精馏原理

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精馏和吸收的原理,二者相同点和异同点

精馏和吸收的原理,二者相同点和异同点

精馏和吸收的原理,二者相同点和异同点精馏和吸收是化学工程中常用的分离技术,它们都是通过利用物质在不同条件下的性质差异来将混合物中的组分分离出来的。

首先,我们来看一下精馏的原理。

精馏是根据物质的沸点差异来进行分离的。

在精馏塔内,混合物会被加热并蒸发,然后蒸汽在塔内不同的温度区域逐渐冷凝成液体。

由于不同组分的沸点不同,它们在塔内的不同位置冷凝并收集,从而实现了分离。

吸收的原理与精馏有所不同,吸收是通过溶剂选择性吸附混合物中的某种组分,使其从气相吸附到液相中。

在吸收塔中,气体通过溶剂床层,其中的某种组分会被溶剂吸附,使其从气相转移到液相中。

这样,混合物就被分离了。

接下来,我们来看一下精馏和吸收的相同点。

首先,它们都是利用物质的性质差异来进行分离的。

无论是沸点还是溶解度,都是物质性质的一种表现,而精馏和吸收就是利用这些差异来实现分离的。

其次,两者都需要一个分离设备来完成分离操作。

无论是精馏塔还是吸收塔,都是通过一系列工艺设备来实现分离过程的。

然而,精馏和吸收也有一些不同点。

首先,精馏是将混合物中的不同组分根据其沸点差异进行分离,而吸收是利用溶剂选择性吸附某种组分。

其次,精馏主要用于分离液体混合物,而吸收主要用于分离气体混合物。

最后,精馏通常需要提供大量的热量来产生蒸汽,而吸收通常需要提供压缩空气或气体来推动气体在溶剂床层中的传递。

总结起来,精馏和吸收是两种常用的分离技术,它们的原理和应用有很大的差异。

精馏适用于分离液体混合物,基于沸点差异实现分离;而吸收适用于分离气体混合物,基于溶解度差异实现分离。

无论是精馏还是吸收,都需要合适的设备和操作条件来实现分离过程。

了解这两种分离技术的原理和应用,对于化学工程师和研究人员来说都具有指导意义。

精馏 原理介绍 甲醇

精馏 原理介绍 甲醇

精馏原理介绍甲醇
精馏是一种分离液体混合物的方法,通过在不同温度下蒸发和凝结来分离混合物中不同成分。

精馏的原理基于不同物质的沸点不同。

在一个精馏设备中,混合物被加热,在加热过程中,组成混合物的各个成分开始蒸发。

由于每种成分的沸点不同,某些成分会更容易蒸发,而某些成分会更容易凝结。

蒸发后的气体通过冷凝器冷却,变为液态形式,然后收集下来。

这样就实现了混合物的分离。

蒸发和冷凝循环进行,直到混合物的所有成分被分离为止。

甲醇是一种具有比较低沸点的有机化合物,其沸点约为
64.7°C。

通过精馏的方法,可以将甲醇和其他高沸点的组分进
行有效分离。

在精馏过程中,将混合物加热至甲醇沸点以上,甲醇开始蒸发,然后通过冷凝器冷却并收集。

其他高沸点的组分则会保持在液体状态。

通过这样的操作,可以得到纯度较高的甲醇。

蒸馏或精馏的基本原理

蒸馏或精馏的基本原理

蒸馏或精馏的基本原理
蒸馏和精馏是常用的分离技术,其基本原理在化工生产和实验室中被广泛应用。

蒸馏和精馏是通过液相和气相之间的分馏作用实现的,本文将详细介绍这两种技术的基本原理及其区别。

蒸馏的基本原理
蒸馏是将液体混合物在受热的装置中加热,使其转变为气态,然后再将气态物
质冷凝并收集的分离方法。

其基本原理是利用不同物质的沸点差异来实现分离。

在蒸馏过程中,混合物中沸点较低的物质首先蒸发,然后冷凝成为液体,从而实现物质的分离。

蒸馏通常分为简单蒸馏和精馏两种类型。

简单蒸馏适用于沸点差异较大的混合物,而精馏则适用于沸点差异较小的混合物。

精馏的基本原理
精馏是蒸馏的一种改良方法,用于分离沸点接近的液体混合物。

与简单蒸馏不同,精馏在蒸馏过程中通过多次蒸馏操作来提高纯度,实现更精确的分离。

在精馏过程中,混合物经过加热蒸发、冷凝以及收集凝结液体的多个循环,从而逐渐提高目标物质的纯度。

精馏的基本原理是利用混合物中各组分的沸点差异来不断分离混合物,通过多
次蒸馏操作使得目标物质逐渐富集在收集液体中。

精馏可以更有效地提高混合物的纯度,广泛应用于化工生产、制药和食品工业中。

总结
蒸馏和精馏是重要的分离技术,通过利用不同物质的沸点差异来实现混合物的
分离。

蒸馏适用于沸点差异较大的混合物,而精馏则适用于沸点差异较小的混合物。

精馏通过多次蒸馏操作提高纯度,广泛应用于化工生产和实验室分离技术中。

在实际应用中,根据需要选择合适的蒸馏或精馏方法来实现目标物质的分离。

(化工原理)精馏原理

(化工原理)精馏原理
通过重复加热和冷凝的过程,可以逐步将液体混合 物中的不同组分分离出来。
精馏的原理和过程
原理
基于物质的沸点不同,通过加热和冷凝的方法,将不同沸点的物 质分离出来。
过程
将液体混合物加热至沸腾,产生的蒸汽在冷凝器中冷凝,再通过 回流装置将冷凝液返回精馏塔中,重复进行加热和冷凝的过程, 直至达到分离目的。
操作温度应根据进料组成 和产品要求进行选择,以
实现最佳分离效果。
操作压力应根据进料组成 和产品要求进行选择,以
实现最佳分离效果。
操作条件的优化
实验法
通过实验方法测定不同操作条件下的分离效果,找 出最优的操作条件。
模拟法
利用计算机模拟软件对精馏过程进行模拟,通过优 化算法找出最优的操作条件。
经济分析法
石油化工原料的制备
通过精馏技术可以制备石油化 工原料,如乙烯、丙烯等,这 些原料是生产塑料、合成橡胶 等材料的重要基础。
精馏在其他领域的应用
01
02
03
食品工业
精馏技术可用于食品工业 中,如分离果汁中的果糖 和乙醇饮料中的酒精等。
制药工业
精馏技术可用于药品的生 产和提纯,如分离抗生素、 维生素等。
精馏的分类
02
01
03
根据操作方式的不同,精馏可以分为连续精馏和间歇 精馏。
根据进料位置的不同,精馏可以分为侧线精馏、塔顶 精馏和塔底精馏。
根据操作压力的不同,精馏可以分为常压精馏、加压 精馏和减压精馏。
02
精馏塔的构造和工作原理
精馏塔的结构
塔体
进料板
塔板
溢流管
冷凝器
精馏塔的主要部分,用于 容纳待分离的液体混合物 和进行传热传质过程。

精馏原理与操作要点

精馏原理与操作要点
底液位、回流罐液位、各塔板持液量均保持不变。 能量平衡:进料热量+塔底再沸器加热量=塔顶产品热量+
塔底产品热量+塔顶冷凝器冷却热量+热量损失 进料、冷剂、加热剂的控制
物料平衡影响因素:进料流量 进料组成 塔顶,塔底产品采出量及组
能量平衡影响因素:进料温度 再沸器加热量 冷凝器冷却量 环境温度
全塔物料平衡
F LR Vs VR LS
F,ZF
Vs y k Ls x k-1
进料为液相,且为泡点,则:

↓k
VS VR , LS LR F
进料为气相,且为露点,则:
VR Vs F , LR LS
Ls
物料平衡示意图
D,XD
B,xB
(2)精馏段的物料平衡
对于冷凝器:
D VR LR
任意塔板j:
连续精馏塔流程的典型图。
1-精馏塔 2-再沸器 3-冷凝器 4-观察罩 5-馏出液贮罐 6-高位槽 7-预热器 8-残液贮罐
三组分精馏典型流程图。
三、精馏塔分类
板式塔 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔 穿流塔、浮喷塔、浮舌塔
填料塔 增加气液两相的接触面积 乱堆填料,规整填料
我厂酚塔内部结构
图例显示
槽盘式液体分布器
塔顶-塔底形成下高上低的温度梯度分布 梯度越大,则传质传热的过程越充分,分离效果越好
泡点:一定系统压力和液相组成下,液体混合物出现第一个 气泡时的温度称为泡点.
露点:一定系统压力和液相组成下,液体混合物加热汽化全 部变成饱和气相的温度称为露点。
二异丙基醚——粗酚气 液平衡温度/浓度曲线
在图1中。曲线1表示在一定压力下,溶液的浓度与泡点的关 系,称为液相线,线上每一点均代表饱和液体;曲线2表示溶 液浓度与露点的关系,称为气相线,线上每一点均代表饱和 蒸汽。液相线以下的区域是液相区;气相线以上,溶液全部 汽化,称为过热蒸汽区;两线之间为汽、液两相共存区。

精馏原理和流程

精馏原理和流程

1-4精馏原理和流程1.掌握的内容:精馏分离过程原理及分析2.重点:精馏原理、精馏装置作用3.难点:精馏原理,部分气化和部分冷凝在实际精馏操作中有机结合的过程。

1.4.1 精馏原理精馏原理是根据图1-7所示的t-x-y图,在一定的压力下,通过多次部分气化和多次部分冷凝使混合液得以分离,以分别获得接近纯态的组分。

理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分,多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分,但因产生大量中间组分而使产品量极少,且设备庞大。

工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。

1.4.2 精馏装置流程一、精馏装置流程典型的精馏设备是连续精馏装置,包括精馏塔、冷凝器、再沸器等,如图1-8所示。

用于精馏的塔设备有两种,即板式塔和填料塔,但常采用的是板式塔。

连续精馏操作中,原料液连续送入精馏塔内,同时从塔顶和塔底连续得到产品(馏出液、釜残液),所以是一种定态操作过程。

二、精馏装置的作用精馏塔以加料板为界分为两段,精馏段和提馏段。

1.精馏段的作用加料板以上的塔段为精馏段,其作用是逐板增浓上升气相中易挥发组分的浓度。

2.提馏段的作用包括加料板在内的以下塔板为提馏段,其作用逐板提取下降的液相中易挥发组分。

3.塔板的作用塔板是供气液两相进行传质和传热的场所。

每一块塔板上气液两相进行双向传质,只要有足够的塔板数,就可以将混合液分离成两个较纯净的组分。

4.再沸器的作用其作用是提供一定流量的上升蒸气流。

5.冷凝器的作用其作用是提供塔顶液相产品并保证有适当的液相回流。

回流主要补充塔板上易挥发组分的浓度,是精馏连续定态进行的必要条件。

精馏是一种利用回流使混合液得到高纯度分离的蒸馏方法。

1-5两组分连续精馏的计算1.掌握的内容:(1)精馏塔物料衡算的应用。

(2)操作线方程和q线方程及其在x-y图上的作法和应用。

(3)理论板和实际板数的确定(逐板计算法和图解法)、塔高和塔径的计算。

化工原理精馏PPT课件

化工原理精馏PPT课件

D,xD

(xD,xD)
3
(二) 提馏段操作线方程
总物料衡算:L=V+W
m Lxm V ym+1
m+1
易挥发组分衡算 :Lxm= Vym+1+ WxW
yN
ym 1LL Wxm LW WxW 或 ym 1V Lxm V WxW
N xN
V
LxN
W,xw
提馏段操作 线方程
•(xW,xW)
4
【例1】在连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知原料液流量 为100kmol/h,组成为0.5(易挥发组分的摩尔分率,下同),提馏 段下降液体量与精馏段相等,馏出液组成为0.98,回流比为2.6。若 要求易挥发组分回收率为96%,试计算: (1) 釜残液的摩尔流量; (2) 提馏段操作线方程。
IV IL
(1)饱和液体进料——泡点进料
LV F
此时,IF=IL
q=1
原料液全部与精馏段下降液体汇合进入 提馏段。
L V
饱和液体
L =L+F
V =V
11
(2)饱和蒸汽进料
IF=IV
q=0
q IV IF IV IL
原料全部与提馏段上升气体汇合进入 精馏段。
L =L V=V +F
(3)冷液进料
内容回顾
一、精馏原理
(1)无中间加热及冷凝器的多次部分气化和多次部分冷凝 (2)顶部回流及底部气化是保证精馏过程稳定操作的必不可 缺少的条件。 (3)精馏操作流程 (4)相邻塔板温度及浓度的关系
tn1tntn1 xn1xnxn1 yn1ynyn1
1
二、理论塔板
三、恒摩尔流假定 四、全塔物料衡算

精馏塔的原理及控制要求

精馏塔的原理及控制要求

精馏塔的原理及控制要求一、精馏原理精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作,其实质是多级蒸馏,即在一定压力下,利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同,使轻组分(沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分)汽化,经多次部分液相汽化和部分气相冷凝,使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高,从而实现分离。

精馏过程的主要设备有:精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐和输送设备等。

精馏塔以进料板为界,上部为精馏段,下部为提馏段。

一定温度和压力的料液进入精馏塔后,轻组分在精馏段逐渐浓缩,离开塔顶后全部冷凝进入回流罐,一部分作为塔顶产品(也叫馏出液),另一部分被送入塔内作为回流液。

回流液的目的是补充塔板上的轻组分,使塔板上的液体组成保持稳定,保证精馏操作连续稳定地进行。

而重组分在提留段中浓缩后,一部分作为塔釜产品(也叫残液),一部分则经再沸器加热后送回塔中,为精馏操作提供一定量连续上升的蒸气气流。

精馏塔从结构上分,有板式塔和填料塔两大类。

而板式塔根据塔结构不同,又有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流板塔、浮喷塔、浮舌塔等等。

各种塔板的改进趋势是提高设备的生产能力,简化结构,降低造价,同时提高分离效率。

填科塔是另一类传质设备,它的主要特点是结构简单,易用耐蚀材料制作,阻力小等,一般适用于直径小的塔。

在实际生产过程中,精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种。

对石油化工等大型生产过程,主要是采用连续精馏。

精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程,内在机理较复杂,动态响应迟缓缓,变量之间相互关联,不同的塔工艺结构差别很大,而工艺对控制提出的要求又较高,所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题。

而且从能耗的角度来看,精馏塔是三传一反典型单元操作中能耗最大的设备,因此,精馏塔的节能控制也是十分重要的。

二、精馏塔的主要干扰因素精馏塔的主要干扰因素为进料状态,即进料流量F、进料组分zf ,进料温度Tf或热焓FE.此外,冷剂与加热剂的压力和温度及环境温度等因素也会影响精馏塔的平衡操作。

化工原理精馏

化工原理精馏

化工原理精馏
精馏是化工过程中常用的分离方法,用于将混合物中的组分按照其挥发性分离为不同纯度的产品。

精馏过程中,混合物首先加热至沸腾点,然后将生成的蒸气输送到冷凝器中进行冷凝。

冷凝后,液体收集器中会得到不同纯度的产品。

精馏过程基于混合物中不同组分的挥发性差异。

挥发性大的组分在加热后较早转化为蒸气,而挥发性小的组分则在较高温度下才蒸发。

经过冷凝后,收集器中会得到高挥发性组分的纯产品。

余下的低挥发性组分则在塔底收集。

精馏过程中,塔是一个重要的设备。

塔内通常包括填料或板片,用于增大接触面积,促进挥发和冷凝。

高挥发性组分在塔上部可迅速逸出,而低挥发性组分则被慢慢分离。

精馏还可用于提纯液体产品。

通过多级精馏,可以获得更高纯度的产品。

多级精馏是基于挥发性差异的温度差异实现的,每一级都以前一级的塔顶产品作为进料。

总之,精馏是一种重要的化工分离方法,通过控制温度和塔内工艺参数,可以将混合物分离为不同纯度的产品。

精馏原理及危险性分析

精馏原理及危险性分析

精馏原理及危险性分析精馏原理精馏是一种物理分离技术,它能够根据液体组分的汽化温度差异将混合物分离成不同组成的部分。

在精馏过程中通常将混合物加温至其沸点以上,使混合物中具有较低沸点的组分首先汽化为气态,然后进入冷凝器凝华成液态,从而得到分离的产物。

一般情况下,精馏可以分为简单蒸馏和沸点图蒸馏两种。

简单蒸馏简单蒸馏主要适用于两种或多种液体的混合物,其中每种液体的沸点相差较大,并且通常是高于室温的。

在简单蒸馏中,混合物被加热至其中具有较低沸点的组分汽化,然后进入冷凝器凝华成液态,从而得到分离的产物。

沸点图蒸馏沸点图蒸馏适用于液体混合物,其中各成分的沸点相差不大。

在这种情况下,混合物被加热至其中组分开始汽化的温度,然后进入冷凝器凝华成液态,从而得到分离的产物。

由于沸点图蒸馏需要准确控制加热温度,因此对蒸馏设备的精度要求较高。

精馏的危险性在进行精馏过程时,通常需要使用热源、高压等设备,这些设备的使用可能会带来危险。

下面是一些影响精馏安全的主要因素。

操作不当精馏中存在操作不当的隐患,例如,未对精馏设备进行充分维保,操作时缺乏技能和经验等。

这些因素可能导致设备故障或无法控制的加热,从而增加事故的风险。

高温在精馏过程中需要加热蒸馏瓶,过热或加热不均可能导致蒸馏瓶破裂或发生爆炸。

此外,由于蒸汽产生的高温环境下,未贴好标签等错漏操作可能导致压力或反应较强的物质带来极高的危险。

高压在沸点图蒸馏中,通常需要使用高压设备,如果操作不当将有可能导致设备失控或者爆炸。

化学反应在精馏过程中,各组分可能会因温度、压力或者化学性质等因素发生化学反应,从而产生气体或者燃烧,给操作者带来危险。

操作环境精馏需要在有足够空间和良好的通风条件下进行,如果瓶内发生反应释放出有毒或有害的气体,或者操作员不慎泼洒或将液体撒落,有可能导致室内环境恶化,带来生命财产危险。

化学品与实验器具在进行精馏时,需要使用化学试剂和实验器具。

操作人员需做好清晰的标签,以避免混淆或选择出错,同时也要注意对实验器具的维护和检查,以确保其正常运行。

精馏提纯的原理

精馏提纯的原理
精馏提纯的原 理
答辩人:xxx
指导老师:xxx
精馏提纯的原理
目录
精馏提纯的原理
精馏是一种常用的分离液体混合物的方法,其原理基于物质的沸点差异。在精馏过程中, 混合物被加热至沸腾,然后进行冷却和收集。不同沸点的物质在沸腾和冷却过程中以不同 的速度冷凝和收集。通过这种方式,可以分离出高沸点和低沸点物质,实现混合物的提纯 以下是一些精馏提纯的基本原理
精馏提纯的原理
沸点差异:精馏的原理基于不同物质的沸点差异。沸点是物质在特定压力下沸腾的温度。不同物质的
1
沸点不同,这使得它们在加热和冷却过程中的行为也不同。在精馏过程中,混合物被加热至沸腾,然 后进行冷却和收集。高沸点物质在加热过程中会首先沸腾并被分离出来,而低沸点物质则会在更低的
温度下沸腾并被分离出来 蒸馏柱:精馏过程中使用蒸馏柱来促进混合物的分离。蒸馏柱的作用是提供足够的接触面积,使上升
质的纯度,直到达到所需的纯度为止
精馏提纯的原理
总的来说,精馏提纯的原理是基于不同物质的沸点差异,通过加热、冷却和收集的过程实 现混合物的分离。这个过程需要使用蒸馏柱、控制操作条件和进行多次蒸馏或分馏来提高 分离效果和纯度。精馏是一种广泛应用于化工、医药、食品等领域的重要分离技术,被广 泛应用于各种产品的生产和提纯过程中。除了上述提到的基本原理外,精馏提纯还需要考 虑以下因素
4
操作条件:精馏的操作条件对分离效果有很大影响。操作条件包括加热温度、冷却温度、蒸馏速度、 蒸馏柱的高度和直径等。这些条件需要根据具体的混合物进行调整,以达到最佳的分离效果
重复使用:为了提高分离效果和降低成本,精馏过程中通常会使用多次蒸馏或分馏。多次蒸馏或分馏
5 是指将混合物进行多次加热和冷却,以进一步分离出高沸点和低沸点物质。这个过程可以逐步提高物

精馏的原理是什么

精馏的原理是什么

精馏的原理是什么
精馏是一种通过不同物质的沸点差异来分离混合物的方法。

其基本原理是利用物质在不同温度下的沸点差异,通过加热混合物使其中的成分逐渐汽化,再通过冷凝使其凝结成液体,从而实现分离。

在精馏过程中,混合物首先被加热至沸点,此时其中挥发性成分的汽化开始。

因为沸点是受压力影响的,所以常将精馏过程进行于密闭的设备中,如酒精蒸馏中的蒸馏器。

汽化的气体进入冷凝器,经过冷却后转化为液体,这是因为冷凝器内部较低的温度使得气体失去能量,导致分子之间的相互作用增强而凝结。

由于不同成分的沸点不同,因此通过逐渐加热和冷凝,液体中不同成分的汽化和凝结速度也会有所不同。

挥发性成分的汽化速度较快,而其他成分的汽化速度较慢。

当液体中的挥发性成分汽化完毕后,将残渣部分称为“渣”,而凝结的挥发性成分则称为“馏出物”或“馏分”。

通过不断重复加热和冷却的过程,可以逐渐使混合物中挥发性成分的纯度增加,达到所需的分离效果。

这种分离方法常见于石油化工行业,用于分离石油中的不同组分,如汽油、柴油等。

同时,精馏也广泛应用于实验室和化学工业中,用于分离纯化化合物或提纯溶剂等。

精馏原理

精馏原理

精馏原理和流程1.掌握的内容:精馏分离过程原理及分析2.重点:精馏原理、精馏装置作用3.难点:精馏原理,部分气化和部分冷凝在实际精馏操作中有机结合的过程。

1.4.1 精馏原理精馏:多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法,使混合液得到较完全分离,以分别获得接近纯组分的操作。

理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分,多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分,但因产生大量中间组分而使产品量极少,且设备庞大。

工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。

1.4.2 精馏装置流程一、精馏装置流程典型的精馏设备是连续精馏装置,包括精馏塔、冷凝器、再沸器等,如图1-8所示。

用于精馏的塔设备有两种,即板式塔和填料塔,但常采用的是板式塔。

连续精馏操作中,原料液连续送入精馏塔内,同时从塔顶和塔底连续得到产品(馏出液、釜残液),所以是一种定态操作过程。

二、精馏装置的作用精馏塔以加料板为界分为两段,精馏段和提馏段。

1、精馏段的作用加料板以上的塔段为精馏段,其作用是逐板增浓上升气相中易挥发组分的浓度。

2、提馏段的作用包括加料板在内的以下塔板为提馏段,其作用逐板提取下降的液相中易挥发组分。

3、塔板的作用塔板是供气液两相进行传质和传热的场所。

每一块塔板上气液两相进行双向传质,只要有足够的塔板数,就可以将混合液分离成两个较纯净的组分。

4、再沸器的作用其作用是提供一定流量的上升蒸气流。

5、冷凝器的作用其作用是提供塔顶液相产品并保证有适当的液相回流。

回流主要补充塔板上易挥发组分的浓度,是精馏连续定态进行的必要条件。

精馏是一种利用回流使混合液得到高纯度分离的蒸馏方法。

精馏基本原理

精馏基本原理

精馏基本原理一、精馏的基本原理是什么?精馏操作就是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同的性质,在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝,使各组分得以完全分离的过程。

二、什么是挥发度?简述挥发度与沸点之间的关系。

挥发度就是表示物质挥发的难易程度。

在液体混合物中,挥发度大的物质沸点低,我们称之为易挥发组份(轻组份);挥发度小的们称之为难挥发组份(重组份)。

例:V AC的沸点为73o C,HAC的沸点为118o C,V AC比HAC的挥发度打,在其混合液中,我们称V AC为易挥发组份,HAC为难挥发组份。

三、蒸馏的方法有哪几种?蒸馏有简单蒸馏、精馏、特殊精馏三种。

简单蒸馏就是在蒸馏釜中装入一定量的混合液,在一定压力下,利用间接饱和水蒸气加热到沸腾,使混合液的易挥发组分得以部分汽化的过程。

简单蒸馏只能使混合液部分分离,在工业生产中一般用于混合液的初步分离(粗分离),或用来除去混合液中不挥发的物质。

如E055727、E055729就属于简单蒸馏。

采用简单蒸馏分离混合液,只能使混合液得到部分分离,若要求得到高纯度的产品,则必须采用多次部分汽化和多次部分冷凝,即精馏方法。

特殊精馏方法包括恒沸精馏和萃取精馏。

四、什么情况下需采用特殊精馏方法?一种情况是当溶液中待分离的两个组份挥发度相差很小,若采用一般精馏方法需要很多塔板,在经济上不合算;另一种情况是待分离的溶液为具有恒沸物的溶液,不能采用一般精馏方法进行分离。

五、什么是恒沸精馏?在被分离的恒沸液中加入第三组份,该组份与原料液中的一个或两个组份形成新的恒沸液,从而使原混合液能够利用一般精馏方法进行分离。

六、恒沸精馏中分离剂的选择原则是什么?1、选择的分离剂与元混合液中某些组份所形成的新的恒沸物的沸点,与其他组份的沸点相差愈大愈利于分离;2、要求分离剂无毒、无腐蚀,易于分离回收,并廉价易得。

七、什么是萃取精馏?在被分离的混合液中加入第三组份萃取剂,使之与混合液中的某一组份形成沸点较高的溶液,从而加大了被分离组份间的相对挥发度,使混合液易于用一般精馏方法分离。

精馏

精馏

图 6-6 精馏塔模型
图 6-7 精馏塔的一段
一、精馏原 一、精馏原 理
6.2.3 精馏塔的操作情况 精馏操作在直立圆形的精馏塔 内进行. 塔内装有若干层塔板或充填 一定高度的填料, g--l 两相传质可以 是微分接触式或逐级接触式. 传质设 备对吸收和蒸馏过程通用. 本章以逐 级接触的板式塔为重点.
图 6-5 无中间产品的 多次部分 气化的分离示意图
从图6 可知,将每一级中间产品返回到下一级中, 从图6-5可知,将每一级中间产品返回到下一级中,不仅可以 提高产品的收率,而且是过程进行的必不可少条件。例如,对第2 提高产品的收率,而且是过程进行的必不可少条件。例如,对第2 级而言,如没有液体x 回流到y 级而言,如没有液体x3回流到y1中(无中间加热器和冷凝器),就不 无中间加热器和冷凝器) 会有溶液的部分气化和蒸气的部分冷凝, 会有溶液的部分气化和蒸气的部分冷凝,第2级也就没有分离作用 了。因此每级都需有回流液。 因此每级都需有回流液。
一、精馏原理 一、精馏原理
从相图可以看出,用一次部分 气化得到的气相产品的组成不会大 于yD ,而yD 是加热原料液xF 时产生 的第一个气泡的平衡气相组成。同 时,液相产品的组成不会低于xW , 而xW 是将原料也全部气化时剩下最 后一滴液体的平衡液相组成。组成 为xW 的液体量及组成为yD 的气体量 是极少的。至于将xF 的原料液加热 到t3时,液相量和气相量之间的关系 ,可由杠杆规则来确定。 由此可知,简单蒸馏,即将液体混合物进行一次部分气化(单 级)的过程,只能起到部分分离的作用,只适用于要求粗分或初步 加工的场合。而要使混合物中的组分得到高纯度(几乎完全)的 分离,只有进行精馏。
一、 精馏原理
由此可见, 由此可见,不同温度且互不平衡 的气液两相接触时, 的气液两相接触时,必然会同时产生 传热和传质的双重作用, 传热和传质的双重作用,所以使上一 级的液相回流( 如液相x 级的液相回流 ( 如液相 x3 ) 与下一级 的气相(如气相y 直接接触, 的气相(如气相y1)直接接触,就可以 将图6 所示的流程演变为图6 将图 6-3 所示的流程演变为图 6-5 所示 的分离流程, 的分离流程,从而省去了逐级使用的 中间加热器和冷凝器。 中间加热器和冷凝器。 2. 实现精馏操作的条件

精馏原理及流程装置

精馏原理及流程装置

精馏原理及流程装置精馏是一种物质分离技术,通过利用物质的不同沸点将混合物中的各组分分离出来。

精馏分为简单精馏和复杂精馏两种形式。

简单精馏适用于两个沸点差异较大的组分,而复杂精馏适用于沸点差异较小的组分。

精馏的原理是基于液相和气相之间的物质传质过程。

当混合物进行加热并达到其中一些组分的沸点时,该组分以气体的形式从液相蒸发,形成蒸汽。

蒸汽经冷凝器冷却后变为液体,从而得到纯净的组分。

精馏的流程包括输入混合物、加热、蒸发、冷凝和收集纯净组分等过程。

下面将详细介绍一下精馏的装置和流程。

一般精馏装置主要包括以下几个部分:1.加热装置:通常使用电加热或火焰加热来提供精馏过程所需要的热量。

加热器通常位于设备的底部,通过直接接触或通过换热器将热量传递给混合物。

2.分馏塔:分馏塔是精馏过程中最重要的部分,通常由介质塔板堆砌而成。

塔板上安装有孔洞或封口盘,用于控制气体和液体在塔板上的流动。

同时,塔内通常还有塔浆液槽,用于收集液体。

分馏塔内部还有填料,可以增加液体和气体之间的接触面积,提高传质效果。

3.冷凝器:冷凝器位于分馏塔的顶部,用于将蒸汽冷凝成液体。

冷凝器通常由冷却剂(如冷水)流过的管子组成,通过与蒸汽接触进行热交换,使蒸汽冷却成液体。

4.收集装置:收集装置用于收集冷凝后的液体,根据不同的需求可以采用不同的形式。

一般来说,可以使用分液漏斗、收集瓶或者连续收集方式。

精馏的流程如下:1.将混合物输入到分馏塔的塔底,并加热。

通过加热,其中的组分会逐渐蒸发上升。

2.蒸汽经过分馏塔内部的填料层,与从塔顶注入的冷液相遇,进行传质和传热过程。

3.一部分沸点较低的组分在分馏塔中上升到塔顶,经冷凝和液体收集后得到纯净物质。

4.塔底残留液被循环回到加热器,进行循环精馏过程。

需要指出的是,精馏的流程可以根据具体的情况进行调整和改变。

例如,可以在分馏塔中加入副塔,增加塔板的数量,从而提高分离效率。

此外,还可以通过调整分馏塔的运行参数,如温度、压力等,以适应不同组分的分离要求。

化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏化工原理实验—精馏精馏是一种重要的分离技术,主要用于分离、纯化液体混合物中的各种成分。

在实际生产和科研实验中,精馏已经成为不可或缺的重要技术。

本文将就化工原理实验中的精馏实验进行详细介绍。

一、实验原理精馏的基本原理是根据不同成分在液态和气态之间的平衡关系,在加热条件下将混合物中单一成分蒸发和冷凝来实现分离、提纯目标成分。

实验中要分离的混合物首先被加热到沸腾点以上,因为各种成分的沸点不同,有些成分的沸点比另一些成分高得多,因此在离开混合物比较早的时候,一些液体成分便会压缩成气体形式,通过冷凝的方式回到液体形式,从而分离。

二、实验步骤1.实验前准备:确定实验目的,熟悉仪器使用方法和名词术语,检查实验物品是否准备充分。

2.实验流程:(1)调整设备:将水箱放在上部,并根据实验需要将装有混合物的烧瓶安装在下部。

(2)加热混合物:先在小火下加热,让混合物慢慢升温,确定加热速度以防止挥发速度过快。

随着温度的升高,由混合物挥发出来的单一成分便会通过塞子进入冷凝器,冷凝器中的水为其退回到液体形态,收集并量取所需要的物质。

3.实验结束:(1)关闭所有开关:实验完成后,将电源关闭,并将实验设备切断电源和气源。

(2)清洗设备与仪器:清洗所有已使用的材料和设备,以确保下次的实验能保证卫生和安全。

三、实验注意事项1.将水箱放置在塞子上方,仔细检查所有漏洞的位置和具有修复能力的地方,以避免机械故障与事故到来。

2.在进行实验时,必须小心谨慎地装填液体混合物,尤其是对于易燃物质,必须保持警惕,并根据实验条件和混合物来选择实验设备和材料。

3.在加热过程中,如果需要调整加热器的温度,必须慢慢调整,直到较稳定的加热水平达到。

总之,精馏实验是一项非常重要的化工原理实验,同学们在进行实验时一定要小心谨慎,严格遵守实验规范,才能保证实验的顺利进行。

精馏塔中精馏过程的原理

精馏塔中精馏过程的原理

精馏塔中精馏过程的原理精馏是一种常用于分离混合物的方法,它是基于混合物中各组分沸点不同的原理而进行的。

在精馏过程中,混合物被加热至沸点以上,然后再经过冷凝,使其中沸点较高的组分被分离出来。

精馏塔是一种用于进行精馏过程的设备,它主要由一个塔体、进料口、塔板、引流管、液位计、沸点计等组成。

下面就来详细解析一下精馏塔中精馏过程的原理。

1. 精馏塔的结构精馏塔通常由一个塔体和一个加热器组成,该塔体内部设有塔板,塔板上分布着许多小孔,其中塔板之间又相互隔开。

混合物从塔体的进料口部进入塔体,经过加热器加热,被蒸发分离出来的气体会从塔板上的小孔中流出,进入下一个塔板。

然后再从下一层塔板上流出,进入下一个塔板,如此循环,整个塔体内的混合物不断被加热、蒸发,冷却、凝结,最终分离出各组分。

2. 精馏的原理精馏的原理是根据混合物中各组分沸点不同的原理进行的分离。

在混合物加热至沸点以上时,其中沸点较低的组分首先被蒸发分离出来,随着温度的升高,沸点高的组分也会逐渐蒸发,最后被冷凝于塔顶部分离出来。

当混合物进入精馏塔后,沸点较低的组分先蒸发出来,通过下一个塔板上的小孔进入下一塔板。

在下一塔板上,气体被再次加热,继续升高温度,使得沸点较高的组分也逐渐蒸发出来。

如此往复,最终使得各组分被分离出来,沸点较低的组分被分离在塔底,沸点较高的组分则被分离在塔顶。

通过在塔体上设置不同的温度,可以将不同沸点的组分分离出来,从而完成物质混合物的分离。

3. 精馏塔的操作过程在进行精馏操作时,应该进行以下步骤:(1)将待分离的混合物加入精馏塔中,并加热至沸点以上。

在加热的过程中,应该逐渐增加加热功率,避免发生剧烈沸腾。

(2)将沸点较低的组分在塔底部分离出来,通过引流管排出。

(3)随着沸点的升高,沸点高的组分逐渐分离出来,如此往复,直到完全分离出所有组分。

在过程中可以通过液位计和沸点计等仪器进行监测。

(4)停止加热后,将分离出的各组分分别采集收容,完成分离过程。

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分精馏。
• 3.物系分离的难易:可分为精馏和特殊精馏。 • 4.操作压强:可分为常压精馏、减压精馏和加压
精馏。
• 7.2 精馏原理 • 7.2.1双组分溶液的气液相平衡 • 1.双组分理想溶液的气液相平衡关系 • 气液相平衡关系,是指溶液与其上方的蒸气达到平衡时,系统的
总压、温度及各组分在气液两相中组成间的关系。 • ⑴ 理想溶液及拉乌尔定律 • 实验表明,理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律。 • 拉乌尔定律表示:当气液呈平衡时,溶液上方组分的蒸气分压与
• 2.相对挥发度
• 相对挥发度,即为混合液中组分挥发度之比,用α表示。
• 7.2.3精馏原理
• 精馏过程原理可
t1
用气液平衡相图
t2
说明,如图7-5所 t t3
示。
P 定值
1 2 3
x3′ x2′x1
x2 xF x3 y1 y2 y3
x (y)
图7-5 多次部分气化和部分冷凝
• 若将组成为xF、温度低于泡点的某混合液加热到泡点以上, 使液其相部组分成气为化x1,,且并y将1>气x相F>和x液1,相此分时开气,液则相所量得可气用相杠组杆成规为则y1, 确组定成。为若y2的将气组相成和为组y1成的为气相x2的混液合相物;进又行若部将分组冷成凝为,y则2的可气得相到
1.0
1.0
M
0.8
0.8
0.6
y
0.4
N
0.6 y
0.4
0.2
0.2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
图7-3 乙醇-水x 溶液的y-x图
0
0.2 0.4 0.6 0.8 xM 1.0
图7-4 硝酸x-水溶液的y-x图
• 7.2.2相对挥发度
• 1 .挥发度
• 挥发度可表示物质挥发的难易程度。纯物质的挥发度可 用该物质在一定温度下的饱和蒸气压来表示。同一温度 下,蒸气压愈大,表示挥发性愈大。对于混合液,因组 分间的相互影响,使其中各组分的蒸气压要比纯组分的 蒸气压低,故混合液中组分的挥发度可用该组分在气相 中平衡分压与其在液相中组成(摩尔分率)之比表示,
• 图7-6所示的多釜
精馏流程可以看成 精馏塔的模型。
塔顶产品
冷凝器 y3
y2
y1 原料 xF
xD 3
x3 2
x2 1
x1 2′
图7-6 精馏塔模型
3′
4′
加热器 塔底产品

图中由第n+1级(第3级)下降的液相(组成
为y温1)x度3)在差与第,由n同级第时(n进-第1行级2级传()质第接和1级触传),热上由,升于液的存相气在中相着易(浓挥组度发成差组为分和
的易挥发组分含量由上至下逐渐降低,当某级的浓
度与原料液的浓度相同或相近时,原料液就由此引
入。
• 7.2.4 精馏装置的流程 • 典型的连续精馏流程如图7-7
所示。
• 原料液经预热后,送入精馏 塔内。操作时,连续地从再 沸器取出部分液体作为塔底 产品(釜残液),部分液体 原料 气化,产生上升蒸气,依次 通过各层塔板。塔顶蒸气进 入冷凝器中被全部冷凝,并 将部分冷凝液借助重力作用 (也可用泵送)送回塔顶作 为回流液体,其余部分经冷 却器(图中末画出)后被送 出作为塔顶产品(馏出液)。
• ② y-x图
1.0
• 在一定外压下,以y为纵
坐标,以x为横坐标,建 0.8
立气-液相平衡图,即y-x
y1
D
图,图中曲线代表气液相
平衡时的气相组成y与液 相组成x之间的关系。
y
0.6 0.4
• 图7-2为苯-甲苯混合液在
外压为101.33kPa下的y-x 图。如图中曲线的D点表 0.2
示为组y1的成气为相x1的互液成相平与衡组。成该 曲线又称为平衡曲线。
• 该图表示在一定总压 下,温度与气、液相 组成之间的关系。
• 在总压为101.33kPa 下,苯-甲苯混合液 的t-x-y图如图7-1所 示。
温度t,℃
120 t4 B
110
100 t3
t2 90
80
t1
H J
A
70 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
x1(y 1)
x(或y )
图7-1 苯-甲苯混合液的t-x-y图
溶液中该组分的摩尔分率成正比。
• 在一定压强下,液体混合物开始沸腾产生第一个气泡的温度,称 为泡点温度(简称泡点)。
• 严格而言,实际上理想溶液是不存在的,仅对于那些由性质极相 近、分子结构相似的组分所组成的溶液,例如苯-甲苯、甲醇-乙 醇、烃类同系物等可视为理想溶液。
• ⑵ 气液平衡相图
• ① t-x-y图
x1
0
0.2
0.4 0.6
0.8
1.0
x
图7-2 苯-甲苯混合液的y-x图
• 2.双组分非理想溶液的气液平衡关系
• 非理想溶液可分为与理想溶液发生正偏差的溶液和负偏差的溶液。例如,乙 醇-水物系是具有正偏差的非理想溶液;硝酸-水物系是具有负偏差的非理想溶 液。它们的y-x图分别如图7-3和7-4所示。
馏出液 1
釜残液
图7-7 连续精馏装置流程 1.精馏塔 2.再沸器 3.冷凝器 4.回流液泵
• 7.3 双组分连续精馏的计算 • 7.3.1理论板的概念及恒摩尔流的假定 • 1.理论板的概念 • 所谓理论板,是指气液两相在板上充分接触混合,塔板上不存在
部y3>分y冷2>凝y,1,则可可见得气到体组混成合为物y3经的多气次相部和分组冷成凝为后x3,的在液气相相,中且
可加获热得器高加纯热度,的使易其挥部发 分组 气分 化。 ,同 则时 可, 得若 到将 组组成成为为x2'x1的的液液相相和经 组进成行为部分y2'气(化图,中可未得标到出组)成的为气x3相',的再液将相组和成组为成x为2'y3的'液(相图 中经未过标多出次)部的分气气相化,,且 在液x3'相<中x可2'获<得x高1'纯,度可的见难液挥体发混组合分物。
第章 精馏
7.1 概述 7.2 精馏原理 7.3 双组分连续精馏的计算 7.4 板式塔
• 7.1 概 述 • 7.1.1精馏操作在化工中的应用 • 7.1.2 精馏的分类 • 工业上精馏操作可按以下方法分类 • 1.操作方式:可分为间歇精馏和连续精馏。 • 2.物系中组分的数目:可分为双组分精馏和多组
从液相转移至气相,气相中难挥发组分从气相转移
至液相,从而省去了中间产物。目前工业上使用的
精馏塔就是它的体现。精馏塔内通常有一些塔板或
充填一定高度的填料。塔板上的液层或填料的湿表
面是气液两相进行热量交换和质量交换的场所。操
作时,由塔顶可得到近于纯的易挥发组分产品,同
时塔底可得到近于纯的难挥发组分产品。塔中各级
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