第三节：单级蒸馏过程
蒸馏工艺流程
蒸馏工艺流程蒸馏是一种常见的分离技术，通常用于从混合物中提取纯净的液体。
蒸馏工艺流程包括了一系列步骤，以确保有效地分离出所需的物质。
本文将介绍蒸馏工艺的基本流程，包括传统蒸馏和现代蒸馏技术的应用。
1. 传统蒸馏工艺流程传统蒸馏是一种古老的技术，常用于酒精、酒类和香水的生产。
其基本原理是利用液体的沸点差异进行分离。
传统蒸馏工艺包括以下步骤：（1）原料准备：首先需要准备好原料，例如葡萄酒、发酵液或植物提取物。
（2）加热：将原料加热至沸点，使其蒸发成蒸汽。
（3）冷凝：将蒸汽通过冷却管道冷凝成液体。
（4）收集：收集冷凝后的液体，即为所需产品。
传统蒸馏工艺流程简单易行，但效率较低，需要较长时间和大量能源。
2. 现代蒸馏工艺流程现代蒸馏技术在传统蒸馏的基础上进行了改进，提高了分离效率和节能性。
现代蒸馏工艺流程包括以下步骤：（1）预处理：对原料进行预处理，去除杂质和不需要的成分。
（2）加热：利用现代加热设备，如蒸汽加热器或电加热器，将原料加热至沸点。
（3）分馏塔：将蒸汽通过分馏塔，塔内设有多级板或填料，增加了蒸发和冷凝的次数，提高了分离效率。
（4）冷凝和收集：将冷凝后的液体通过冷却器冷却成液体，再进行收集。
现代蒸馏工艺流程相比传统工艺更加高效、节能，能够大大提高产品的纯度和产量。
3. 蒸馏工艺的应用蒸馏工艺广泛应用于化工、制药、食品、酒类等行业。
在化工行业，蒸馏被用于提取石油、精制化工产品、分离有机物等。
在制药行业，蒸馏被用于纯化药物、提取药用植物成分等。
在食品行业，蒸馏被用于酿酒、提取食用油等。
蒸馏工艺的应用范围非常广泛，对于提高产品质量和纯度起着至关重要的作用。
总结蒸馏工艺流程是一种重要的分离技术，通过控制液体的沸点差异，实现了对混合物的有效分离。
传统蒸馏工艺简单易行，而现代蒸馏工艺提高了分离效率和节能性。
蒸馏工艺在化工、制药、食品等行业有着广泛的应用，对于提高产品质量和纯度起着至关重要的作用。
希望本文能够帮助读者更加深入地了解蒸馏工艺流程，以及其在工业生产中的重要性。
化工原理6.3 蒸馏方式
6.3 蒸 馏 方 式
（3）传质：当第二级中间馏分的液相（ ，′ ， ）与第一级所产生的气相（ ，
， ）直接混合时，气相和液相处于不平衡关系，将进行气液两相传质。
液相组成′ > （气相组成的平衡组成），相际传质方向A组分从液相转移到
气相，同时B组分从气相转移到液相。从而产生新的平衡气相（ ， ， ），气相
点温度为 ；离开下层板的气相露点温度为 ，液相的泡点温度为 。试按从大到小
的顺序将以上4个温度排列。（ = > = ）
级的气相（气相回流）。
（5）工业上在塔器内完成上述流程。
′
2′
第1级
第2级
2′
1
2
2′
′
6.3 蒸 馏 方 式
6.3.3.3
连续精馏装置流程
1.连续精馏的主要装置
（1）精馏塔（板式塔或填料塔）
A：加料板（进料板）：原料液进入的那层Leabharlann 板B：精馏段：加料板以上的塔段
C：提馏段：加料板以下（包括加料板）的塔段
液体混合物分离从而获得高纯度产品。
分离器
分离器
平衡冷凝
平衡汽化
第1级
第2级
第1级
第2级
6.3 蒸 馏 方 式
6.3.3.1 多次部分汽化、部分冷凝
（1）第一级：
将原料（ ）加热至温度 ，料液部分汽化，生成平衡的汽液两相。
气相量： ；气相组成： ，
液相量：′ ；液相组成： 。
> >
2′
1
2
第1级
第2级
2′
′
6.3 蒸 馏 方 式
（2）第二级上半部分：
化工原理-6章蒸馏
y x 1 ( 1)x
——相平衡方程
当 α为已知时，可用相对挥发度表示了气液相平衡关系。
当 1 当 1
y=x, 即相平衡时气相的组成与液相的组成相同， 不能用蒸馏方法分离。
则y>x,α愈大，y比x大的愈多，组分A和B愈易分离。
三、双组分理想溶液的气液平衡相图
双组分理想溶液的汽液平衡关系用相图表示比较直观、 清晰，而且影响蒸馏的因素可在相图上直接反映出来。蒸馏 中常用的相图为恒压下的温度-组成（ t-x-y ）图和气相-液 相组成（ x-y ）图。
当生产任务要求将一定数量和组成的原料分离成指定组成 的产品时，精馏塔计算的内容有：出液和塔釜残液的流量、塔 板数、进料口位置、塔高、塔径等。
6.4.1 全塔物料衡算
1．全塔物料衡算
单位时间为基准
总物料衡算： qn,F=qn,D+qn,W 易挥发组分物料衡算：
qn,FxF=qn,DxD+qn,WxW qn,F、qn,D、qn,W——流量，kmol/h
二、蒸馏的分类
1、按蒸馏方法：简单蒸馏、平衡蒸馏(闪蒸)、精馏、特殊精馏。 2、按操作压力：常压；减压；加压。 3、按原料液组分数：双组分蒸馏和多组分蒸馏 4、按操作方式：间歇蒸馏和连续蒸馏。
三、蒸馏操作的特点
优点：* 适用面广，液体混合物和气体混合物均可 * 操作流程较简单，无需其他外加介质
缺点：* 能耗大
一、利用饱和蒸气压计算气液平衡关系
法国物理学家拉乌尔在1887年研究含有非挥发性溶质的 稀溶液的行为时发现的，可表述为：“在某一温度下，稀溶 液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数”。
PA PA0 xA ——拉乌尔定律
pA0——纯组分A在溶液温度下的饱和蒸气压，Pa； xA——溶液中组分A的摩尔分数；
简单蒸馏与平衡蒸馏
经减压阀减压后，物料放出的显热等于供其自身部 分汽化所需的潜热：
Q`= F Cp（t-te）=（1-q）F r
料液离开加热器的温度为：
t
te
(1
q)
r Cp
由t-x(y)图得到
若需汽化量大，闪蒸前料液温度需加热至更高的 t 值！
例： （P267 例6－3） 已知xF=0.7 , 1-q=1/3, α=2.47
(2) F 1 1.5
W2 3
ln F 1 [ln x1 ln 1 x2 ]
W 1 x2
1 x1
ln 1.5 1 (ln 0.7 2.47 ln 1 x2 )
1.47 x2
1 0.7
x2 =0.633
FD D
y
F D
x1
W D
x2
x1 1 q
求： （1）平衡蒸馏时y、x；(2)简单蒸馏时 y x2
解: (1) 1 q 1
3
2
q2 3
y q x xF q 1 q 1
2
3 1
x
0.7 2 1
2x
2.10
①
3
3
y =0.816
y x 2.47x 1 ( 1)x 11.47x
② x = 0.642
简单蒸馏的分离效果很有限，工业生产中一般用 于混合液的初步分离或除去混合液中不挥发的杂质。
3－2 平衡蒸馏 （闪蒸）
• 流程
可间歇可连续操作的 单级蒸馏。
闪蒸：原料液不消耗设备内 热源而自动蒸发（汽化）。
加
热减
器压
原料液
阀
第三节单级蒸馏过程
2024/3/28
三、简单蒸馏的计算
微分物料衡算
设简单蒸馏过程中某瞬间τ，釜液量为nL、组成为x， 溶液中易挥发组分量为nLx。
经时间 后d，液相量为(nL-dnL），组成为（x-dx）， 溶液中易挥发组分量为(nL－dnL)(x－dx),蒸出的气相量为 dnD ,组成为y.在 d时间内作物料衡算，得
解：（1） q 1 0.4 0.6
物料衡算 y q x xF 0.6 x 0.5 1.25 1.5x q 1 q 1 0.6 1 0.6 1
平衡关系
y x = 2.2x 1 ( 1)x 11.2x
联立求解得： x 0.422
y 0.617
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（2） nw qnF 0.6 60=36kmol
nW 1 x2
1 xF
(x2 xW )
规定了釜液量（气化率），即可求出釜液组成。 作一批操作的物料衡算，即可求出馏出液的平均组成。
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nD nF nW
nF xF nW x2 nF nW y
y nF xF nW x2 xF x2 nW nF xF qx2
nF nW
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Q Fcp (t tF )
对分离器，物料气化所需潜热由原料本身的显热提供， 忽略热损失，则
Fcp (t te ) F (1 q)r
原料液离开加热器的温度为
t
te
+(1
q)
r cp
平衡温度te：是底部产品的泡点温度；也是顶部产品的
露点温度.
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3、气液平衡关系 分离器内气液两相总处于平衡状态
蒸馏课件
蒸馏：将液体部分气化，利用各组分挥发度的不同从 将液体部分气化，
而使混合物达到分离的单元操作。 而使混合物达到分离的单元操作。蒸馏是分离液相混 合物的典型单元操作。 合物的典型单元操作。
易挥发组分：沸点低的组分，又称为轻组分 沸点低的组分， 沸点低的组分 又称为轻组分。 难挥发组分：沸点高的组分，又称为重组分 沸点高的组分， 沸点高的组分 又称为重组分。
冷凝器
冷却水 原料液 蒸汽 蒸馏釜 收集 器
3.简单蒸馏的特点 3.简单蒸馏的特点
间歇操作 塔顶塔底组成不是 一对平衡组成 适合于混合物的粗 分离，特别适合于 沸点相差较大而分 离要求不高的场合， 例如原油或煤油的 初馏。
F,xF
W,x2
D, y
将一定组分的液体加热至泡点以上， 原理：将一定组分的液体加热至泡点以上，使 其部分气化，或者将一定组分的蒸汽冷却至露点以下， 其部分气化，或者将一定组分的蒸汽冷却至露点以下， 使其部分冷凝，两相达到平衡，然后将两相分离。 使其部分冷凝，两相达到平衡，然后将两相分离。此 过程的结果是易挥发组分在气相中富集， 过程的结果是易挥发组分在气相中富集，难挥发组分 在液相中富集。 在液相中富集。
根据道尔顿分压定律， 根据道尔顿分压定律，溶液上方的蒸汽总压为
P = pA + pB = p x + p (1 xA)
0 A A 0 B
P pB xA = 0 0 p A pB
0
（a） ）
当总压P不高时，平衡的气相可视为理想气体，服从道尔 当总压 不高时，平衡的气相可视为理想气体， 不高时
顿分压定律，即
1.蒸馏分离的依据 1.蒸馏分离的依据
将液体混合物部分气化，利用其中各组分挥发度不同 的特性而达到分离目的的单元操作。 这种分离操作是通过液相和气相间的质量传递来实现 的。例如：加热苯的。例如：加热苯-甲苯的混合液，使之部分气化， 由于苯的沸点(353K)较甲苯的沸点(383K) 由于苯的沸点(353K)较甲苯的沸点(383K)低，即其 挥发度比甲苯的高，故苯较甲苯易于从液相中气化出 来。若将气化的蒸汽全部冷凝，即可得到苯组成高于 原料的产品，从而使苯和甲苯得以分离。 将沸点低的组分称为易挥发组分或轻组分， 表示。 将沸点低的组分称为易挥发组分或轻组分，用A表示。 将沸点高的组分称为难挥发组分或重组分， 表示。 将沸点高的组分称为难挥发组分或重组分，用B表示。 则混合液：A+B 则混合液：A+B
化工蒸馏操作
第一章蒸馏在化工生产过程中，常常需要将原料、中间产物或粗产品中的组成部分进行分离，如将原油分成气油、煤油、柴油及重油等馏分作为产品又如聚氯乙烯在聚合前要求单体氯乙烯纯度不低于99.99%（也即将杂质分离掉），这些物质大都是均相混合物。
对于均相物系的分离，必须造成一个两相物系，，实现传质与分离操作。
常见的传质与分离过程有蒸馏、吸收、萃取与干燥等。
其中蒸馏是分离均相液态溶液的最常用的方法。
蒸馏是利用溶液中各组分蒸气压（或沸点、挥发度）的差异使各组分得到分离。
，由于苯的挥发性能比甲苯强，（即苯的沸点比甲苯低），气化出来的蒸气中苯的组成（即浓度）必然比原来液体的要高。
当气液达到平衡后，从容器中将蒸气抽出并使之冷凝，则可得到苯含量高的冷凝液。
显然，遗留下的残液中苯的组成要比原来溶液低，即甲苯组成要比原来溶液高，这样溶液就得到初步分离。
图1为常采用的连续精馏装置流程图，其主要设备为精馏塔，是由若干层塔板组成的板式塔，有时也用充满填料的填料塔。
溶液经预热后由塔的中部引入，因为原料组分的沸点不同，沸点低的组分较易气化而向上升，最后在冷凝器中冷凝成易挥发组分含量高的液体，一部分作为塔顶产品（又称馏出液），余下的送回塔内作为回流（称为回流液）。
沸点高的组分则从蒸气中不断地冷凝到沿各板下流的回流液中，最后从塔底排出的釜液中难挥发组分含量较高，釜液的一部分被引出作为塔底产品，余下的再送入再沸器（或者蒸馏釜），被加热气化后再返回塔中，具体内容第二节介绍。
蒸馏按操作方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸）、精馏和特殊精馏；按原图1：连续精馏流程图料中所含组分数目可分成双组分精馏及多组分精馏；按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏及减压（真空）蒸馏；按操作是否连续又可分为连续蒸馏和间歇蒸馏。
本章将重点讨论常压下双组分连续精馏。
平衡关系是指溶液与其上方蒸气达到相平衡时，气、液两相间组成的关系。
它是分析蒸馏原理和进行蒸馏设备计算的依据。
蒸馏过程概述
(4) 蒸馏操作是通过对混合液加热建立汽液两相体系的，所得到的汽相还需要再冷凝液化。因此，蒸馏操作耗能较大。蒸馏过程中的节能是个值得重视的问题。
3. 蒸馏过程的分类
工业上，蒸馏操作可按以下方法分类：
为了简单起见，常略去上式表示相组成的下标，习惯上以x和y分别表示易挥发组分在液相和汽相中的摩尔分率，以( 1-x )和（ ）分别表示难挥发组分的摩尔分率。
溶液上方的总压P等于各组分的分压之和，即
(1-3)
或
整理上式得到
(1-4)
式1-4表示汽液平衡时液相组成与平衡温度之间的关系，称为泡点方程。根据此式可计算一定压力下，某液体混合物的泡点温度。
例1-1 附表
温度，℃
80.1
85.0
90.0
95.0
100.0
105.0
110.6
，kPa
101.3
116.9
135.5
155.7
179.2
204.2
240.0
，kPa
40.0
46.0
54.0
63.3
74.3
86.0
101.3
解：设泡点温度 ℃，查附表得
1.汽液平衡相图
各种实际溶液与理想溶液的偏差程度各不相同，例如乙醇—水、苯—乙醇等物系是具有很大正偏差的例子，表现为溶液在某一组成时其两组分的饱和蒸汽压之和出现最大值。与此对应的溶液泡点比两纯组分的沸点都低，为具最低恒沸点的溶液。图片1-3和图片1-4分别为乙醇—水物系的t–x–y图及x–y图。图中点M代表汽液两相组成相等。常压下恒沸组成为0.894，最低恒沸点为78.15℃，在该点溶液的相对挥发度 。与之相反，氯仿—丙酮溶液和硝酸—水物系为具有很大负偏差的例子。图片1-5和图片分别为硝酸—水混合液的t–x–y图和x–y图，常压下其最高恒沸点为121.9℃，对应的恒沸组成为0.383，在图中的点N溶液的相对挥发度 。
蒸馏的实验步骤操作规程(3篇)
第1篇一、实验目的通过蒸馏实验，了解蒸馏的基本原理，掌握蒸馏仪器的使用方法，学会利用蒸馏方法分离和纯化液体混合物。
二、实验原理蒸馏是一种利用混合物中各组分沸点差异，通过加热使低沸点组分蒸发，再通过冷凝将其收集，从而实现分离和纯化的方法。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：蒸馏装置（包括蒸馏瓶、冷凝管、接受器、煤气灯或电炉、托盘天平等）、温度计、酒精灯、烧杯、蒸馏管、冷凝水龙头等。
2. 试剂：待分离的液体混合物、甲苯、纯苯等。
四、实验步骤1. 准备蒸馏装置：将蒸馏瓶、冷凝管、接受器、煤气灯或电炉等仪器连接好，确保连接牢固。
2. 称量待分离的液体混合物：在室温下称量50克（称准至0.2克）待分离的液体混合物，量取50毫升甲苯，置于洁净、干燥的蒸馏瓶中，细心摇匀。
3. 连接仪器：将蒸馏瓶、接受器和冷凝管连接好，确保连接紧密。
在冷凝管上端用少许脱脂棉塞住，以防空气中水分在冷凝管内部凝结。
4. 加热蒸馏：点燃煤气灯或电炉，开始加热。
当冷凝管以每秒钟2-5滴的速度从冷却管末端滴下时，继续加热。
当接受器中水分不再增加时，加大火焰或增加电压，加热数分钟，停止蒸馏。
5. 读取数据：待接受管里的液体温度达到室温时，读记水层体积。
如接受器内液体混浊时，将接受管放入温水中，使之澄清，然后冷却到室温读数。
6. 计算水含量：根据公式计算样水分含量（Wf）%。
Wf = V / G × 100%其中，V为接受管中水分的体积（毫升），G为试样重量（克）。
五、实验注意事项1. 在操作过程中，注意安全，防止烫伤、火灾等事故发生。
2. 保持实验台面整洁，实验过程中不要让水溅到仪器上。
3. 蒸馏过程中，注意观察接受器中水分的变化，防止蒸馏过度。
4. 在读取数据时，确保温度计准确无误，避免因温度计误差导致数据偏差。
六、实验报告1. 实验目的2. 实验原理3. 实验仪器与试剂4. 实验步骤5. 实验数据6. 计算结果7. 实验分析通过以上实验步骤，可以有效地进行蒸馏实验，达到分离和纯化液体混合物的目的。
蒸馏基本概念(“操作”相关文档)共54张
④ t-x线又称作泡点线， t-y线又称作露点线。 ⑤ 二元理想溶液的沸点不是一个定值，而有一定范围，
其沸点随溶液中A组分减少而增加。 ⑥ 同样的组成下，开始沸腾温度（泡点）与蒸汽冷凝
温度（露点）并不相等。
⑦ 溶液处于t-y线以上全部为汽相，t-x线以下全部为液
空）蒸馏
按操作流程分：连续蒸馏和间歇蒸馏
二、学习内容和目的
本章主要学习常压下双组分溶液的连续精馏过程
1、掌握双组分溶液的汽液相平衡及相图； 2、掌握双组分连续精馏塔的物料计算；
3、掌握平衡级数的确定及回流比的选择；
4、了解蒸馏装置及蒸馏方法。
第二节 传质导论
一、相组成的表示方法
1、混合物的质量分率和摩尔分率： (1) 质量分率：
FDW FxF DxDWxW
D F xF xW xD xW
产品的回收率：
D
Dx D Fx F
100 %
W
W F
1 1
xW xF
100
%
二、理论板概念与恒摩尔流的假定 1、理论板的概念： 是指离开该塔板的蒸汽和液体呈平衡状态的塔板。 理论板实际不存在，计算后，可经过校正，得到
实际板。 2、恒摩尔流假设：
此时，液面上A的蒸汽压力称为该温度下A的饱和蒸汽
压，简称蒸汽压，表示为PA0。
（2）拉乌尔定律
对于由A和B组成的混合溶液，在一定温度、一定压
力下，存在下式：
PA PA0 xA PA0 x
PB PB0 xB PB0 1 x
PA,PB ——平衡时，液面上相 方中 汽A和B 的蒸汽分压
PA0,PB0 ——A、B组分的饱和蒸汽压
化工原理蒸馏
化工原理蒸馏
蒸馏是一种常用的分离技术，在化工工艺中广泛应用。
它通过利用液体混合物的不同沸点差异，将液体混合物分离成组成相对纯净的组分。
蒸馏过程中，液体混合物首先被加热至使得其中组分开始蒸发。
蒸气进入蒸馏塔，通过与冷凝在塔顶的冷却介质接触，发生冷凝，而后与塔内回流液体混合物进行质量和热量的交换。
这种热量和质量的交换使得高沸点组分向下方下降，而低沸点组分则向上升腾。
在蒸馏塔的上部，收集到的冷凝液体称为顶产物，中间的蒸馏液称为塔底产物。
通过逐步加热混合物，我们可以连续地收集不同沸点组分，并达到分离的目的。
在进行蒸馏操作时，需要考虑几个重要因素。
首先是选择适当的塔设计。
蒸馏塔的设计取决于混合物的性质和所需分离的组分。
其次是控制好供热的方式和力度，以确保达到适当的沸点差，使得分离过程更为高效。
此外，在实际操作过程中，还需要对蒸馏塔进行不断的操作和参数调整，以达到最佳的分离效果。
蒸馏作为一种常用的分离技术，在石油、化工等行业得到广泛应用。
通过蒸馏可以分离出石油中的汽油、柴油等燃料，也可以分离出化学反应中产生的不同组分。
不仅如此，蒸馏还可用于酒精的提取、水的纯化等领域。
总之，蒸馏是一种重要的分离技术，通过利用液体混合物的沸点差异，实现组分的有效分离。
在化工工艺中的广泛应用使得蒸馏具有重要的实际意义和理论价值。
蒸馏工艺流程
蒸馏工艺流程
《蒸馏工艺流程》
蒸馏是一种常用的分离和提纯技术，在化工、食品加工、制药等领域都有广泛应用。
蒸馏工艺流程是指通过加热液体混合物，使其沸腾产生蒸气，然后将蒸气冷凝成液体，从而分离出混合物的不同组分的过程。
蒸馏工艺流程通常包括以下几个关键步骤：
1. 加热混合物：将混合物加热至其沸点以上，使其中的一种或几种组分开始沸腾生成蒸气。
2. 分离蒸汽：将产生的蒸气从沸腾液中分离出来，通常使用马弗维鲁斯（Maflorous）除液体汽分离器或蒸汽捕集器来实现。
3. 冷凝蒸汽：将蒸汽冷却至其沸点以下，使其转变为液体。
一般使用冷凝器或凝聚器来进行冷却。
4. 分离液体：将冷凝得到的液体与原始混合物分离，通常使用沉积分离、滤纸过滤、萃取等方法。
5. 获取纯净组分：通过进一步提纯，例如重复蒸馏、结晶、溶剂萃取等方法，获取所需的纯净组分。
蒸馏工艺流程适用于对混合物中成分之间沸点差异大的情况，例如水和酒精的分离，石油和石油产品的精制等。
它具有操作
简单、适用范围广泛、分离效果好等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
通过掌握蒸馏工艺流程，我们可以更好地理解和应用蒸馏技术，实现对液体混合物的有效分离和提纯，为各种领域的生产和研究带来更多的可能。
液体的蒸馏 几种蒸馏方法的分离原理
对比图
图4
从上述分析可知，将每一级中间产品返回到下一 级中，不仅可提高产品的收率，而是过程进行的必不 可少的条件。如对于第二级而言，如没有液体x3回流 到y1中，又无中间加热器和冷凝器，就不会有溶液的 部分气化和蒸汽的部分冷凝，第二级也就没分离作用。
显然每一级都需要有回流液，对于最上面一级而 言，将yn冷凝后不是全部作为产品，而把其中一部分 返回与yn-1相混合，这是最简单的回流方法。
例，分析连续精馏的原理，如
右图所示：
xF
将 组 成 为 xF 、 温 度 为 tF 的
混合液加热到t1，使其部分气
化，并将气相与液相分开，则
所得气相组成为y1，液相组成 为 x1 。 由 图 中 可 以 看 出 ， y1 ＞ xF＞x1，但纯度都不会很高。
y1 y1>xF>x1
x1 图1
所以，将液体混合物进行一次部分气化（或部 分冷凝）的过程，只能起到部分分离的作用，远远 不能满足工业生产的要求。
t2
t温
t1
度
2
tF
1 F’
F
0 xw x2 yw x1 xF y2 组成 x(y)
y1 yF
简 单 蒸 馏 操 作 原 理
A
二、 简单蒸馏的特点
1、简单蒸馏适应于相对挥发度比较大的体系，适 应于只需粗分且处理量不大的场合；
2、简单蒸馏过程是一个不稳定的间歇操作过程， 操作过程中，各参数（釜残液的量，组成，馏出液的 产量及组成等）均随时间而变化。操作过程的任一瞬 间气液两相总是处于平衡状态，但贮槽中馏出液的平 均组成与釜残液的组成只存在物料衡算关系，不存平 衡关系；
而要使混合物中的组分得到几乎纯的完全分离， 必须进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。
蒸馏
q 线方程或进料方程： y q x xF
q 1 q 1
，代表两操作线交点的轨迹方程，是通过点（xF，xF）
的直线，其斜率为 q 。图解理论板层数的方法称为麦克布－蒂利法，简称 M-T 法。
q 1
有时从塔顶出来的蒸气先在分凝器中部分冷凝，冷凝液作为回流，未冷凝的蒸气再用全凝器 冷凝，凝液作为塔顶产品。因为离开分凝器的气相与液相可视为互相平衡，故分凝器也相当于一 层理论板。此时精馏段的理论板层数应比相应的梯级数少一。
精馏塔内装有若干层塔板或填充一定高度的填料，还需要塔底再沸器和塔顶冷凝器。再沸器
的作用是提供一定量的上升蒸气流，冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流，
因而精馏塔能连续稳定地进行。
n 层塔板附近（上层 n-1；下层 n+1）：tn+1>tn-1；xn<xn-1；yn>yn+1 。即离开第 n 板的液相中易 挥发组分的浓度较加入该板时的减低，而离开的气相中易挥发组分浓度又较进入的增高。
90
t
2
J
80 t
1
A
70
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
x
y
1
1
成大于液相组成。若汽、液两相组成相同，则气相露点温度总是大于液相的泡点温度。
x－y 图 对于大多数溶液，两相达到平衡时，y 总是大于 x，故平衡线位于对角线上方，平衡
线偏离对角线愈远，表示该溶液愈易分离。实际溶液中以正偏差溶液为多。
就被唯一地确定了。
所谓理想物系是指（1）液相为理想溶液，遵循拉乌尔定律；（2）气相为理想气体，遵循道尔
化工原理学--蒸馏
化工原理学–蒸馏引言蒸馏是化工过程中常用的一种分离技术，通过对混合物进行加热使其产生蒸汽，再将蒸汽冷凝得到纯净物质的方法。
在化工领域，蒸馏广泛应用于石油和化学工业中，用于分离液体混合物中的组分。
蒸馏原理蒸馏是基于物质的不同沸点而进行的分离技术。
在一种混合物中，不同成分具有不同的沸点，通过加热可以将低沸点成分转变为蒸汽，然后再通过冷凝将蒸汽转变为液体，从而实现纯度较高的分离。
在蒸馏过程中，需要一个蒸馏塔来进行操作。
蒸馏塔通常由一个加热器、塔板和冷凝器组成。
混合物首先被加热，在塔板上产生蒸汽。
蒸汽在塔板上与冷凝液进行接触，使其冷凝并收集。
这样，高沸点成分留在塔板上，而低沸点成分则以蒸汽的形式进入上层。
通过逐层重复这个过程，可以实现对混合物中各成分的分离。
蒸馏的分类蒸馏可以根据不同的条件和原理进行分类。
常见的蒸馏方法包括常压蒸馏、减压蒸馏、真空蒸馏等。
1.常压蒸馏：常压蒸馏是在常压条件下进行的蒸馏过程。
常压蒸馏适用于沸点较低的液体混合物，其中低沸点成分可以轻松转化为蒸汽。
2.减压蒸馏：减压蒸馏是在降低环境压力的条件下进行的蒸馏过程。
通过降低环境压力，可以使高沸点成分在较低温度下转化为蒸汽，从而减少热量的需求。
3.真空蒸馏：真空蒸馏是在低于大气压的条件下进行的蒸馏过程。
真空蒸馏适用于高沸点液体或易分解的物质，可以避免在较高温度下进行加热，从而减少热敏感成分的损失。
蒸馏的应用蒸馏作为一种常用的分离技术，广泛应用于石油炼制、化学工业、食品工业等领域。
1.石油炼制：蒸馏在石油炼制过程中起到了至关重要的作用。
通过蒸馏，可以将原油中的各种成分分离出来，例如汽油、柴油、润滑油和残渣等。
这种蒸馏过程被称为石油精馏。
2.化学工业：在化学工业中，蒸馏被广泛用于分离和纯化化学品。
例如，通过蒸馏可以从反应产物中分离出目标产品，并去除杂质。
3.食品工业：蒸馏也在食品工业中得到应用。
例如，酿酒过程中的蒸馏可以用于分离酒精和水，从而提高酒精的浓度。
化工原理09--蒸馏
编制：廖杰
1
蒸馏：利用混合溶液中各组分沸点不同（或挥发 性不同）将其加热进行分离的操作。 一、蒸馏的应用： 1、分离均相液体混合物，获得高纯度的组分 2、回收溶剂 3、制酒 4、炼油
2
二、蒸馏的分类：
1、按操作压力分：
常压蒸馏 加压蒸馏
减压蒸馏 2、按分离物系的组元数分： 二元蒸馏
多元蒸馏
3、按物料的加入方式分：
17
简单蒸馏的计算：
蒸馏釜的生产能力，根据热负荷 和传热能力 计算。 馏出液、残液的浓度与馏出量（或残留量） 之间的关系。
物料衡算 相平衡关系
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三、简单蒸馏的计算：
在釜内某一瞬时，液体量为W，经微分时间dt 后，残液量为（W-dW），液相组成由x降为 （x-dx），气相组成为y。 对dt时间作易挥发组分的物料衡算：
VyD+Lxw=FxF
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令千摩尔进料经平衡蒸馏产生的液相量为q，
则：汽相量为(1-q)；液相分率L/F=q，
汽化分率 V/F=1-q
表示平衡蒸馏中汽液 相平衡组成的物料衡
yD=qxw/(q-1) - xF/(q-1) (1) 算关系。
平衡关系和方程(1)连立可解yD,xw及平衡温度. 也可用y~x,t~x(y)相图和方程(1)的直线求解.
FxF=DxD+WxW 2、精馏段物料衡算：
R=L/D
y=Rx/(R+1)+xD/(R+1) 精馏段操作线方程
3、提馏段物料衡算：
y=L’x/(L’-W)+L’xW/(L’-W) 提馏段操作线方程
层操 塔作 板上 线 上层 方 升塔 程 蒸板 的 汽下 物 的降 理 组液 意 成体 义 间的 ： 的组 关成 系和
基本操作-蒸馏课件
蒸馏一、实验目的二、实验原理三、实验装置四、基本操作流程五、具体实验操作六、注意事项蒸馏一、实验目的蒸馏Ø掌握蒸馏的原理；Ø掌握蒸馏装置的搭建；Ø掌握蒸馏操作过程；Ø掌握蒸馏的应用及适用条件。
n蒸馏包括液体受热至沸腾变为蒸气、蒸气遇冷冷凝成为液体两个过程。
n液体物质受热时蒸气压增大，当蒸气压达到与大气压相等时液体沸腾，这时的温度即为液体的沸点。
n在密闭系统中、一定温度下，物质的蒸发与凝聚速率相等时，蒸气所产生的压力称为该物质的饱和蒸气压，简称蒸气压。
n蒸馏是分离和提纯液态有机化合物最常用的方法。
n蒸馏可以分离、提纯挥发性和不挥发性物质。
n蒸馏也可以分离沸点相差30℃以上的液体物质。
1. 乙醚2. 正己烷3. 乙醇4. 苯5. 水物质的蒸气压—— 温度关系图n相同温度下，不同物质蒸气压不同n同一种物质，温度不同，蒸气压不同拉乌尔定律：液体的总蒸气压等于各组分分压的和，每一种组分的分压等于该物质饱和蒸气压与它在溶液中摩尔分数的乘积P总= P A + P B P A = P A*×X A P B = P B*×X B X A液 + X B液 = 1道尔顿分压定律：每一组分的蒸气压等于总蒸气压与该物质在气相中摩尔分数的乘积P A=P总×X A气 P B=P总×X B气X A气 + X B气 = 1X A液/X A 气=X A液 + X B液×P B*/P A*如果P B*>P A* 则X A液 > X A 气低沸点物质在气相中含量大于在液相中的含量气相液相100% A100% B A：低沸点物质B: 高沸点物质三、实验装置p从下往上，从左往右逐一装配。
蒸馏蒸馏p把温度计插入螺口接头中，螺口接头装配到蒸馏头上，使温度计水银球上沿和蒸馏头支管口下沿在一条水平线上。
p在铁架台上，固定好圆底烧瓶，装上蒸馏头。
p在另一个铁架台上，用铁夹固定冷凝管中上部，使冷凝管中心线和蒸馏头支管中心线成一直线；把蒸馏头支管与冷凝管严密的接起来。
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并不与剩余的液体相平衡
2013-11-6
3：简单蒸馏的计算 ①微分物料衡算
设简单蒸馏某瞬间τ釜液量为nL、液体浓度为x，
溶液中易挥发组分量为nLx
经时间dτ后，液相量为(nL－dnL），溶液浓度变为
x－dx，溶液中易挥发组分量为(nL－dnL)(x－dx)。 dτ时间内，平衡的蒸汽浓度y可视为不变。
《化工原理》电子教案
——单级蒸馏过程
菏泽学院化工教研室制
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第三节： 单级蒸馏过程 一： 平衡蒸馏（闪蒸） 1：平衡蒸馏流程 2：特点
加热 器
①：连续操作 ②：组成和温度
恒定不变 ③：气液两相平衡
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分离 器 节流 阀
3：平衡蒸馏的计算 平衡蒸馏的计算主要涉及物料衡算、热量衡算和气 液平衡关系 ①：物料衡算 总物料 qn,F＝qn,D＋qn,w 易挥发组分
易挥发组分衡算
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nL x nL dnL x dx ydnL
dnL dx nL yx
n
nW
F
x2 dx dnL xF y x nL
nF xF 1 x2 1 ln [ln ln ] nW 1 x2 1 xF
④作泡点线，即可求得
平衡温度te。
⑤由te即可求出加热温度t、Q
r t te +(1 q) cp
Q qn , F c p (t t F )
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对于气体混合
物，通过换热
器移出热量，
使之冷却发生 部分冷凝，形 成互成平衡的 两相，其过程
原理与闪蒸相
同，也属于是
平衡蒸馏。
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1 x2 60 1 0.5 ln [ln 2.2 ln ] 36 2.2 1 x2 1 0.5
试差法求解得：x2=0.402 nF xF nW x2 =0.647 y nF nW 结论：相同操作条件下，简单蒸馏较平衡蒸馏可获 得更好的分离效果；但平衡蒸馏可连续操作
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操作线方程和平衡线方程可写出，该题可求 分析（2）（略）
解（1）：
q 1 0.4 0.6
q 1 y x xF q 1 q 1
=1.25 1.5x
2.2 x x = y 1 1.2 x 1 ( 1) x
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联立、求解得：x=0.422，y=0.617 解（2）： nw qnF =36 KmoL
两相总处于平衡状态
平衡蒸馏中，分离器内气、
x y 1 ( 1) x
q 1 y x xF q 1 q 1
液两相符合操作线方程
利用上三式即可求取气液相组成x、y及温度te →t 也可用图解法进行计算。方法如下：
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①作平衡关系线 ②作操作线
③它们的交点 f 即为
平衡的气液相组成
二： 简单蒸馏（微分蒸馏、瑞利蒸馏）
1：简单蒸馏流程
nF, zF
nD1, xD1 nW2, x2
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nD2, xD2
nD3, xD3
2：特点 ①：间歇操作
②：组成和温度
随时间而变 ③：任一瞬间气、
液两相处于平衡
简单蒸馏是一种不稳态过程，任一瞬间形成的 蒸气与剩余液相可视为相互平衡，但总的全部蒸汽
xFqn,F＝yqn,D＋xqn,w
y
qn ,W qn ,W qn , F
x
qn , F qn,W qn , F
xF
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令q = qn,w/qn,F，——液化分率，小于1 qn,D/qn,F =1 －q ——汽化率 平衡蒸馏中q是定值
q 1 y x xF q 1 q 1 —平衡蒸馏操作线方程
反映了平衡蒸馏中汽、液相组成间的关系.
直线关系，并通过点（xF、xF ），斜率是q/(q-1)
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②：热量衡算
a:)对加热器进行热量衡算，忽略热损失则
Q qn , F c p (t t F )
b:)对分离器进行热量衡算，物料气化所需要的潜 热由原料本身的显热提供，忽略热损失，则
规定了釜液量（汽化率），即可求出釜液浓度 在整个蒸馏时间段内物料衡算，即可求出馏出液 的平均浓度
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xF dx nF ln x2 y x nW
nF xF nW x2 nF nW y
nF xF nW x2 nF xF qx2 y nW nF nW 1 q 1 n
F
xF x2
nW
产品的平均组成和汽化率有关!
例9—3：常压下将含易挥发组分xF=0.5（摩尔分数） 的两组分混合液进行单级蒸馏，原料处理量为 60KmoL，要求汽化率为0.4，物系的平均相对挥发 度为2.2。试求（1）平衡蒸馏时的汽、液相组成
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（2）简单蒸馏时的釜残液组成和馏出液平均组成 分析（1）： 平衡蒸馏时的汽、液相组成是操作线 和平衡线的交点
qn, F c p (t te ) qn , F (1 q)r
原料液离开加热器的温度为
品的露点温度
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平衡温度te：是底部产品的泡点温度；也是顶部产
r t te +(1 q) cp
总压一定时
te f ( x ) 或 t e f ' ( y )
平衡蒸馏中，分离器内气液