化工原理(下册)第二版天津大学出版社资料

气相
B
A A
液相（水相）
A
A（水）
+
减湿 增湿
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
液－液萃取（萃取）
混合液的分离， 逆过程 物质从一液相转入另一液相 萃取
液相
B + A
液相
S + A
A
A
萃取 萃取
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
固－液萃取（浸沥或浸取）
属多相系的分离 物质固相表面或内部转入液相。
会，包括增大相界面积和增强湍动程度。
两相在接触后能分离完全。
结构简单、紧凑，操作便利，稳定，运转可
靠，周期长，能量消耗小等。
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
2. 填料塔和板式塔：

填料塔： 在填料塔内气液两相沿着塔高连续接触、传质，因而两 相的浓度也沿塔高连续变化。
连续接触式传质设备

板式塔： 在板式塔内气流与液流依次在各层塔板上接触、传质， 其浓度沿塔高呈阶跃式变化。 逐级接触式传质设备
4．气体总压与理想气体中组分的分压
总压与某组分的分压之间的关系:
pA = PyA
摩尔比与分压之间的关系:
pA YA p pA
摩尔浓度与分压之间的关系:
nA pA cA V RT
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
三、传质设备简介
1. 对传质设备的要求（设计原则）：
给传质的两相（或多相）提供良好的接触机
A + B 精馏
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
3.相际传质与传热的相似和区别
相似： 区别：
传递量 极限 推动力 （最终的平衡状态） 热平衡 T=t ⊿t=T-t 相平衡 ⊿C
传热
传质
热量Q
质量m
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
二、相组成的表示法
１.质量分率和摩尔分率 质量分率ai：均相混合物中某组分质量占总质量的分 率或百分率。 ∑ ai ＝１ 摩尔分率xi 、yi：某组分摩尔数占总摩尔数的分率或百 分率。 ∑ xi ＝１
固相
B
A
液相
A
S + A 浸沥
+
－－－－－
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
结晶
溶质从液相趋附于溶质晶体的表面转 逆过程 为固相，使晶体长大。 溶解
液相
S + A A A
固相
A
结晶 溶解
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
吸附
物质从气相或液相趋附于固体表面 逆过程 （多为多孔性固体的内表面） 脱附
武汉理工大学化工原理电子课件
第五章 蒸 馏
Distillation
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
5.1 概 述
化工过程中步骤很多,这些步骤可分为两 类: 以进行化学反应为主,通常在反应器中进 行.
物理性操作
单元操作
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
单元操作
流体力学：沉降、过滤、离心分离等
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
均相物系分离的特点
引入第二个相，并使两组分在第二
个相中存在不均匀分配。 相际传质（物质从一相通过相界面 进入另一相）
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
分离的目的：


浓缩：除去溶剂；
纯化：除去杂质；
分离：将混合物分成两种或多种目的产物；
反应促进：把化学反应或生化反应的产物连
续取出，以提高反应速率。
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
２．以相际传质为特征的单元操作
常见的有：
吸收
百度文库
气体混合物的分离。 物质由气相转入液相
气相
B + A
逆过程
脱吸
液相
S + A
A
吸收 A 脱吸
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
气体的减湿
吸收的一种特殊情况。 为水蒸气所饱和的气体与冷水接触，水蒸 气则从气相转入液相，传质只在气相中进行。 逆过程 增湿
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
2. 蒸馏分离的特点
蒸馏操作需要消耗大量的能量，流程简单 蒸馏操作既可用于气体混合物的分离，也
可用于液体混合物甚至是固体混合物的分离
蒸馏操作有时需要高压、高真空、高温或
低温条件
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
3. 蒸馏过程的分类
二 元 蒸 馏 根据被蒸馏的混合物的组分数，可分为： 多 元 蒸 馏 连续蒸馏 根据操作过程是否连续，可分为： 间歇蒸馏
气相或液相
B
A A
固相
C
+
A
吸附 脱附
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
干燥
液体（水）经过汽化，从固体表面或 内部转入气相，属多相系分离。
固相
B
A
气相
A
C + A 干燥
+
－－－－－
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
精馏
液体混合物的分离 不同物质在汽液两相间相互转移。
液相
A + A B B
汽相
mA V nA V kg/m3
摩尔量
kmol/m3
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
质量浓度与质量分率的关系：
cA aA
摩尔浓度与摩尔分率的关系：
CA xAC
C— 混 合 物 在液 相 中的 总 摩尔浓度 ， kmol/m3； —混合物液相的密度，kg/m3。
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
∑ yi ＝１
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
2.质量比和摩尔比：常用于双组分物系 质量比：a= m A/mB 摩尔比：X= n A/nB Y= n A/nB 换算 a a = 1-a
X=
x 1-x
a=
X=
a 1+a
X 1+X
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
质量
3.浓度：单位体积中的物质量 质量浓度： cA= 摩尔浓度： CA= (体积浓度）
常 压 蒸 馏 根据操作压力，可分为 加 压 蒸 馏 减 压 蒸 馏
简 单 蒸 馏 根据操作方式，可分为： 平 衡 蒸 馏 精 馏
分离非均相混合物
传热：
传质：吸收、脱吸、精馏、萃取、干燥、 吸附、结晶等 非均相混合物
分离操作 均相混合物 传质设备 返回
武汉理工大学化工原理电子课件
一、化工生产中的传质过程
均相混合物的分离过程 1. 均相物系的分离
混合物可分为非均相物系和均相物系。
非均相物系的分离前面已经讲过； 均相物系的分离条件是必须造成一个两相物系，然后依据 物系中不同组分间某种物性的差异，使其中某个组分或某些 组分从一相向另一相转移，以达到分离的目的。
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
板式塔
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
拉西环
鲍尔环
阶梯环
环
填料塔
返回
武汉理工大学化工原理电子课件
5.2 蒸馏概述
1. 蒸馏原理：
蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发度 的不同实现分离的单元操作. 沸点低的组分称为易挥发组分或轻组分， 高的为难挥发组分或重组分。