《化工原理》第六章知识要点

《化工原理》第六章知识要点

1、 物质在相间转移的过程称为 过程或分离过程。

2、 化工生产中常见的传质过程有 、 、 及 等单元

操作。

3、 蒸馏是分离 的单元操作。蒸馏是利用液体混合物中各

组分 ，或 的不同使各组分得到分离。

4、蒸馏操作按操作方式可分为 、 、恒沸精馏、萃取精馏、水蒸气

蒸馏等多种方法。按操作压力蒸馏可分为 、 及

蒸馏。按被分离的混合物中所含组分数目可分为 及

，按操作是否连续又可分为连续蒸馏和间歇蒸馏。

5、平均摩尔质量求法：=均M 。

6、理想溶液的条件为组分A 、B 分子间作用力AB α，与纯组分A 的分子间作用力AA α，

或纯组分B 之间的作用力BB α相等。例如苯-甲苯，甲醇-乙醇、丙烷-丁烷等可视为理想溶

液。我们所讨论的是两个完全互溶的挥发性组分所组成的理想溶液。

7、理想溶液符合拉乌尔定律，表达式为P A = ；P B = ；蒸汽是理想气体服从道尔顿分压定律。

8、在下图中标出液相区、气相区、气液相混合区，气相线、液相线。C 点混合物的液相

和气相两的关系符合杠杆规则： 。混合物的沸点只能是一个范围，

指出C 混合物的沸点范围。

9、掌握气液相平衡线图（y-x ）因为气相中易挥

发组分y 的浓度总是大于液相的浓度，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 。

10、挥发度是表示某种溶液容易挥发的程度，对

于纯液体，通常用其当时温度下的 来

表示。随温度的升高而挥发度 。

11、理想溶液的相对挥发度等于同温度下两纯组

分的 之比。

12、气液两相达到平衡时的关系，称为气液平衡

关系，写出三个气液平衡方

程， 、 、

。

13、由气液平衡方程可以看出，相对挥发度α〉1，则x y >。α值越大，表示平衡时y 比

x 大的愈多，故愈有利于分离。若1=α，则x y =即表示平衡时气相组成等于液相组成，此时不能用简单蒸馏分离。相对挥发度的大小，可以用来判断某种混合液能否用普通蒸馏方法分开及其可被分离的 程度。在精馏塔中，随着温度的变化，相对挥发度也会发生改变，通常取塔顶和塔底的平均值。 14、简单蒸馏（微分蒸馏）：使混合溶液在蒸馏釜中逐渐受热气化，并不断将生成的蒸汽引入 内冷凝，以达到混合液中各组分得以分离的方法。（熟悉P2-10-图 6-7、图6-9简单蒸馏装置图）。简单蒸馏主要适用于分离挥发度相差较 、分离程度要求 的二组分溶液或多组分溶液。

15、在蒸馏釜上装一个 ，作用是使釜中所产生的蒸汽在分凝器中部分冷凝，使剩余蒸汽中易挥发组分含量再提高，从而使馏出液中易挥发组分增多。

16、精馏是多次而且同时运用 和 ，使混合液得到分离的过程，以得到近于纯净的难挥发组分的操作。

17、精馏塔的塔板和填料表面都是气液两相进行 和 的场所。在全塔各板中，

易挥发组分在气相中的浓度自下而上逐

板 ，而其在液相中的浓度自下而

上逐板 ，压力自下而上逐板

。

18、熟悉精馏塔的工作原理。（P2-14最后

一段内容）通常把精馏塔进料板以上的部

分称为 ；而进料板以下

为 。整个塔内的温度自上而

下逐步升高，塔底的温度最高，塔顶的温

度最低。

19、精馏塔内上升蒸汽和下降液体之间呈

流动，在每块塔板上进行 和 。

20、若离开塔板的汽液两相达到平衡状态，

且板上的液相组成均匀一致。通常称为

塔板。

21、恒摩尔流假定的内容：（1） ；

（2） 。恒摩尔流假定成立的条件：

（1） ；（2） ；

（3） 。

22、精馏段的作用是自下而上逐步增浓 中的 组分；即浓缩

，提高塔顶产品中的浓度。提馏段的作用是自上而下逐

步增浓液相中的组分，即浓缩，以提高塔釜产品中

的浓度。

23、精馏段的操作线方程为。其与对角线的交点为，斜率为，截距为。

提馏段操作线方程为。其与对角线的交点为，斜率为，截距为。

24、q线方程又称，方程为。原料液的组成为

F

x，

当泡点进料时，q线方程为，当露点进料时，q线方程为。

25、精馏段的回流量L= , V= 。

提馏段的回流量L’= ，V’= 。

26、在实际生产中，引入塔的原料有五种情况：（1）低于沸点的冷液体q ；（2）处于沸点的饱和液体（泡点进料）q ；（3）气、液混合物q的大小为

；（4）饱和蒸汽（露点）q ，（5）过热蒸汽进料q 。q值称为进料受热情况的参数，即液气比。

千摩尔气化潜热原料液的热量

蒸汽所需的

进料变为饱和

将1m ol

q

27、计算理论塔板数的方法有逐板计算法、图解法等。（参见书本P2-27例题6-11及P2-29图解法的作图方法）。

28、在图解法中图解到跨过两操作线交点d的梯级即代表适宜的加料板，在逐板计算法中，计算到板上液相组成小于或等于的梯级即代表适宜的加料板。因为对于一定的分离任务而言，按上述方法选择进料位置，可以使所需的总的理论塔板数最少。

29、如果计算所得的理论塔板数不包括塔釜，则因将所得的塔板数减去。

30、和是保证精馏过程能连续进行稳定操作的必要条件之一，在精馏中回流比是影响设备费用和操作费用的一个重要的因素。

31、从精馏塔引出的蒸汽经冷凝后，一部分流回塔顶第一块塔板称为。流回第一块塔板的量比上馏出液的量称为。它有两个极限，上限为，下限为。适宜的回流比介于两个极限之间。回流的作用是补充塔板上易挥发组分，使塔板上液体组成保持稳定。

32、若塔顶上升蒸汽经冷凝后，全部回流到塔内，这种操作方式称为。此时F、D、W均为，全塔无精馏段、提馏段之分，此时全塔只有一根操作线，即。此时所需的理论塔板数最。

33、最小回流比的求法R min=

34、回流比增大，使塔板数，设备费降低，而操作费用增大。总费用先减小到最低值再逐渐的。