《化工原理》 Principles of Chemical Engineering 主讲教师:董缘 下册(第三版) 陈敏恒丛德滋方图南齐呜斋编 化学工业出版社 的时yo晶rca馆c了 a si Tesanotesy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
《化工原理》 Principles of Chemical Engineering 主讲教师：董缘 下册（第三版） 陈敏恒 丛德滋 方图南 齐鸣斋 编 化学工业出版社 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
第9章液体精馏 本章学习要求 *掌握的内容: ①双组分理想物系的汽一液平衡,拉鸟尔定律, 泡点方程,露点方程,气液平衡图,挥发度与相 对挥发度定义及应用,相平衡方程及应用 ②精馏分离的原理、过程及分析 ③精馏塔的计算(物料衡算,操作线方程及q线 方程的物理意义、图示及应用)。 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
本章学习要求 *掌握的内容： ①双组分理想物系的汽—液平衡，拉乌尔定律， 泡点方程，露点方程，气液平衡图，挥发度与相 对挥发度定义及应用，相平衡方程及应用 ②精馏分离的原理、过程及分析 ③精馏塔的计算（物料衡算，操作线方程及q线 方程的物理意义、图示及应用）。 第9章 液体精馏 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
熟悉的内容: ①平衡蒸馏和简单蒸馏的特点 ②精馏装置的热量衡算 ③理论板数捷算法(芬斯克方程和吉利兰关联图) ④非常规二元连续精馏塔计算(直接蒸汽加热、多 股进料、侧线采出、塔釜进料、塔顶采用分凝器、 提馏塔等) 了解的内容 ①非理想物系汽一液平衡 ②间歇精馏特点及应用 ③恒沸精馏、萃取精馏特点及应用 ④多元精馏的计算 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
*熟悉的内容: ①平衡蒸馏和简单蒸馏的特点 ②精馏装置的热量衡算 ③理论板数捷算法（芬斯克方程和吉利兰关联图） ④非常规二元连续精馏塔计算（直接蒸汽加热、多 股进料、侧线采出、塔釜进料、塔顶采用分凝器、 提馏塔等） *了解的内容: ①非理想物系汽—液平衡 ②间歇精馏特点及应用 ③恒沸精馏、萃取精馏特点及应用 ④多元精馏的计算 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
9.1概述 9.1.1蒸馏分离操作定义 利用液体混合物中各组分挥发性的差异,以热能为媒介使 其部分汽化,从而在汽相富集轻组分,液相富集重组分,使 液体混合物得以分离的方法 蒸馏分离的热力学依据: 或 y 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
9.1 概述 9.1.1 蒸馏分离操作定义： 利用液体混合物中各组分挥发性的差异，以热能为媒介使 其部分汽化，从而在汽相富集轻组分，液相富集重组分，使 液体混合物得以分离的方法。 B A B A A A x x y y y > x 或 > 蒸馏分离的热力学依据： PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
91.2蒸馏操作的分类 简单蒸馏或平衡蒸馏:一般用在混合物各组分挥发性相差 大,对组分分离程度要求又不高的情况下 精馏:在混合物组分分离纯度要求很高时采用 特殊精馏:混合物中各组分挥发性相差很小,或形成恒沸液, 难以或不能用普通精馏加以分离时,借助某些特殊 手段进行的精馏。 间歇精馏:多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合。 连续精馏:多用于大批量工业生产中。 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
简单蒸馏或平衡蒸馏：一般用在混合物各组分挥发性相差 大，对组分分离程度要求又不高的情况下。 精馏：在混合物组分分离纯度要求很高时采用。 特殊精馏：混合物中各组分挥发性相差很小，或形成恒沸液, 难以或不能用普通精馏加以分离时，借助某些特殊 手段进行的精馏。 间歇精馏：多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合。 连续精馏：多用于大批量工业生产中。 9.1.2 蒸馏操作的分类： PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
常压蒸馏:蒸馏在常压下进行。 减压蒸馏:用于常压下物系沸点较高,使用高温加热介质不经济 或热敏性物质不能承受的情况 加压蒸馏:对常压沸点很低的物系,或对常温常压下为气体的物 系(如空气)进行精馏分离,可采用加压以提高混合物的 沸点。 多组分精馏:例如原油的分离 双组分精馏:例如乙醇-水体系的分离。 本章着重讨论常压下双组分连续精馏。 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
常压蒸馏：蒸馏在常压下进行。 减压蒸馏：用于常压下物系沸点较高，使用高温加热介质不经济 或热敏性物质不能承受的情况。 加压蒸馏：对常压沸点很低的物系，或对常温常压下为气体的物 系（如空气）进行精馏分离，可采用加压以提高混合物的 沸点。 多组分精馏：例如原油的分离。 双组分精馏：例如乙醇-水体系的分离。 本章着重讨论常压下双组分连续精馏。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
9.1.3蒸馏操作的用途 工业上最常用的分离互溶液体混合物的方法是蒸馏或精 馏。如石油炼制品的切割,有机合成产品的提纯,溶剂回 收和废液排放前的达标处理等等。 蒸馏分离操作实例:原油的常减压蒸馏装置 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
蒸馏分离操作实例：原油的常减压蒸馏装置 9.1.3 蒸馏操作的用途： 工业上最常用的分离互溶液体混合物的方法是蒸馏或精 馏。如石油炼制品的切割，有机合成产品的提纯，溶剂回 收和废液排放前的达标处理等等。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
92双组分熔液的气液相平衡关集 蒸馏分离的物系由加热至沸腾的液相和产生的蒸汽相构成, 相平衡关系涉及组分在两相中的分配,是蒸馏过程分析和设 计计算的重要基础。 9.2.1理想溶液的汽液平衡—拉乌尔定律 汽、液两相物系分为理想物系与非理想物系两大类。 理想物系:液相为理想溶液而汽相为理想气体的物系。 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
9.2 双组分溶液的气液相平衡关系 9.2.1 理想溶液的汽液平衡——拉乌尔定律 蒸馏分离的物系由加热至沸腾的液相和产生的蒸汽相构成, 相平衡关系涉及组分在两相中的分配，是蒸馏过程分析和设 计计算的重要基础。 汽、液两相物系分为理想物系与非理想物系两大类。 理想物系：液相为理想溶液而汽相为理想气体的物系。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
拉乌尔定律:两组分物系理想溶液上方的平衡蒸汽压为 PA- PAX PB=PBXB 式中:PAPB液相上方A、B两组分的蒸汽压,Pa; 液相中A、B两组分的摩尔分数 p°APB—在溶液温度t下纯组分A、B的饱和蒸汽压 为温度的函数,Pa 安托因方程:纯组分A、B的饱和蒸汽压与温度的关系 B logp=a+ t+c A、B、C为安托因常数,可由相关的手册查到 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
拉乌尔定律：两组分物系理想溶液上方的平衡蒸汽压为 p A p A x A o = pB pBxB o = 式中：pA、pB — 液相上方A、B两组分的蒸汽压，Pa； xA、xB — 液相中A、B两组分的摩尔分数； p o A、p o B — 在溶液温度 t 下纯组分A、B的饱和蒸汽压， 为温度的函数，Pa。 安托因方程：纯组分 A、B 的饱和蒸汽压与温度的关系 t C B p A + = + 0 log A、B、C 为安托因常数，可由相关的手册查到。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
当气相为理想气体时可导出 P PB y 露点方程 Pa-p 上式为一定总压下汽相组成与温度的关系式。 理想溶液沸腾时,溶液的浓度符合下列关系式: P-p A 泡点方程 P P 上式表示一定总压下液相组成与温度的关系 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
当气相为理想气体时可导出： 0 0 0 0 A B A B A p p P p P p y - - = × 上式为一定总压下汽相组成与温度的关系式。 露点方程 理想溶液沸腾时，溶液的浓度符合下列关系式： 0 0 0 A B B A p p P p x - - = 泡点方程 上式表示一定总压下液相组成与温度的关系。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn