西北大学化工原理中托光学第三节平衡蒸馏与简单蒸馏物料衡算、热量衡算、平衡方程为基础平衡蒸馏D,y,te,r流程1t---泡点温度（闪蒸后汽液加热炉两相的平均温度）一一汽化潜热原料F,xy,tPC,---混合液的平均摩尔比热KJ/Kmol.KW,x,te
西北大学化工原理 物料衡算、热量衡算、平衡方程为基础. 一 平衡蒸馏 1 流程 第三节 平衡蒸馏与简单蒸馏 e , rtyD of , txF 原料 T P ) ( 两相的平均温度 te −−− 泡点温度 闪蒸后汽液 r − − − 汽化潜热 KKmolJ c p 平均摩尔比热 ./K, −−− 混合液的 et 加热炉 e , txW
西北大学化工原理中儿大学2物料衡算设液相产物占总加料量的分率为9，即q=岁,D=(1-g)FF=D+W总组分一[Fx, = Dy+Wx轻组分一→联立求解得Xf-xD-F=1-q二y-x=-整理成y的表达式
西北大学化工原理 设液相产物占总加料量的分率为 q,即, FqDq FW = = − )1(, ⎩⎨⎧ += += WxDyFx WDFf 总组分 轻组分 联立求解得 整理成y的表达式 q q f q xy xx F D xxy q f 1 1 1 1 − − − − −= −== 2 物料衡算 ⎩⎨⎧ += += WxDyFx WDFf q q f q xy xx F D xxy q f 1 1 1 1 − − − − −= −==
西北大学化工原理中儿老子3热量衡算加热炉的热流量O=Fcp(T-t节流减压后，物料放出显热供自身汽化，所以Fcp(T-t.)= Dr=(l-q)FrT=t。+(l-q)
西北大学化工原理 加热炉的热流量 )( 0 = P −tTFcQ 节流减压后,物料放出显热供自身汽化,所以 p e eP c r qtT FrqDrtTFc )1( )1()( −+= − = = − 3 热量衡算
西北大学化工原理中光子特征方程：4平衡蒸馏留中可假设汽，液两相处于平衡状态即：两相温度相同，组成互成平衡，则：y=f(x)ax对理想溶液=1 +(α -1)x平衡温度t。与组成X应满足泡点方程t。=f(x)
西北大学化工原理 即：两相温度相同,组成互成平衡，则： = xfy )( 对理想溶液 x x y −+ )1(1 = α α 平衡温度 与组成 e t x xft )( e 应满足泡点方程 = 4 特征方程: 平衡蒸馏中可假设汽,液两相处于平衡状态
西北大学化工原理中北大学5平衡蒸馏的图解计算x=x,时,y=xf点(xf,x,)e若已知g,则过点(x,x）作斜率为q/q-1 的直线．该直线与平衡线福y=f(x）相交与一点ee点的坐标便是所求的汽，液相组成xf再根据泡点曲线图可求出平衡温度（泡点）t再根据T=t。+(1-g）一求出tDe加热温度.便可算出所需热流量Q=Fc（T-t)Q=KAAt,可对预热器进行设计计算x
西北大学化工原理 f f = 时 y, = xxx ),( ff 点 xxf 若已知 作斜率为 qq −1 的直线．该直线与平衡线 = xfy )( 相交与一点 . ,),(FcQ . )t( )1( , ., 0p . 器进行设计计算 可对预热 加热温度便可算出所需热流量 泡点 再根据 求出 再根据泡点曲线图 可求出平衡温度 点的坐标便是所求的汽 液相组成 tKAQtT c r qtT e p e e Δ=−= −+= )(, , ff 则过 点 xxfq e t x f e f x e 5、平衡蒸馏的图解计算：
西北大学化工原理中共大学1.0平衡蒸馏的图解C1.0XFX平衡蒸馏的图解
西北大学化工原理 平衡蒸馏的图解 1.0 x xF 0 f e te y 泡点 ( te~x ) 1.0 平衡蒸馏的图解
西北大学化工原理中儿光子简单蒸馏它是间歇操作，属于非定态过程，对非定态过程须取一时间微元dtW在d时间作物衡和热衡x
西北大学化工原理 它是间歇操作,属于非 定态过程,对非定态过程 须取一时间微元dτ ,在dτ时间作物衡和热衡. y x W 二 简单蒸馏
西北大学化工原理中t学1、简单蒸馏过程的数学描述W，x，y一一分别为某瞬时釜中液体量，液体浓度以及汽相浓度如果d时间内蒸出物料量为dw.釜内液体相应的由x降为（x一dx）对时间微元作易挥发组分的物衡可得：Wx=ydw+(W-dw)(x-dx)dvdx忽略二阶微分，则Wy-xWridx让积分，得lnJX2Wy-x特征方程仍为=f(x)
西北大学化工原理 )( ln , , : ))(( , ).( 1 2 2 1 xfy xy dx W W xy dx W dw dxxdwWydwWx d dw dxxx X X = − = − = −−+= − ∫ 特征方程仍为 积分 得 忽略二阶微分 则 可得 对时间微元作易挥发组分的物衡 如果 τ时间内蒸出物料量为 釜内液体相应的由 降为 1、简单蒸馏过程的数学描述 W，x，y——分别为某瞬时釜中液体量， 液体浓度以及汽相浓度
西北大学化工原理中光子2简单蒸馏过程计算！=f(x）代入物料衡算式中将特征方程dxWInWJx2 f(x)-xax若为理想溶液代入上式积V1+(α -1)xW-X2Xi + α In分得InW.1 - x1X2
西北大学化工原理 将特征方程 = xfy )( 代入物料衡算式中 ] 11 [ln ln 1 1 ln )1(1 )( ln 1 2 2 1 2 1 2 1 1 2 x x x x W W x x y xxf dx W W x x − − + − = −+ = − = ∫ α α α α 分得 若为理想溶液 代入上式积 2 简单蒸馏过程计算
西北大学化工原理中共子W，x已知，若规定x，，便由上式可求出W（残液量）物料衡算对全过程易挥发组分作成y.可求出馏出液的平均组y(W, -W,)=W,x, -W,x,W(x -x2)y=x,+W-WP67例9-2斤蒸馏的比较平衡蒸馏与平衡
西北大学化工原理 )( )( . , , ).( 21 1 2 2 1 1 2 11 22 1,1 2 2 xx WW W xy xWxWWWy y xW x W − − += −=− 可求出馏出液的平均组 成 对全过程易挥发组分作 物料衡算 已知 若规定 便由上式可求出 残液量 P67例9-2 平衡蒸馏与平衡 蒸馏的比较