第一章蒸馏（Distillation)
第一章 蒸 馏 ( Distillation)
本章主要内容： 1.1概述 1.2 两组分溶液的气、液相平衡 1.3平衡蒸馏和简单蒸馏 1.4精馏原理和流程 1.5两组分连续精馏的计算 1.6间歇精馏 1.7 恒沸精馏和萃取精馏 1.8多组分精馏
本章主要内容： 1.1 概述 1.2 两组分溶液的气、液相平衡 1.3 平衡蒸馏和简单蒸馏 1.4 精馏原理和流程 1.5 两组分连续精馏的计算 1.6 间歇精馏 1.7 恒沸精馏和萃取精馏 1.8 多组分精馏
第一节 概述(Introduction) 一、蒸馏的作用 液相混和物的分离： 石油炼制（汽、煤、柴） 化工产品（乙烯、丙烯等）的分离及精制。 二、蒸馏的分离原理 利用液体混合物中各组分（components)挥 发性（volatility)的差异，使液体混合物得以分 离
二、蒸馏的分离原理 利用液体混合物中各组分（components）挥 发性（volatility）的差异，使液体混合物得以分 离。 第一节 概述（Introduction） 一、蒸馏的作用 液相混和物的分离； 石油炼制（汽、煤、柴） 化工产品（乙烯、丙烯等）的分离及精制
易挥发宜分 蒸馏： B难挥发组分 利用液体混合物各组分挥发度的不 同，使其部分气化，从而达到分离 溶液(A+B) 的单元操作 加热 难挥发组分：沸点高的组分，又称为重组分 易挥发组分：沸点低的组分，又称为轻组分 1.分离物系：液-液均相，不能用机械方法达到分离的目的 2分离方式：热分离一部分汽化、部分冷凝、汽-液相间的传质 注意：对于均相混合物，必造成一个两相物系才能进行分离 蒸馏是通过热量的加入，将液体混合物部分汽化，利用各组分 挥发度的不同的特性以实现分离
1.分离物系： 液-液均相,不能用机械方法达到分离的目的 2.分离方式：热分离—部分汽化、部分冷凝、汽-液相间的传质 蒸馏是通过热量的加入，将液体混合物部分汽化，利用各组分 挥发度的不同的特性以实现分离。 对于均相混合物，必造成一个两相物系才能进行分离 易挥发组分：沸点低的组分，又称为轻组分 利用液体混合物各组分挥发度的不 同，使其部分气化，从而达到分离 的单元操作. 难挥发组分：沸点高的组分，又称为重组分 注意： A B 溶液（A+B） 加热 易挥发组分 难挥发组分 蒸馏：
三、蒸馏分类 A按流程 间歇 小规模实验室，科研 连续 大规模工业生产 简单蒸馏 较易分离分离要求不高 B按操作方法 平衡蒸馏（闪蒸) 精馏 萃取精馏 特殊精馏 恒沸精馏 减压：高沸组分、热敏组分 C按操作压强 常压： 加压：常压下沸点为室温，加压提高沸点
A.按流程 间歇 —— 小规模:实验室,科研 连续 —— 大规模工业生产 B.按操作方法 简单蒸馏 平衡蒸馏（闪蒸） 精馏 特殊精馏 萃取精馏 恒沸精馏 C.按操作压强 减压：高沸组分、热敏组分 常压： 加压：常压下沸点为室温，加压提高沸点 较易分离,分离要求不高 三、蒸馏分类
三、蒸馏分类 双组分 重点讨论 D按组分 多组分 简要介绍 汽液相平衡是分析精馏原理和进行设备计算 的理论基础，过程以两相达到平衡为极限
汽液相平衡是分析精馏原理和进行设备计算 的理论基础，过程以两相达到平衡为极限。 三、蒸馏分类 D.按组分 双组分 —— 重点讨论 多组分 —— 简要介绍
第二节两组分溶液的气、液相平衡 一、理想物系气、液相平衡 1.理想物系 液相为理想溶液，服从拉乌尔(Raoult)定律；汽相为 理想气体，服从道尔顿分压定律。 理想溶液(ideal solution)是指溶液中各分子之间 的作用力相同，从宏观上来看，在组分混合时没有体积效 应和热效应，在全部浓度范围内，均符合拉乌尔定律。 理想气体(ideal gas)是指气体分子为一质点，分子仅 具有质量但自身体积为零，分子间无作用力。符合理想气 体的状态方程
1.理想物系 第二节 两组分溶液的气、液相平衡 一、理想物系气、液相平衡 液相为理想溶液，服从拉乌尔(Raoult)定律；汽相为 理想气体，服从道尔顿分压定律。 理想溶液（ ideal solution）是指溶液中各分子之间 的作用力相同，从宏观上来看，在组分混合时没有体积效 应和热效应，在全部浓度范围内，均符合拉乌尔定律。 理想气体(ideal gas)是指气体分子为一质点，分子仅 具有质量但自身体积为零，分子间无作用力。符合理想气 体的状态方程
一、 理想物系气、液相平衡 2.拉乌尔定律(Raoult'slaw) 内容：在一定温度下，稀溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂 的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数。其数学表达式为： p=p°x 对二元理想物系： 描述理想溶液上方蒸汽压（平衡分压）与其组成及同温度下 饱和蒸汽压的关系。 PB paxB =p8(1-xA)
内容： 在一定温度下，稀溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂 的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数。其数学表达式为： i o i i p = p x A o A A p = p x 对二元理想物系： (1 ) A o B B o B B p = p x = p − x 2.拉乌尔定律（ Raoult's law ） 描述理想溶液上方蒸汽压(平衡分压)与其组成及同温度下 饱和蒸汽压的关系。 一、理想物系气、液相平衡
一、 理想物系气、液相平衡 在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液称为 理想溶液。 只有物性和结构相似，且分子大小也相近的物系才符合拉乌 尔定律，如苯·甲苯、甲醇-乙醇、烃类同系物组成的溶液 等等
在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液称为 理想溶液。 只有物性和结构相似，且分子大小也相近的物系才符合拉乌 尔定律，如苯－甲苯、甲醇－乙醇、烃类同系物组成的溶液 等等。 一、理想物系气、液相平衡
一、理想物系气、液相平衡 3.道尔顿分压定律(Dolton Partial pressure law) 理想气体混合物中某一组分A的分压等于该组分单独存在于 混合气体的温度T及总体积V的条件下所具有的压力，混合气 体的总压即等于各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件 下产生压力的总和。 Pi=pyi p=∑p i=1 对二元理想物系： 卫A=PyA PB=pyB=p(1-y4)》
理想气体混合物中某一组分A的分压等于该组分单独存在于 混合气体的温度T及总体积V的条件下所具有的压力，混合气 体的总压即等于各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件 下产生压力的总和。 = = n i p pi 1 i i p = py 对二元理想物系： A A p = py (1 ) B B A p = p y = p − y 3.道尔顿分压定律 (Dolton Partial pressure law) 一、理想物系气、液相平衡