精馏与精馏原理PPT

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,组员：,零梅妹,朱喜迎,尚赟,李桂浩,赵兴云 罗世波,农雄,机 黄勇胜,第六章 精馏,1.气液相平衡,1.1 定义,1.2 两组分理想溶液的气液平衡相图,1.3 气液相平衡关系,2.精馏原理和流程装置,2.1 精馏的定义,2.2 精馏原理,2.3 精馏流程装置,（1）连续精馏流程,（2）间歇精馏流程,1.气液相平衡,1.1 定义,平衡状态,：在一定压力和温度下，当吸收和解吸速率相等时，气液两相达到平衡。,气液,相平衡关系,：,在一定的温度和压力条件下，,吸收过程中气液两相达到平衡时，吸收质在气相和液相中的浓度关系,1.2 两组分理想溶液的气液平衡相图,气液平衡用相图来表达比较直观、清晰，应用于两组分精馏中更为方便，而且影响精馏的因素可在相图上直接反映出来。精馏中常用的相图为恒压下的温度组成图和气相、液相组成图。,1.2.1 恒压温度组成（,t-x-y,）图,苯甲苯混合液的,t-x-y,图,a.以,t,为纵坐标，以,x,或,y,为横坐标。,b.t液相沸点温度，xA液相组成，yA与液相成平衡的气相组成.,c.上曲线为,t-y,线，也称为饱和蒸气线（露点线）。,d.下曲线为,t-x,线，也称为饱和液体线（泡点线）,1.2.2,x-y,图,苯甲苯混合液的,x-y,图,a.以,x,（气相或液相的浓度）,为横坐标，,y,（温度）,为纵坐标,b.曲线表示液相组成与之平衡的气相组成间的关系。,c.对角线,x=y,的直线,作查图时参考用。,d.平衡线位于对角线上方,1.2.3,压力-组成图用法：,在水平线上，,P总为系统气相的压，,xA为系统液相组成，,yA为与xA成平均的,液相组成。,【说明】气液相平衡是一种动态平衡。,气液相平衡示意图,x,y,1.3,气液相平衡关系,1.3.1 用饱和蒸汽压表示气液平衡关系,理想溶液的气液平衡关系 遵循拉乌尔定律：,pA=pA xA,pB=pBxB,=（1,x A,）,p,溶液上方组分的平衡分压，Pa；,p,在溶液温度下纯组成的饱合蒸气压，Pa；,x,溶液中组成的摩尔分率。,溶液上方的总压等于各组分的蒸气压之和，即,P总=pA+pB,当压力104Kpa时，双组分气相可视为理想气体，据道尔顿分压定律,此式为用饱和蒸气压表示的气液平衡关系。,1.3.2,用相对挥发度表示的气液平衡关系,挥发度：组分在气相中的分压与平衡液相中的摩尔分率之比。即：,A,组分挥发度：,B,组分挥发度：,对于理想溶液，因符合拉乌尔定律，则有,A,=p,A,0,B,=p,B,0,在精馏操作中，为了判断两组分离的难易程度，用相对挥发度表示，即两组分的挥发度之比，即：,愈大，A、B两组分愈容易分离；,=1不能用普通精馏分离。,对理想溶液：,以道尔顿分压定律代入，得：,由双组分组成关系式：,yB=1-yA,、,xB=1-xA,代入，得：,此式称为以相对挥发度表示的气液平衡方程,2.精馏原理和流程装置,2.1 精馏的定义,根据液体混合物中各组分挥发性的差异，通过多次的部分气化和部分冷凝，使液体混合物得到比较彻底的分离的传质操作过程。,区别于蒸馏：,蒸馏：仅进行一次部分气化和部分冷凝。,2.2,精馏原理,2-1 精馏基本原理,简单蒸馏是单级分离过程，对溶液只进行一次部分气化；精馏是对混合液同时进行多次部分气化和部分冷凝相结合的操作。,精馏中的两个重要概念：,轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分）,重组分：挥发性低的组分（沸点高的组分）,液体混合物经过多次部份汽化后可变为高纯度的难挥发组分,。,气体混和物经过多次部分泠凝后可变为高纯度的易挥发组分。,2-,2,精馏原理,回流,塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离衡的气液相在塔内各板上提供了接触条件，实现了气液相间的质量传递。,L,0,V,2,V,2,与,L,0,是偏离平衡的气液相，在塔板上接触，进行质量传递，浓度变化趋向于平衡组成。,传质推动力,热量传递过程,液体汽化所需热量由蒸汽冷凝提供。,过程控制,精馏过程速率由传质过程控制。,传质方向,易挥发组分：液相汽相；,难挥发组分：汽相液相。,易挥发组分沿塔高方向增加，而温度沿塔高方向降低。,2.3,精馏流程装置,精 馏 塔,再沸器,冷凝器,1、,进料板以上称为精馏段,精制汽相中的易挥发组分。,2、,进料板以下（包括进料板）称为提馏段,提浓液相中难挥发组分。,塔顶产品称为馏出液,富含易挥发组分。,塔底产品称为釜液,富含难挥发组分。,精馏段,提馏段,进料板,（1）连续精馏流程,操作时，,原料液,连续地加入精馏塔内,。,连续地从,再沸器,取出,部分,液体作为,塔底产品,（称为釜残液）；,部分液体被汽化,，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。,塔顶蒸汽进入,全（冷）凝器,被全部冷凝，将部分冷凝液用泵（或借重力作用）送回塔顶作为,回流,液体，其余部分作为,塔顶产品,（称为馏出液）采出。,板式塔,釜液,馏出,液,进料,（,2,）间歇精馏流程,间歇精馏与连续精馏大致相同。间歇精馏时，料液成批投入精馏釜，逐步加热气化，待釜液组成降至规定值后将其一次排出。,间歇精馏为非定态过程。,在精馏过程中，釜液组成不断降低。,间歇精馏时全塔均为精馏段，没有提馏段。,谢谢观赏,