大学课件-化工原理-蒸馏-6.ppt
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1、6.7恒沸精馏恒沸精馏 和萃取精馏和萃取精馏一、应用:一、应用:(1)具有恒沸点的液相混合物具有恒沸点的液相混合物(2)具有较小相对挥发度的物系具有较小相对挥发度的物系二、原理二、原理:在在液相混合物中加入第三组分(质量分离剂),液相混合物中加入第三组分(质量分离剂),改变原溶液中各组分间的相对挥发度改变原溶液中各组分间的相对挥发度6.6.1恒沸精馏恒沸精馏 加加入入第第三三组组分分,使使其其与与某某一一组组分分形形成成最最低低恒恒沸沸物物,从从而而使使而而使使原原溶溶液液易易于于分分离离,称称为为恒恒沸沸精精馏馏。该该第第三三组组分分常常又又称称为为挟带剂挟带剂 。典型实例:典型实例:分离乙
2、醇分离乙醇水溶液,加入挟带剂水溶液,加入挟带剂苯苯二元恒沸物二元恒沸物:水水+乙醇乙醇最低恒沸点最低恒沸点78.15,84.9%.三元恒沸物三元恒沸物:苯苯54.4%,乙醇乙醇23%,水水22.6%.较低温度下,苯与乙醇、水不互溶而分层,将苯分离出来。较低温度下,苯与乙醇、水不互溶而分层,将苯分离出来。塔底可得到无水乙醇塔底可得到无水乙醇恒沸物中挟带剂的组成要小,降低挟带剂用量恒沸物中挟带剂的组成要小,降低挟带剂用量恒沸物本身应易于分离恒沸物本身应易于分离经济、安全经济、安全对挟带剂的基本要求:对挟带剂的基本要求: 能形成最低恒沸物,且与塔底组分之间有较大的相对挥发度。能形成最低恒沸物,且与塔
3、底组分之间有较大的相对挥发度。当双组分恒沸物为非均相混合物时,不需加入第三组份。当双组分恒沸物为非均相混合物时,不需加入第三组份。例:糠醛和水例:糠醛和水6.7.2萃取精馏萃取精馏 加加入入第第三三组组份份能能显显著著改改变变两两组组份份间间的的相相对对挥挥发发度度,且且本本身身的挥发性很小,该第三组分称为的挥发性很小,该第三组分称为萃取剂萃取剂。实例:苯实例:苯环已烷的分离环已烷的分离加入糠醛为萃取剂加入糠醛为萃取剂对萃取剂的基本要求对萃取剂的基本要求: (1)选择性强)选择性强(2)溶解度大)溶解度大(3)挥发性小)挥发性小(4)其它经济、安全要求)其它经济、安全要求恒沸精馏和萃取精馏的比
4、较恒沸精馏和萃取精馏的比较:(1)第三组分选择范围)第三组分选择范围(2)能量消耗)能量消耗(3)操作方式)操作方式(4)热敏性物料)热敏性物料溶盐精馏溶盐精馏6.8多组份精馏多组份精馏6.8.1多组份精馏的特点多组份精馏的特点(1)汽、液平衡关系复杂汽、液平衡关系复杂P-t-k图图 烷烃、烯烃类的相平衡常数,可认为与组成无关烷烃、烯烃类的相平衡常数,可认为与组成无关P-t-k图的用法图的用法泡点温度及汽液相平衡组成的计算泡点温度及汽液相平衡组成的计算露点温度及液液相平衡组成的计算露点温度及液液相平衡组成的计算组份数 m,Ki为组分i 的相平衡常数,yi 和 xi 分别为组分i 组成 :归一方
5、程归一方程当当t未知时,采用试差法:未知时,采用试差法:设设,若若则假设正确,则假设正确,否则重设否则重设t,所得温度即为泡点所得温度即为泡点泡点温度和气相平衡组成的计算泡点温度和气相平衡组成的计算露点温度和液相平衡组成的计算露点温度和液相平衡组成的计算 假设假设t,求求如满足上式,则正确,不满足重设如满足上式,则正确,不满足重设t,所得温度即为露点。所得温度即为露点。利用相对挥发度求平衡组成利用相对挥发度求平衡组成 (1)定义:)定义:基准组份基准组份j(任意选取)任意选取)(2)相组成之间的关系)相组成之间的关系所以可由液相组成直接求得与其成平衡的气相组成。可由液相组成直接求得与其成平衡的
6、气相组成。泡点温度和露点温度的求法泡点温度和露点温度的求法 对于基准组分对于基准组分j:同样 :可由可由P-t-K图查取组成为图查取组成为xi的溶液的泡点的溶液的泡点可求组成为可求组成为yi的气相的露点温度的气相的露点温度(2)物料衡算关系复杂)物料衡算关系复杂有m-1个方程需要的塔多需要的塔多将一混合物完全分离成纯组份产品的分离称之为将一混合物完全分离成纯组份产品的分离称之为锐分离锐分离,需多塔操作。采用简单塔操作时需多塔操作。采用简单塔操作时M组份,需组份,需M-1个塔。个塔。流程方案多流程方案多(3)流程方案的选定比较复杂)流程方案的选定比较复杂经济性原则:经济性原则:尽可能考虑到减少设
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- 大学 课件 化工 原理 蒸馏