、平衡蒸馏 全系统物料衡算 F=D+w Fx = Dx tw Dxr=x W F g xw g x q 1
二、平衡蒸馏 全系统物料衡算： 1 1 1 1 − − − = = − = − − − = = + = + q x x q q y q F W y x x x F D Fx Dx Wx F D W F D W D W F W F D W
热量衡算 加热器Q=Fcn(t-t0) 闪蒸器内Fcn(t-t)=(-q)Fr +(1-q)
热量衡算： p e p e p c r t t q Fc t t q Fr Q Fc t t (1 ) ( ) (1 ) ( )0 = + − − = − 加热器 = − 闪蒸器内
精馏是多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法,使混合液较完全 分离,获得接近纯组分的单元操作 (—)精馏原理 1多次部分气化和多次部分冷凝 多次部分冷凝 如图:将组成为,温度为的混合液 加热到气液共存区,使其部分气化,并将 气液两相分开,气相组成为Y1,液相组成 为X1,且Y1>X>X1,部分分离。将产生 的组成为Y1的饱和蒸汽部分冷凝到T1出 现新的气液平衡,气相组成为Y2,液相组 成为X2且Y2>Y1。再将温度为T1组成为 Y2的饱和蒸汽冷凝到P点T2出现新平衡, 气相组成为Y3,Y3>Y1
三、 精馏 精馏是多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法，使混合液较完全 分离，获得接近纯组分的单元操作。 （一 ）精馏原理 1 多次部分气化和多次部分冷凝 x3 y2 y1 xF x2 x1 y3 多次部分冷凝 如图：将组成为XF，温度为TA的混合液 加热到气液共存区，使其部分气化，并将 气液两相分开，气相组成为Y1 ，液相组成 为X1 ，且Y1 >XF >X1 ，部分分离。 将产生 的组成为Y1 的饱和蒸汽部分冷凝到T1 出 现新的气液平衡，气相组成为Y2，液相组 成为X2 且Y2 >Y1 。再将温度为T1 组成为 Y2 的饱和蒸汽冷凝到P点T2 出现新平衡， 气相组成为Y3 ，Y3 >Y1 。 Y/ 2 x / 2
如此类推,最终可得难挥发组分浓度低,易挥发组分接近于纯组分的气一 相 多次部分汽化 将组成为X1的饱和液体加热T2(J点),使其部分气化,这时又出 现新的气液平衡,将气液两相分开,液相组成为X2。再将组成为X2的 饱和液体部分气化,如此类推,最终可得易挥发组分浓度很低,接近于 纯净的难挥发组分的液相 2精馏操作 A设想将单级分离器加以组合成多级分离流程。 B存在的两个问题: (1)中间产品多,收率低。 (2)设备复杂、能耗大,操作不便 X或(y)
如此类推，最终可得难挥发组分浓度低，易挥发组分接近于纯组分的气 相。 多次部分汽化 将组成为X1 的饱和液体加热T2 （J 点），使其部分气化，这时又出 现新的气液平衡，将气液两相分开，液相组成为X2 ’ 。再将组成为X2 ’ 的 饱和液体部分气化，如此类推，最终可得易挥发组分浓度很低，接近于 纯净的难挥发组分的液相。 t X或（y） 2 精馏操作 A 设想将单级分离器加以组合成多级分离流程。 B 存在的两个问题： （1）中间产品多，收率低。 （2） 设备复杂、能耗大，操作不便
简化流程 由图可知,X1<XxF<Y1,X1<X2<Y1,X2 与X比较接近,X3于Y1比较接近,若将第二 级产生的中间产品X2于第一级的原料X混合, X3与Y1混合这样消除了中间产品。由于温度 较高的蒸汽与温度低的X3确接触,使液体部 分气化,蒸汽自身被冷凝,省去了中间加热 器与冷凝器。 将每一中间产品返回到下一级中,不仅可 以提高产品的收率;而且是过程必不可少的F 条件 回流是保证精馏过程能连续稳定操作的必 不可少的条件。 再沸器是保证精馏过程连续稳定操作的必 不可少的条件
x3 xF y2 y1 x2 x1 y3 C 简化流程 由图可知，X1 <XF <Y1 ，X1 <X2 <Y1 ，X2 与XF比较接近，X3 于Y1 比较接近，若将第二 级产生的中间产品X2 于第一级的原料XF 混合， X3 与Y1 混合这样消除了中间产品。由于温度 较高的蒸汽与温度低的X3确接触，使液体部 分气化，蒸汽自身被冷凝，省去了中间加热 器与冷凝器。 将每一中间产品返回到下一级中，不仅可 以提高产品的收率；而且是过程必不可少的 条件。 回流是保证精馏过程能连续稳定操作的必 不可少的条件。 再沸器是保证精馏过程连续稳定操作的必 不可少的条件