固液分離64課件

1、6.4.2 連續(xù)精餾裝置流程6.4 精餾原理6.4.1 多次部分汽化和多次部分冷凝6.4.3 塔板的作用6.4.4 回流的作用精餾分離的過程原理及分析；1、掌握的內(nèi)容： 精餾原理及其與工業(yè)實(shí)際設(shè)備的結(jié)合、回流的概念和塔板的作用。2、本節(jié)難點(diǎn)：6.4.1 多次部分汽化和多次部分冷凝1、一次部分汽化： 液體混合物被加熱，造成一個(gè)汽液兩相，且在液相中的x 汽相中的y ,yx，這個(gè)過程就叫做一次部分汽化。2、一次部分冷凝： 均相汽體混合物被冷卻，造成一個(gè)汽液兩相，且在液相中的x 汽相中的y ，這個(gè)過程就叫做一次部分冷凝。3、一次部分汽化與一次部分冷凝不能獲得完善分離xFJyDxWx1y1x2y2y3x

2、2x1圖6-14 一次部分汽化與一次部分冷凝 xtyD 泡點(diǎn)時(shí)汽相組成； yiyD；xW 露點(diǎn)時(shí)液相組成; xi xW； 所以，一次部分汽化與一次部分冷凝不能獲得完善分離。4、多次部分汽化與冷凝由圖(6-14）可知： 所以，多次部分汽化與多次部分冷凝能獲得完善分離。 根據(jù)t-x-y圖，在恒壓條件下，通過多次部分汽化和多次部分冷凝，最終可以獲得幾乎純態(tài)的易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組份，但得到的氣相量和液相量卻越來越少。 可采用如圖6-15所示的多次部分汽化和多次部分冷凝流程來實(shí)現(xiàn)。5、一般形式的連續(xù)精餾塔可獲得完善的分離 圖6-15 多次部分氣化多次部分冷凝示意圖 但若采用如圖(6-15)所示的流程用于

3、工業(yè)生產(chǎn)，則會(huì)帶來許多實(shí)際困難：流程過于龐大，設(shè)備費(fèi)用極高；部分汽化需要加熱劑，部分冷凝需要冷卻劑，能量消耗大；純產(chǎn)品的收率很低。 在實(shí)際工業(yè)裝置中，精餾流程是通過板式或填料精餾塔來實(shí)現(xiàn)的。 為了克服上述缺點(diǎn)，采用圖(6-16)所示帶回流的流程；對(duì)于板式精餾塔：1）從塔頂塔底組成逐漸下降，溫度逐漸上升；2）每塊塔板都在部分汽化和冷凝，即精餾塔中進(jìn)行了多次部分汽化和冷凝。6.4.2 連續(xù)精餾裝置流程 工業(yè)生產(chǎn)中常常采用圖(6-17)所示的流程進(jìn)行操作。 蒸餾釜（或稱再沸器）連續(xù)精餾裝置主要包括：精餾塔：板式塔填料塔塔頂冷凝器 連續(xù)精餾裝置在操作過程中連續(xù)加料，塔頂塔底連續(xù)出料，故是一穩(wěn)定操作過程

4、。進(jìn)料板：原料液進(jìn)入的那層塔板；精餾段：進(jìn)料板以上的塔段；提餾段：進(jìn)料板以下（包括進(jìn)料板）的塔段；6.4.3 塔板的作用 3、由于每一塊塔板是一個(gè)混合分離器，經(jīng)過若干塊塔板上的傳質(zhì)后（塔板數(shù)足夠多），即可達(dá)到對(duì)溶液中各組分進(jìn)行較完全分離的目的。 1、提供氣液分離的場(chǎng)所； 2、每一塊塔板是一個(gè)混合分離器，并且足夠多的板數(shù)可使各組分較完全分離。圖6-18 塔板示意圖6.4.4 回流的作用 提供不平衡的氣液兩相，是構(gòu)成氣液兩相傳質(zhì)的必要條件。 工業(yè)用精餾塔內(nèi)由于塔頂?shù)囊合嗷亓骱退椎钠嗷亓?，為每塊塔板提供了汽、液來源。本節(jié)注意點(diǎn)：1、工業(yè)上用板式塔或填料塔分離液體均相混合物。2、精餾過程的基礎(chǔ)是傳

5、質(zhì)，而液相回流和汽相回流（釜內(nèi)產(chǎn)生蒸汽）為氣液兩相間的傳質(zhì)提供了必要的條件。 由于兩組分揮發(fā)度的差異（即1），使之氣液兩相接觸時(shí)輕組份較多地轉(zhuǎn)入 氣相，重組分較多地轉(zhuǎn)入液相，這是由相平衡關(guān)系所決定，也正是因?yàn)槲锵档?，所以只需將部分產(chǎn)品作為液相回流即可。 可見，回流是一種工程上利用各組份揮發(fā)度不同而使液體混合物進(jìn)行高純度分離的一種手段。3、塔板的作用是提供氣液分離的場(chǎng)所；每一塊塔板是一個(gè)混合分離器，并且足夠多的板數(shù)可使各組分較完全分離。EndxFJyDxWx1y1x2y2y3x2x1圖6-14 一次部分汽化與一次部分冷凝 xtxFJyDxWx1y1x2y2y3x2x1圖6-14 一次部分汽化與一次部分冷凝 xt圖6-15 多次部分氣化多次部分冷凝示意圖圖