精餾全冊(cè)配套完整課件

精餾全冊(cè)配套完整課件一、化工生產(chǎn)中的分離過(guò)程

重要性

原料的凈化、回收未反應(yīng)的原料及副產(chǎn)物、產(chǎn)品的精制組分的富集：組分的分離：從混合物中通過(guò)處理得到某一個(gè)較純的組分把混合物中所有組分都分離成較純的組分分離方法

混合物非均相混合物：機(jī)械分離（過(guò)濾、沉降等）均相混合物：傳質(zhì)分離（精餾、吸收、萃取等）速控分離：各組分的傳遞速率不同（膜分離）化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的是均相混合物的分離，通常用傳質(zhì)分離。均相物系的分離條件：必須創(chuàng)造一個(gè)兩相物系條件，使一相中的組分向另一相轉(zhuǎn)移。物質(zhì)在相間的轉(zhuǎn)移過(guò)程稱為傳質(zhì)過(guò)程。二、蒸餾1、原理：

利用液體混合物中各組分相對(duì)揮發(fā)性的不同，將液體混合物中各組分達(dá)到某種程度分離的單元操作。2、特點(diǎn)：1）直接獲取目的產(chǎn)品，生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單；3、分類：按蒸餾方法按操作方式簡(jiǎn)單蒸餾平衡蒸餾（閃蒸）精餾特殊精餾間歇精餾連續(xù)精餾按壓強(qiáng)大小常壓精餾加壓精餾減壓精餾按組分?jǐn)?shù)雙組分精餾多組分精餾2）應(yīng)用廣泛，歷史悠久；3）耗能大；THEEND返回第四章精餾第二節(jié)雙組分溶液的氣液平衡2第四節(jié)精餾原理和流程4概述31第三節(jié)平衡蒸餾和簡(jiǎn)單蒸餾33主要內(nèi)容35第五節(jié)雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算第四章精餾第四節(jié)精餾原理及流程y1y2y3y6x1x5x2精餾原理精餾原理精餾原理精餾原理精餾:同時(shí)進(jìn)行多次部分氣化和多次部分冷凝的過(guò)程，從而使混合液達(dá)到比較完全的分離。氣液混合物經(jīng)多次部分冷凝使氣相中輕組分濃度較高；汽液混合物經(jīng)多次部分氣化使液相中重組分濃度增高?；どa(chǎn)中多次部分汽化和部分冷凝是在精餾塔中進(jìn)行，每一塊塔板相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)單蒸餾設(shè)備。精餾原理精餾原理xn-1>xnyn>yn+1精餾原理精餾流程單有精餾塔完不成精餾任務(wù)，必須同時(shí)有：塔底再沸器、塔頂冷凝器、原料預(yù)熱器、加料泵、回流泵等。再沸器：提供一定的上升蒸汽，提供精餾所需能量冷凝器：產(chǎn)生塔頂液相產(chǎn)品，保證適宜的液相回流，使精餾穩(wěn)定連續(xù)進(jìn)行。精餾流程加料板上：精餾段下：提餾段THEEND返回第四章精餾第二節(jié)兩組分溶液的氣液平衡一、理想雙組分溶液的氣液平衡

1、相律

F：自由度數(shù)C：獨(dú)立組分?jǐn)?shù)：相數(shù)

2：溫度、壓力兩條件對(duì)雙組分溶液氣液平衡、，所以

在雙組分氣液平衡中，可變化的參數(shù)有：t、p、x、y，所以只要有兩個(gè)確定，則平衡物系的狀態(tài)就確定了，故雙組分的氣液平衡可用一定壓強(qiáng)下的t-x(y)或x-y的函數(shù)關(guān)系或相圖表示。2、雙組分理想物系的平衡關(guān)系

理想物系

設(shè)雙組分溶液中（A+B）

A：沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，稱易揮發(fā)組分或輕組分

B：沸點(diǎn)高，難揮發(fā)，稱難揮發(fā)組分或重組分分別為A、B在液相中的摩爾分率或液相組成，分別為A、B在氣相中的摩爾分率或氣相組成，為純A、B的飽和蒸汽壓為平衡分壓液相為理想溶液，滿足拉烏爾定律，氣相為理想氣體，滿足道爾頓分壓定律，1）用飽和蒸汽壓和相平衡常數(shù)表示氣液平衡關(guān)系理想溶液——?dú)庖浩胶鈺r(shí)液相組成與溫度的關(guān)系

——?dú)庀嘟M成與溫度的關(guān)系

設(shè)，稱為相平衡常數(shù)，則為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，常略去下標(biāo)，以x表示液相中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)，(1-x)表示難揮發(fā)組分在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)，y和(1-y)分別表示易揮發(fā)組分、難揮發(fā)組分在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)?！孟嗥胶獬?shù)表示的氣液平衡關(guān)系溶液中的組分的揮發(fā)度隨溫度變化2）用相對(duì)揮發(fā)度表示的氣液平衡關(guān)系①揮發(fā)度：當(dāng)體系達(dá)到平衡時(shí)，某組分i在氣相中的分壓pi與其在液相中的摩爾分率的比值叫相對(duì)揮發(fā)度，用vi表示。純組分的揮發(fā)度就是其飽和蒸汽壓。理想溶液②相對(duì)揮發(fā)度：溶液中易揮發(fā)組分對(duì)難揮發(fā)組分揮發(fā)度之比叫相對(duì)揮發(fā)度，用表示。若壓強(qiáng)不太高，氣相服從道爾頓分壓定律，則理想溶液③用表示的氣液平衡關(guān)系：氣液平衡方程

說(shuō)明：，A比B易揮發(fā)；越大，揮發(fā)度差異越大，分離越容易；，A、B揮發(fā)度相同，，普通精餾無(wú)法分離。兩條線三個(gè)區(qū)t0x(y)1MN飽和液體線飽和蒸汽線過(guò)熱蒸汽區(qū)汽液共存區(qū)液相區(qū)3、兩組分理想溶液的氣液平衡相圖：1）溫度—組成圖（t-x-y）圖：N：難揮發(fā)組分沸點(diǎn)M：易揮發(fā)組分沸點(diǎn)JAHB：泡點(diǎn)溫度J：泡點(diǎn)H：露點(diǎn)：露點(diǎn)溫度汽液共存時(shí)，y>x，可達(dá)到分離目的。2、同組分溶液，液體沸騰與氣體冷凝溫度不同。MNJHt0x(y)1說(shuō)明二元理想溶液與純組分不同的是：1、沸點(diǎn)（泡點(diǎn)）不是一定值，與組成有關(guān)，介于M、N兩點(diǎn)溫度之間，易揮發(fā)組分增多，泡點(diǎn)下降；2）x—y圖：二、兩組分非理想溶液的汽液平衡具有最低恒沸點(diǎn)的溶液具有最高恒沸點(diǎn)的溶液THEEND返回第四章精餾第三節(jié)平衡蒸餾和簡(jiǎn)單蒸餾一、平衡蒸餾：1、概述：平衡蒸餾（又叫閃蒸）是一種單級(jí)蒸餾操作。當(dāng)在單級(jí)釜內(nèi)進(jìn)行平衡蒸餾時(shí)，釜內(nèi)液體混合物被部分氣化，并使氣相與液相處于平衡狀態(tài)，然后將氣液兩相分開(kāi)，這種操作既可以間歇操作又可以連續(xù)操作。2、平衡蒸餾的計(jì)算：1）物料衡算：總物料易揮發(fā)組分令平衡蒸餾中平衡組成的關(guān)系

平衡蒸餾，q為常數(shù)，所以上式為一直線，為過(guò)（xF,xF），斜率為。2）熱量衡算：加熱器分離器3）氣液平衡關(guān)系：二、簡(jiǎn)單蒸餾：1、概述：

簡(jiǎn)單蒸餾又稱微分蒸餾，也是一種單級(jí)蒸餾，常以間歇方式進(jìn)行。2、簡(jiǎn)單蒸餾的計(jì)算：

簡(jiǎn)單蒸餾為非穩(wěn)態(tài)過(guò)程，雖然瞬間形成的蒸汽與液體可視為互相平衡，但形成的全部蒸汽不與剩余的液體平衡。故需作微分衡算。計(jì)算內(nèi)容：根據(jù)原料液量和組成，確定餾出液和釜?dú)堃毫考敖M成。THEEND返回第五節(jié)雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算第四章精餾理論板的計(jì)算2塔高、塔徑與塔效率4操作線與q線31回流比的確定33雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算第四章精餾第五節(jié)雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算一、理論板與恒摩爾流假設(shè)1、理論板：

離開(kāi)塔板的氣、液兩相通過(guò)塔板的作用達(dá)到平衡狀態(tài)，即溫度相等、組成互成平衡，則此板為一理論板。說(shuō)明：1）理論板上傳熱、傳質(zhì)阻力均為零；2）理論板的概念為一假設(shè)，實(shí)際上是不存在的，引入理論板的概念目的是簡(jiǎn)化計(jì)算。2、恒摩爾流假設(shè)：1）恒摩爾氣流：不一定等于精餾段：提餾段：2）恒摩爾液流：精餾段：提餾段：不一定等于3）恒摩爾流需滿足三個(gè)條件：①各組分的摩爾氣化熱相等；②氣液接觸時(shí)因溫度不同而交換的顯熱可忽略；③塔設(shè)備保溫良好，熱損失可忽略。所以每塊塔板上，冷凝蒸汽量與氣化的液體量相等。精餾段提餾段二、物料衡算與操作線方程：1、全塔物料衡算：

總物料易揮發(fā)組分幾個(gè)常見(jiàn)的概念：①回收率：塔頂易揮發(fā)組分的回收率塔釜難揮發(fā)組分的回收率②采出率：塔釜采出率③最大采出量：

塔頂采出率2、操作線方程：1）操作關(guān)系：與之間的關(guān)系2）精餾段操作線方程：nn+1yn+1xnD,xD1

2

3

n

n+1

V,y1L,xDV,yn+1L,xn總物料：易揮發(fā)組分：令

則——回流比——精餾段操作線方程說(shuō)明：①x-y圖中操作線為一直線截距為過(guò)點(diǎn)（xD,xD）斜率為——液氣比②x-y圖中——?dú)庀鄠髻|(zhì)推動(dòng)力——液相傳質(zhì)推動(dòng)力平衡線、操作線圍成的區(qū)域表示傳質(zhì)推動(dòng)力的大小。x

y

0

1.01.0

xD

ab3）提餾段操作線方程：V’,yWW,xWL’,xWm

m+1

L’,xmV’,ym+1總物料：易揮發(fā)組分：x

y

0

1.01.0

xW

ce說(shuō)明：①x-y圖中操作線為一直線過(guò)點(diǎn)斜率為——液氣比截距為②操作線與平衡線之間的距離越大，傳質(zhì)推動(dòng)力越大。三、進(jìn)料熱狀況參數(shù)的影響：1、五種進(jìn)料狀態(tài)：1）過(guò)熱蒸汽2）飽和蒸汽（露點(diǎn)進(jìn)料）3）氣液混合物4）飽和液體（泡點(diǎn)進(jìn)料）5）冷液平衡進(jìn)料2、進(jìn)料熱狀況參數(shù)q：1）定義：2）q的討論：①計(jì)算：r：相變潛熱②平衡進(jìn)料時(shí)，q為液化率（進(jìn)料中液相所占分率）I：加料板上物料的焓值③五種進(jìn)料狀況的q值及對(duì)L、V的影響：a過(guò)熱蒸汽L’<L,V>F+V’b飽和蒸汽L’=L,V=F+V’c汽液混合物

d飽和液體e冷液體

L’>L,V>V’L’=L+F,V=V’L’>L+F,V<V’綜合以上情況可得：提餾段操作線方程可變?yōu)長(zhǎng)’LFVV’（1）過(guò)熱蒸氣，q<0L’LFVV’（2）飽和蒸氣，q=0L’LFVV’（3）汽液混合物，0<q<1L’LFVV’（4）飽和液體，q=1L’LFVV’（5）冷液體，q>13、q線方程：

兩段操作線交點(diǎn)軌跡的方程。1）推導(dǎo)：由兩操作線方程，有兩式相減因?yàn)樗浴猶

線方程或進(jìn)料方程eacbd01.0xWxy1.0xDxF2）說(shuō)明：①直線：斜率為，過(guò)點(diǎn)②x-y圖③五種進(jìn)料狀態(tài)的q線：隨物料變冷，q線向上移動(dòng)④q線的作用：確定加料板的位置acb01.0xWxy1.0xD不同加料熱狀態(tài)下的q線eq<0q=00<q<1q=1q>1xFa

過(guò)熱蒸汽b

飽和蒸汽c

汽液混合物d

飽和液體e

冷液體小結(jié)精餾段操作線方程提餾段操作線方程q線方程回流比的定義五種進(jìn)料的熱狀況參數(shù)五種進(jìn)料的q線位置THEEND返回第四章精餾第五節(jié)雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算四、理論板數(shù)NT的求法：逐板計(jì)算法圖解法簡(jiǎn)潔算法1、逐板計(jì)算法：已知條件：原料液組成、進(jìn)料狀態(tài)、回流比R、分離要求、平衡關(guān)系原理：利用平衡關(guān)系和操作關(guān)系，逐板計(jì)算。即已知F、xF、xD、xW、R、q、α，求理論板數(shù)NT1）精餾段：塔頂使用全凝器：第一塊板：第二塊板：……飽和液體進(jìn)料時(shí)，當(dāng)時(shí)，第n塊板為加料板，精餾段需（n-1）塊理論板；其它進(jìn)料時(shí)，要算到。2）提餾段：即：當(dāng)時(shí)，說(shuō)明提餾段共塊板（因塔釜再沸器中氣液平衡，相當(dāng)于一塊理論板）。3）塔內(nèi)板數(shù)：精餾塔總的理論板數(shù)為塊。4）特點(diǎn)：計(jì)算準(zhǔn)確，同時(shí)求得各層板上氣液相組成；計(jì)算麻繁。注意：當(dāng)塔頂為全凝器時(shí)不相當(dāng)于理論板；若為分凝器，則相當(dāng)于一塊理論板。2、圖解法：步驟：1）作出圖，畫出對(duì)角線；過(guò)點(diǎn)和點(diǎn)作直線；2）作精餾段操作線：3）作提餾段操作線：①作點(diǎn)和點(diǎn)③連接cd，即為提餾段操作線②過(guò)點(diǎn)e作斜率為的直線，交直線ab于點(diǎn)。4）從點(diǎn)a（或點(diǎn)c）在精餾段操作線與平衡線間作梯級(jí)，梯級(jí)個(gè)數(shù)N（梯級(jí)與平衡線交點(diǎn)的個(gè)數(shù)）為所需理論板數(shù)。若存在再沸器，則理論板數(shù)為（N-1）塊。xW12345678910aq線deyx01.01.0yqxqxFxDbcy1x1y2說(shuō)明：1）平衡線與操作線距離越近，所需理論板數(shù)越少；2）隨q增大，NT減少，原因是精餾塔提餾段內(nèi)回流比增大，使分離程度提高；3）適宜的加料板為跨越d點(diǎn)后第一塊板，此時(shí)NT最小。適宜的加料位置123567812346781234567adccdacda0001.01.01.01.01.01.0yxyxxygfacb01.0xWxy1.0xD不同加料熱狀態(tài)下的q線q<0q=00<q<1q=1q>11）物料衡算：總物料：易揮發(fā)組分：2）操作線方程：精餾段操作線不變提餾段：五、幾種特殊情況下理論板數(shù)的求法：1、水蒸汽直接加熱：

待分離混合物為水溶液，且水為難揮發(fā)組分，塔釜可用水蒸汽直接加熱，以省掉再沸器。F,xFD,xDW,xW加熱蒸氣V0V’L’VL——提餾段操作線方程提餾段操作線不再過(guò)點(diǎn)（xW，xW)，而過(guò)點(diǎn)（xW，0)。3）理論板數(shù)：xWgda1.0yx01.0xD兩操作線交點(diǎn)仍由精餾段操作線與q線交點(diǎn)確定。由圖中a點(diǎn)出發(fā)繪梯級(jí)至g點(diǎn)可得所需的理論板數(shù)。直接加熱精餾所需的理論板數(shù)較間接精餾稍有增加。這是因?yàn)橹苯蛹訜嵴羝南♂屪饔茫沟盟?nèi)物料分離任務(wù)增加，當(dāng)達(dá)到相同的餾出液組成及回收率時(shí)就需更多的塔板。精餾段操作線不變2、多側(cè)線的精餾塔：多股加料、多股出料12W,xWF1,q1,xF1D,xD3F2,q2,xF2y123q2xWx01.01.0xF2xF1xDq1THEEND返回第四章精餾第五節(jié)雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算六、回流比的選擇和影響：（一）回流比、適宜回流比：1、定義：D,xD1

V,y1L,xD2、回流比與費(fèi)用的關(guān)系：1）

增大回流比，操作線截距變小，操作線與平衡線間距離增大，理論板數(shù)減少，但回流比大，L增大，塔徑增大，所以提高回流比，設(shè)備費(fèi)在一定程度上減少。2）回流比增大，操作費(fèi)用增多。3、適宜回流比：4、三種回流比：——操作時(shí)用——計(jì)算時(shí)用——測(cè)試塔時(shí)用（二）全回流：1、全回流的特點(diǎn)1）2）二操作線合二為一，與對(duì)角線重合。3）理論板數(shù)最少總費(fèi)用最少時(shí)的回流比2、最小理論板數(shù)的計(jì)算：1）圖解法（實(shí)驗(yàn)）2）逐板計(jì)算法已知條件：①平衡關(guān)系：②操作關(guān)系：③塔頂全凝器：④再沸器為第n塊板推導(dǎo)：由計(jì)算至

式中為全塔平均相對(duì)揮發(fā)度，當(dāng)變化不大時(shí)，可取塔頂和塔釜的幾何平均值。將式中換成，取塔頂和進(jìn)料的平均值，則可用于計(jì)算精餾段理論板數(shù)，并確定加料板位置。令則∵∴∴——芬斯克方程對(duì)于一定的進(jìn)料和分離要求：R

，精餾段操作線截距增大，操作線向平衡線移動(dòng)；進(jìn)料不變則q線不變。操作線交點(diǎn)d將向平衡線靠近。R

，提餾段操作線也向平衡線移動(dòng)。結(jié)論：R

，達(dá)到指定分離程度所需理論板數(shù)將增多。qaxWxFxD1.00c1.0（三）最小回流比最小回流比(Rmin)：兩操作線交點(diǎn)d落在平衡線上時(shí)對(duì)應(yīng)的回流比。此時(shí)所需的理論板數(shù)為無(wú)窮多。d點(diǎn)稱為挾緊點(diǎn)，其附近稱為恒濃區(qū)或挾緊區(qū)。最小回流比的求法：1）圖解法直線ad的斜率為式中、為兩操作線交點(diǎn)坐標(biāo)。xqdyq2）解析法飽和蒸汽進(jìn)料由解出飽和液體進(jìn)料，則則qdea01.01.0yeyqxWxqxFxexD非理想物系的最小回流比Rmin公式計(jì)算同前，但式中xq與yq不是一對(duì)平衡數(shù)據(jù)，需由圖上讀出。yeqdea01.01.0ydxWxqxFxexDyq七、簡(jiǎn)潔法求理論板數(shù)：利用吉利蘭圖求：準(zhǔn)確度稍差，但非常簡(jiǎn)便吉利蘭圖

用8個(gè)物系，由逐板計(jì)算得出的結(jié)果繪制而成。精餾條件：(1)組分?jǐn)?shù)目=2～11；(2)進(jìn)料熱狀態(tài)包括冷液至過(guò)熱蒸汽的五種情況；(3)Rmin=0.53～7.0；(4)組分間相對(duì)揮發(fā)度=1.26～4.05；(5)理論板數(shù)=2.4～43.1。注意：使用該圖計(jì)算時(shí)，條件應(yīng)盡量與上述條件相近。求理論板層數(shù)的步驟：5）確定加料板位置。1）計(jì)算；2）求；3）計(jì)算吉利蘭圖；4）由計(jì)算；吉利蘭圖

一常壓連續(xù)操作的精餾塔，用來(lái)分離苯和甲苯混合物?；旌衔锖?.6（摩爾分率，下同），以100kmol/h流量進(jìn)入精餾塔，進(jìn)料狀態(tài)為氣液各占50%摩爾數(shù)，操作回流比為最小回流比的1.5倍；要求塔頂餾出液組成為0.95（苯的摩爾分率，下同），塔底釜液組成為0.05。在操作條件下，苯和甲苯的相對(duì)揮發(fā)度為2.5。試求：（1）塔頂和塔底產(chǎn)品量；（2）最小回流比；（3）精餾段操作線方程；（4）提餾段操作線方程。解：（1）由（2）q線方程為：平衡線方程為：①②令①=②并化簡(jiǎn)得：求得q線與平衡線交點(diǎn)（3）精餾段操作線方程（4）小結(jié)最小回流比的計(jì)算全回流的作用實(shí)驗(yàn)中對(duì)精餾塔進(jìn)行測(cè)試開(kāi)車初期對(duì)塔進(jìn)行穩(wěn)定回流比對(duì)精餾操作的影響了解吉利蘭圖及理論板數(shù)的簡(jiǎn)潔算法THEEND返回第四章精餾第五節(jié)雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算八、塔效率、塔高、塔徑（一）塔效率：表征的是實(shí)際塔板的分離效果接近理論板的程度。定義氣相或液相經(jīng)過(guò)一層塔板前后實(shí)際組成變化與經(jīng)過(guò)該層塔板前后理論組成變化的比值。1）氣相單板效率：2）液相單板效率：說(shuō)明：1、單板效率：②可能大于100%。不一定與相等；①——默弗里板效率為與平衡的氣相組成為與平衡的氣相組成01.0xWxy1.0xD2、全塔效率——總板效率簡(jiǎn)單地反映了全塔的平均傳質(zhì)效果實(shí)驗(yàn)測(cè)定全塔效率：圖解法求。（二）塔高：板式塔有效高度：式中HT為板間距，單位為m。注意：Z不包括塔底精餾釜和塔頂空間。（三）塔徑：由塔內(nèi)上升蒸汽的體積流量計(jì)算。注意：全塔效率并不是單板效率的簡(jiǎn)單平均，ＥT＜１。

在連續(xù)操作的板式塔中分離苯—甲苯混合液。在全回流條件下，測(cè)得相鄰板上液體組成分別為0.28、0.41和0.57。式求三層板中較低兩層的單板效率。操作條件下苯—甲苯混合液的平衡數(shù)據(jù)如下：

x0.260.380.51

y0.450.600.720.280.410.57解：平均相對(duì)揮發(fā)度0.280.410.57全回流九、精餾塔的操作與調(diào)節(jié)：穩(wěn)定精餾塔壓穩(wěn)定進(jìn)出塔系統(tǒng)的物料量平衡、穩(wěn)定進(jìn)料組成和熱狀況穩(wěn)定回流比恒定再沸器和冷凝器的傳熱條件穩(wěn)定塔系統(tǒng)與環(huán)境間散熱穩(wěn)定2）回流比RR↑，操作線遠(yuǎn)離平衡線，傳質(zhì)推動(dòng)力↑。xD、xW不變時(shí)，R↑，所需理論板數(shù)↓。塔板數(shù)不變，R↑，xD↑。但xD的增大受物料衡算的限制。3）進(jìn)料組成及熱狀況xF減小，則xD、xW均減小，欲保持xD不變，則應(yīng)增大回流比。q增大，提餾段操作線遠(yuǎn)離平衡線，對(duì)分離有利。1、主要影響因素1）物料平衡：、、、一定時(shí)，與也是確定的，不能隨意變化。2、精餾塔的產(chǎn)品質(zhì)量控制和調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控：通過(guò)塔內(nèi)溫度靈敏板十、特殊精餾1、恒沸精餾

若在兩組分恒沸液中加入第三組分（稱為夾帶劑），該組分能與原料液中的一個(gè)或兩個(gè)組分形成新的恒沸液，從而使原料液能用普通精餾方法予以分離，這種精餾操作稱為恒沸精餾。例：乙醇—水常壓下恒沸點(diǎn)78.15恒沸組成0.894

加入苯后恒沸點(diǎn)64.85恒沸組成：苯0.539、乙醇0.228、水0.233適用范圍：能形成恒沸物的體系。圖2、萃取精餾

向原料液中加入第三組分（稱為萃取劑或溶劑），以改變?cè)薪M分間的相對(duì)揮發(fā)度而得到分離。例苯—環(huán)乙烷溶液中加入糠醛后α的變化溶液中糠醛的摩爾分率00.20.40.50.60.7相對(duì)揮發(fā)度0.981.381.862.072.362.7適用范圍：相對(duì)揮發(fā)度小的物系動(dòng)畫十一、吸收與萃取1、吸收：使混合氣體與適當(dāng)?shù)囊后w接觸，氣體中的一個(gè)或幾個(gè)組分便溶解于液體內(nèi)而形成溶液，于是原混合氣體的組分得以分離的方法。2、萃取：在液體混合物中加入一種選擇性溶劑，利用混合物中各組分在該溶劑中的溶解性不同而達(dá)到分離。小結(jié)影響精餾操作的因素靈敏板的概念塔效率的概念及計(jì)算了解兩種特殊精餾及吸收、萃取的原理THEEND返回返回返回第三章精餾習(xí)題課第三章總結(jié)一、基本概念蒸餾的分類簡(jiǎn)單蒸餾及平衡蒸餾的概念（原理）相圖t-x-y圖x-y圖泡點(diǎn)、露點(diǎn)揮發(fā)度及相對(duì)揮發(fā)度理想溶液精餾原理多次部分氣化、多次部分冷凝精餾流程精餾段提餾段加料板靈敏板二、雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算1、理論板的概念及求法1）定義2）求法：逐板計(jì)算法、圖解法、簡(jiǎn)潔算法2、平衡關(guān)系3、物料衡算：4、操作線精餾段提餾段5、q值及q線1）五種進(jìn)料狀況及其q值t↓q↑2）q線方程6、回流比1）最小回流比2）適宜回流比3）全回流7、塔效率全塔效率單板效率8、塔高、塔徑選擇題

(1)連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)采用塔頂全凝器、泡點(diǎn)回流方案時(shí)，為完成分離任務(wù)所需理論板數(shù)為Ｎ。若采用塔頂分凝器，而回流比和前方案相同時(shí)，則完成同樣分離任務(wù)所需理論板數(shù)為Ｎˊ，其相對(duì)大小是（）。

(A)Nˊ＞N；(B)Nˊ＝N；

(C)Nˊ＜N；(D)判斷依據(jù)不足。(2)對(duì)某雙組分理想物系，當(dāng)溫度t=80℃時(shí)，，液相摩爾組成，則與此液相組成相平衡的汽相組成為（）。(A)0.5；(B)0.64；(C)0.72；(D)0.6(3)精餾段操作線方程為：y=0.75x+0.3，這絕不可能。此話（）。

(A)對(duì);(B)錯(cuò);(C)無(wú)法判斷CBA(4)某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成x＝0.6相應(yīng)的泡點(diǎn)為t，與之相平衡的汽相組成y＝0.7，相應(yīng)的露點(diǎn)為T，則（）。

(A)t＝T(B)t＜T(C)t＞T(D)不能判斷(5)某真空操作精餾塔，因故真空度減小，而F、D、xF、q、加料位置、回流比R都不變，則塔底殘液xW的變化為（）。

(A)變小(B)變大(C)不變(D)不確定(6)精餾操作時(shí)，若F、D、xF、q、加料板位置、R都不變，而將塔頂泡點(diǎn)回流改為冷回流，則塔頂產(chǎn)品組成xD的變化為（）。

(A)變小(B)變大(C)不變(D)不確定(7)某二元混合物，汽液相平衡關(guān)系如圖。t1和t2分別表示圖中1，2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度。則（）。(A)(B)(C)(D)t1與t2大小關(guān)系不能判斷ABBD(8)精餾塔引入回流，使下降的液流與上升的汽流發(fā)生傳質(zhì)，并使上升汽相中的易揮發(fā)組分濃度提高，最恰當(dāng)?shù)恼f(shuō)法是由于（）。

(A)液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相；

(B)汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相；

(C)液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時(shí)進(jìn)入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多；

(D)液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相的現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生。(9)對(duì)于某理想溶液的平衡蒸餾，若維持進(jìn)料量F、物料溫度tF、蒸發(fā)室壓強(qiáng)P不變，而將物料濃度xF增加，則氣相餾出物組成xD

（）,氣相餾出物量D（）。

(A)變大(B)變小(C)不變(D)不確定CCA(10)精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，若F、xF、xD、xw、V均為定值，將進(jìn)料熱狀態(tài)從q=1變?yōu)閝>1，則設(shè)計(jì)所需理論板數(shù)（）。

(A)多（B）少（C）不變（D）判斷依據(jù)不足(12)以下說(shuō)法中不正確的是（）。精餾段操作線方程式是描述精餾段中(A) 某板下降的液體濃度與下一板上升的蒸汽濃度間的關(guān)系式；(B) 某板上升的蒸汽濃度與上一板下降的液體濃度之間的關(guān)系式；(C) 進(jìn)入某板的氣體與液體的濃度之間的關(guān)系式；(D) 在相鄰兩板間相遇的汽相與液相濃度之間的關(guān)系式。(13)操作中的精餾塔，若保持F、q

、xD、不變，而增大xF，則回流比R（）、塔頂產(chǎn)品流量D（）。

(A)變大(B)變小(C)不變(D)不確定BCBA(14)二元溶液連續(xù)精餾計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化（）。(A)平衡線(B)操作線與ｑ線(C)平衡線與操作線(D)平衡線與ｑ線(15)某精餾塔的設(shè)計(jì)任務(wù)為：原料為F、xF，塔頂為xD，塔底為xW，若塔釜上升蒸汽量不變，加料熱狀態(tài)由原來(lái)的飽和蒸汽改為飽和液體，則所需理論板NT（）。

(A)增加(B)減少(C)不變(D)不確定BA(16)精餾分離的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔頂xD=0.96，測(cè)得第三層塔板（精餾段）的下降液體濃度為0.4，第二層板下降液體濃度為0.45，則第三層塔板的汽相單板效率Emv為（）。(A)22.2%(B)32.68%(C)44.1%(D)107.5%(17)被分離物系最小回流比Rmin的數(shù)值與（）無(wú)關(guān)。

(A)被分離物系的汽液平衡關(guān)系；

(B)塔頂產(chǎn)品組成；

(C)進(jìn)料組成和進(jìn)料狀態(tài)；

(D)塔底產(chǎn)品組成。CD精餾段操作線方程平衡關(guān)系填空題

(1)在精餾塔的任意一塊理論板上，其離開(kāi)塔板的液相泡點(diǎn)溫度與離開(kāi)塔板的氣相露點(diǎn)溫度的大小相比是

。(2)當(dāng)塔板上

時(shí)，稱該塔板為理論塔板。(3)直接水蒸汽加熱的精餾塔適用于

的場(chǎng)合。(4)簡(jiǎn)單蒸餾過(guò)程中，釜內(nèi)易揮發(fā)組分濃度逐漸

，其沸點(diǎn)則逐漸

。(5)間歇精餾操作中，若欲保持餾出液組成不變，必須不斷

，若保持回流比不變，則餾出液組成

。(6)在精餾塔設(shè)計(jì)中，若xF、xD、R、q，D/F相同時(shí)，直接蒸汽加熱與間接蒸汽加熱相比，NT，間

NT，直，xW,間

xW，直。相等離開(kāi)的汽相與液相平衡水溶液且水為難揮發(fā)組分，釜液組成低降低升高增加回流比不斷下降<>(7)總壓101.3kPa、95℃溫度下苯與甲苯的飽和蒸汽壓分別為155.7kPa與63.3kPa，則平衡時(shí)汽相中苯的摩爾分率為

，液相中苯的摩爾分率為

，苯與甲苯的相對(duì)揮發(fā)度=

。(8)精餾操作的依據(jù)是

。實(shí)現(xiàn)精餾操作的必要條件包括

和

。(9)精餾塔塔頂某理論板上汽相的露點(diǎn)溫度為t1、液相的泡點(diǎn)溫度為t2，塔底某理論板上汽相的露點(diǎn)溫度為t3、液相的泡點(diǎn)溫度為t4，試按從大到小順序?qū)⒁陨?個(gè)溫度排列如下：

。(10)已測(cè)得在精餾塔操作中，離開(kāi)某塊理論板的兩股物流的組成分別為0.82和0.70，則其中

是汽相組成。0.6320.4112.46各組分揮發(fā)性不同塔板（或填料）塔頂有回流、塔釜有上升蒸汽t3=t4>t1=t20.82(14)精餾塔中第n-1、n、n+1三塊實(shí)際塔板的板效率小于1，與汽相組成yn相平衡的液相組成為xn*,則xn*

xn；與液相組成xn+1相平衡的汽相組成為yn+1*,則yn+1*

yn+1、yn

xn-1(>,=,<)(11)已知在塔頂為全凝器的連續(xù)精餾塔中，完成一定分離任務(wù)需N塊理論板?，F(xiàn)若按下圖流程設(shè)計(jì)，則在相同回流比條件下，完成相同的分離任務(wù)，所需理論板數(shù)將為

塊。

(12)間歇精餾與連續(xù)精餾不同點(diǎn)在于：

和

。(13)某二元理想混合物（相對(duì)揮發(fā)度為3）中易揮發(fā)組分（摩爾分率），用平衡蒸餾方法使50%的物料汽化，則汽相中易揮發(fā)組分的回收率為

。N-1穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)有無(wú)精餾段66%>><(15)試比較某精餾塔中（從塔頂往下）第n-1,n,n+1層理論板上參數(shù)的大小,即:yn-1

yn、Tn-1

Tn、yn

xn、Tn

tn、Tn

Tn＋1(>,=,<)?（T—?dú)庀鄿囟?；t—液相溫度）(16)精餾塔的塔頂溫度總低于塔底溫度，其原因之一

；原因之二

。(17)在精餾塔設(shè)計(jì)中，若xF、xD、R、q、xW相同，則直接蒸汽加熱與間接蒸汽加熱相比，NT,間

NT,直；(18)某二元物系的相對(duì)揮發(fā)度α=3，在具有理論板的精餾塔內(nèi)作全回流精餾操作，已知x2=0.3，則y1=

(由塔頂往下數(shù))。(19)平衡蒸餾和簡(jiǎn)單蒸餾的主要區(qū)別在于

。(20)精餾塔設(shè)計(jì)中，回流比并不總是越大越好，原因是

。><>=<塔頂有冷液回流塔頂物料沸點(diǎn)低>>0.794前者為穩(wěn)態(tài)過(guò)程，后者為非穩(wěn)態(tài)過(guò)程(21)在分離要求一定的條件下，當(dāng)回流比一定時(shí)，

狀況進(jìn)料所需的總理論板數(shù)最少。(22)用連續(xù)精餾方法分離雙組分理想混合液，原料中含易揮發(fā)組分0.40，餾出液中含易揮發(fā)組分0.90（以上均為摩爾分率），溶液的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.5，最小回流比為2，則料液的熱狀況參數(shù)q=

。[三]判斷題(1)若過(guò)熱蒸汽狀態(tài)進(jìn)料,q線方程的斜率>0。()(2)理論板圖解時(shí)與下列參數(shù):F,xF,q,R,α,xD,xW無(wú)關(guān)。()(3)連續(xù)精餾塔,塔頂及塔底產(chǎn)品分別為D及W,則提餾段液汽比總是大