1.3.2简单蒸馏 1.流程 原料液一次加入蒸馏釜中，在 恒定压强下加热至沸腾使溶液不断 汽化，产生蒸汽经冷凝后作为顶部 产品。简单蒸馏时，气液两相的接 触比较充分，因此可认为两相达到 了平衡。随着蒸馏的进行，釜内液 体的易挥发组分浓度不断下降，相 应的气相中易挥发组分的组成将逐 渐降低，釜中溶液的温度不断升高 当釜液中易挥发组分的浓度降到某 一值时，停止操作，排出残液，进 行下一批蒸馏操作
1.3.2 简单蒸馏 1.流程 原料液一次加入蒸馏釜中，在 恒定压强下加热至沸腾使溶液不断 汽化，产生蒸汽经冷凝后作为顶部 产品。简单蒸馏时，气液两相的接 触比较充分，因此可认为两相达到 了平衡。随着蒸馏的进行，釜内液 体的易挥发组分浓度不断下降，相 应的气相中易挥发组分的组成将逐 渐降低，釜中溶液的温度不断升高， 当釜液中易挥发组分的浓度降到某 一值时，停止操作，排出残液，进 行下一批蒸馏操作
2.特点 √间歇操作 √塔顶塔底组成不是一对平衡 组成 F,x炸 √适合于混合物的粗分离，特 别适合于沸点相差较大而分离 要求不高的场合，例如原油或 煤油的初馏。 3.计算 1-x2 W,2 a-1 x2 D,y 馏出液：D=F-W 馏出液平均组成：y= FXF-WX2=xF+ F-W -(xr-x2
2.特点 ✓间歇操作 ✓塔顶塔底组成不是一对平衡 组成 ✓适合于混合物的粗分离，特 别适合于沸点相差较大而分离 要求不高的场合，例如原油或 煤油的初馏。 3.计算 F,xF W,x2 D, y ( x x ) D W x F W Fx Wx y D F W x x ln x x ln W F ln F F F F F 2 2 2 2 1 1 1 1 = + − − − = = − − − − − = 馏出液平均组成： 馏出液：
例1理想溶液简单蒸馏时，某时刻釜残液量kol与易挥 发组分组成x,(摩尔分率)之间有如下关系式 x(1-x) -x 1-XE 式中：为初始料液量，kmol;:（摩尔分率)为初始浓度， c为平均相对挥发度。对苯一甲苯溶液，x=0.6,F=10kmol, a=2.5,在101.3kPa下进行简单蒸馏。试求：（1)蒸馏到残 液浓度X3=0.5为止，馏出液的量D和平均浓度；（2)若蒸馏至 残液量为原加料的一半时，残液的浓度。 解：（1)） 1 h a-1x2(1-x) 10 ∴.n 1 0.6×(1-0.5) =0.4934 W 2.5-10.5×1-0.6)
例1 理想溶液简单蒸馏时，某时刻釜残液量Wkmol与易挥 发组分组成x2（摩尔分率）之间有如下关系式 式中：F为初始料液量，kmol；xF（摩尔分率）为初始浓度， α为平均相对挥发度。对苯—甲苯溶液，xF=0.6，F =10kmol， α=2.5，在101.3kPa下进行简单蒸馏。试求：（1）蒸馏到残 液浓度x2=0.5为止，馏出液的量D和平均浓度；（2）若蒸馏至 残液量为原加料的一半时，残液的浓度。 − − + − − − = F F F x x x x x x W F 1 1 ln (1 ) (1 ) ln 1 1 ln 2 2 2 0.4934 1 0.6 1 0.5 ln 0.5 (1 0.6) 0.6 (1 0.5) ln 2.5 1 10 1 ln 1 1 ln (1 ) (1 ) ln 1 1 ln 2 2 2 = − − + − − − = − − + − − − = W x x x x x x W F F F F 解：（1）
解得 W=_ 10 =6.11 kmol xp(0.4934) D=F-W=10-6.11=3.89kmol 少= Fxp-W2_10×0.6-6.11×0 5=0.7571 F-W 3.89 (2)依题意W=F/2,将有关数据代入题给方程 F =1 n F/2 2} 整理后得 2.5h(1-x2)-hx2+0.7402=0 试差法求得x2=0.4569
W 6.11 kmol exp(0.4934) 10 = = D = F −W =10 − 6.11= 3.89 kmol 0.7571 3.89 2 10 0.6 6.11 0.5 = − = − − = F W Fx Wx y F 解得 （2）依题意W = F/2，将有关数据代入题给方程 整理后得 试差法求得x2=0.4569 − − + − − − = 1 0.6 1 ln (1 0.6) 0.6 (1 ) ln 2.5 1 1 / 2 ln 2 2 2 x x x F F 2.5ln(1− x2 )−ln x2 +0.7402 = 0
平衡蒸馏和简单蒸馏过程在相图上的表示： 温度为t的原料液加热到t1,部 分汽化、分离，所得汽相组成为y, 液相组成为X。 此分离过程不会使少%、 X<XWo t 由此可见，将液体混合物进行一 次部分汽化的过程，只能起到部分 分离的作用。因此，这种方法只适 用于要求粗分或粗加工的场合。要 使混合物中的组分得到几乎完全的 XW x XF y yD 分离，必须进行多次部分汽化和部 分冷凝的过程。 第2次课
平衡蒸馏和简单蒸馏过程在相图上的表示： 温度为tF的原料液加热到t1，部 分汽化、分离，所得汽相组成为y， 液相组成为x。 此 分 离 过 程 不 会 使 y>yD、 x<xW。 由此可见，将液体混合物进行一 次部分汽化的过程，只能起到部分 分离的作用。因此，这种方法只适 用于要求粗分或粗加工的场合。要 使混合物中的组分得到几乎完全的 分离，必须进行多次部分汽化和部 分冷凝的过程。 第2次课 t xW x xF y yD tF t1