第6章蒸馏( Distillation) 概述 ntroduction 1.工作原理:利用液体混合物中各组分( component挥发性( volatility 差异,以热能为媒介使其部分汽化从而在汽相富集轻组分液相富 集重组分而分离的方法。 闪蒸 加热器 分高器 P>x,或>x 副北大学化材字现
概述（Introduction） 1.工作原理: 利用液体混合物中各组分(component)挥发性(volatility) 差异，以热能为媒介使其部分汽化从而在汽相富集轻组分液相富 集重组分而分离的方法。 B A B A A A x x y y y x 或 第6章 蒸 馏 (Distillation)
概述( ntroduction) 2.蒸馏操作的用途 许多生产工艺常常涉及到互溶液体混合物的分离问题,如石油炼制 品的切割,有机合成产品的提纯,溶剂回收和废浓排放前的达标处 理等等。分离的方法有多种,工业上最常用的是蒸馏或精馏。 蒸馏操作实例:石油炼制中使用的250万吨常减压装置
蒸馏操作实例：石油炼制中使用的250 万吨常减压装置 概述（Introduction） 许多生产工艺常常涉及到互溶液体混合物的分离问题，如石油炼制 品的切割，有机合成产品的提纯，溶剂回收和废液排放前的达标处 理等等。分离的方法有多种，工业上最常用的是蒸馏或精馏。 2. 蒸馏操作的用途
概述( ntroduction) 3.蒸馏的分类 简单蒸馏或平衡蒸馏:用在分离要求不高的情况下。 精馏:分离纯度要求很高时采用。 特殊精馏:混合物中各组分挥发性相差很小,难以用普通精馏分离, 借助某些特殊手段进行的精馏。 间歇精馏:多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合。 连续精馏:多用于大批量工业生产中。 常压蒸馏:蒸馏在常压下进行。 减压蒸馏:常压下物系沸点较高或热敏性物质不能承受高温的情况 加压蒸馏:常压下为气体的物系精馏分离,加压提高混合物的沸点 多组分精馏:例如原油的分离。 双组分精馏:如乙醇-水体系苯-甲苯体系等。 本章着重讨论常压下双组分连续精馏
间歇精馏：多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合。 连续精馏：多用于大批量工业生产中。 概述（Introduction） 本章着重讨论常压下双组分连续精馏。 3. 蒸馏的分类 常压蒸馏：蒸馏在常压下进行。 减压蒸馏：常压下物系沸点较高或热敏性物质不能承受高温的情况 加压蒸馏：常压下为气体的物系精馏分离，加压提高混合物的沸点. 多组分精馏：例如原油的分离。 双组分精馏：如乙醇-水体系,苯-甲苯体系等。 简单蒸馏或平衡蒸馏：用在分离要求不高的情况下。 精馏：分离纯度要求很高时采用。 特殊精馏：混合物中各组分挥发性相差很小，难以用普通精馏分离， 借助某些特殊手段进行的精馏
6.1双组分溶液的气液相平衡关系 (Vapor-liquid equilibria in binary systems) 蒸馏分离的物系由加热至沸腾的液相和产生的蒸汽相构成。相平衡 关系是蒸馏过程分析的重要基础。 6.1.1理想溶液的汽液平衡—拉乌尔( Raoult)定律 理想物系: 液相为理想溶液、汽相为理想气体的物系。理想溶液服从拉乌尔 Raoult)定律,理想气体服从理想气体定律或道尔顿分压定律 根据拉乌尔定律,两组分物系理想溶液上方的平衡蒸汽压为 Pa=PX PB=PB 式中:p、pg-溶液温度下纯组分饱和蒸汽压
6.1 双组分溶液的气液相平衡关系 (Vapor-liquid equilibria in binary systems) 6.1.1 理想溶液的汽液平衡——拉乌尔（Raoult）定律 蒸馏分离的物系由加热至沸腾的液相和产生的蒸汽相构成。相平衡 关系是蒸馏过程分析的重要基础。 液相为理想溶液、汽相为理想气体的物系。理想溶液服从拉乌尔 （Raoult）定律，理想气体服从理想气体定律或道尔顿分压定律。 根据拉乌尔定律，两组分物系理想溶液上方的平衡蒸汽压为 A A A p p x = B B B p p x = 式中：p o A、p o B——溶液温度下纯组分饱和蒸汽压。 理想物系：
6.1双组分溶液的气液相平衡关系 溶液沸腾时,溶液上方的总压应等于各组分分压之和,即 P=P+PB=PAXA+PI P-p 泡点方程( bubble-point equation) p、PB取决于溶液沸腾温度,上式表达一定总压下液相组成与溶液泡 点温度关系。已知溶液的泡点可由上式计算液相组成;反之,已知溶液 组成也可算出溶液泡点。 纯组分饱和蒸汽压与温度的关系,用安托因( Antoine)方程表示 B log p=A+ t+C A、B、C为安托因常数,可由相关的手册查到
溶液沸腾时，溶液上方的总压应等于各组分分压之和，即 泡点方程（bubble-point equation） A、B、C为安托因常数，可由相关的手册查到。 ( ) A B A A B A P = p + p = p x + p 1− x 0 0 0 0 0 A B B A p p P p x − − = t C B p A + = + 0 log p o A、p o B 取决于溶液沸腾温度，上式表达一定总压下液相组成与溶液泡 点温度关系。已知溶液的泡点可由上式计算液相组成；反之，已知溶液 组成也可算出溶液泡点。 纯组分 饱和蒸汽压与温度的关系，用安托因（Antoine）方程表示： 6.1 双组分溶液的气液相平衡关系