6.1双组分溶液的气液相平衡关系 613相对挥发度( Relative volatility) α>1,表示组分A较B易挥发;a值越大,两个组分在两相中相 对含量的差别越大,越容易用蒸馏方法将两组分分离;若α=1, yA=xA,此时不能用普通蒸馏方法分离该混合物。 对双组分物系有y2=1yA,x=1-xA,代入并略去下标A可得 lYalya Cx 相平衡方程 xX 1+(a-1)x 若已知两组分的相对挥发度,可由上式确定汽液平衡组成。 对理想溶液,组分的挥发度v=p,所a=M4=PA P α值随温度变化相对较小,在一定的温度范围内,常取α的平均值 用于相平衡计算。 常温下苯和甲苯的相对挥发度
6.1.3 相对挥发度（Relative volatility） 对双组分物系有yB=1-yA，xB=1-xA，代入并略去下标A 可得 ——相平衡方程 对理想溶液，组分的挥发度 = p o ，所以 ( )x x y 1+ −1 = 0 0 B A B A p p = = 值随温度变化相对较小，在一定的温度范围内，常取 的平均值 用于相平衡计算。 >1，表示组分 A 较 B 易挥发； 值越大，两个组分在两相中相 对含量的差别越大，越容易用蒸馏方法将两组分分离；若 =1， yA=xA，此时不能用普通蒸馏方法分离该混合物。 A B A B x x y y = 若已知两组分的相对挥发度，可由上式确定汽液平衡组成。 6.1 双组分溶液的气液相平衡关系 常温下苯和甲苯的相对挥发度
62平衡馏与简单蒸馏 62.1平衡蒸馏 1.定义 平衡蒸馏是液体的一次部分汽化或蒸汽的-次部分冷凝的蒸馏操作。 生产工艺中溶液的闪蒸分离是平衡蒸馏的典型应用。 闪蒸操作流程:一定组成的料液 被加热后经节流阀减压进入闪蒸 闪蒸 室,液体因沸点下降变为过热而 骤然汽化,汽化耗热使得液体温 加热器 度下降,汽、液两相温度趋于 分器 致,两相组成趋于平衡。由闪蒸 室塔顶和塔底引出的汽、液两相 上大子化材学院 即为闪蒸产品
6.2 平衡蒸馏与简单蒸馏 6.2.1平衡蒸馏 1. 定义 平衡蒸馏是液体的一次部分汽化或蒸汽的一次部分冷凝的蒸馏操作。 生产工艺中溶液的闪蒸分离是平衡蒸馏的典型应用。 闪蒸操作流程：一定组成的料液 被加热后经节流阀减压进入闪蒸 室，液体因沸点下降变为过热而 骤然汽化，汽化耗热使得液体温 度下降，汽、液两相温度趋于一 致，两相组成趋于平衡。由闪蒸 室塔顶和塔底引出的汽、液两相 即为闪蒸产品
6.2平衡茶与篇茶 闪蒸过程可通过物料衡算、热量衡算以及相平衡关系求解所需参数。 下面以两组分混合液连续稳定闪蒸过程为例给予说明。 物料衡算 总物料衡算 F=D+WI 易挥发组分的物料衡算 Dyn+Wx 重组分 两式联立可得 经谦组 x F yDx 式中:F、D、W—进料流率和出塔汽液相产物的流率,kmol/s x、y、x1料液组成以及出塔汽气、液相产物的摩尔分数
闪蒸过程可通过物料衡算、热量衡算以及相平衡关系求解所需参数。 下面以两组分混合液连续稳定闪蒸过程为例给予说明。 2. 物料衡算 总物料衡算 式中：F、D、W ——进料流率和出塔汽.液相产物的流率，kmol/s； xF、yD、xW——料液组成以及出塔汽、液相产物的摩尔分数。 易挥发组分的物料衡算 两式联立可得 FxF = DyD +WxW D W F W y x x x F D − − = F = D+W 6.2 平衡蒸馏与简单蒸馏
6.2平衡蒸与简茶馏 若设液相产物占总加料量的分率为q,即WF=q,则汽化率为 D/F=(1-q),代入上式整理可得 q q 上式表示了汽化率与汽、液相组成的关系。 平衡关系 平衡蒸馏过程可认为经部分汽化或部分兮冷凝后所得的汽液两相呈 平衡,即yx符合平衡关系。 若已知进料组成x和生产任务所要求的汽化率(-q),结合物料 衡算式可求得汽液相组成yD、x
若设液相产物占总加料量的分率为 q，即W/F=q，则汽化率为 D/F =(1-q)，代入上式整理可得 1 −1 − − = q x q qx y W F D 上式表示了汽化率与汽、液相组成的关系。 平衡蒸馏过程可认为经部分汽化或部分冷凝后所得的汽液两相呈 平衡，即 yD~xW 符合平衡关系。 3. 平衡关系 若已知进料组成 xF 和生产任务所要求的汽化率 (1-q)，结合物料 衡算式可求得汽液相组成yD、xW。 ( ) W W D x x y 1+ −1 = 6.2 平衡蒸馏与简单蒸馏
6.2平禽蒸贺与单蒸 4.热量衡算 料液由进料温度t升至t需供给的热量Q为 闪蒸后,料液温度由ω降至平衡温度t,若不计热损失,则料液 放出的显热全部用于料液的部分汽化所需的潜热,即 q 由上式可得 t=t2+( 通过以上诸式,在q为已知的条件下,由物料衡算与相平衡关系 求得yx后,由温度组成相图求t,进而求te 汽化量大,(1-q)值大,闪蒸前料液温度需加热至更高的t值
料液由进料温度tF升至 t 0需供给的热量Q 为 闪蒸后，料液温度由 t 0降至平衡温度 t e，若不计热损失，则料液 放出的显热全部用于料液的部分汽化所需的潜热，即 4. 热量衡算 ( ) pm F Q = FC t −t 0 FC (t t ) ( q)Fr pm 0 − e = 1− ( ) pm e C t t q 0 = + 1− 通过以上诸式，在 q 为已知的条件下，由物料衡算与相平衡关系 求得yD、xW后，由温度-组成相图求t e，进而求 t 0。 汽化量大， (1-q) 值大，闪蒸前料液温度需加热至更高的t 0值。 由上式可得 6.2 平衡蒸馏与简单蒸馏