衙蒸与简单蒸溜 平衡蒸馏 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。 液相平衡数据的测定和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:一定组成的液体 塔顶产品 国物料被加热后经节流阀减压进入 加 热减 y 闪蒸室。液体因沸点下降变为过 器压 原料液 窜热而骤然汽化,汽化耗热使得液 阀凶 闪蒸罐 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。 塔底产品
平衡蒸馏与简单蒸馏 平衡蒸馏 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。 汽液相平衡数据的测定和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：一定组成的液体 物料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。 闪 蒸 罐 塔顶产品 yA xA 加 热 器 原料液 塔底产品 Q 减 压 阀
平衡蒸馏 对闪蒸过程可通过物料衡算、热量衡算以及相平衡数据建 立起相关量之间的关系,从而求解所需参数。 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 D, Ie 总物料衡算F=D+W 减 压 易挥发组分 F, xE 加热器阀 Fxp= Dyp +Wxw 闪蒸罐 的物料衡算 两式联立可得 F“W F W, xw te 式中:F、D、W—分别为进料流率和出塔汽、液相产物 的流率,kmol/s; xF、yD、xn—分别为进料料液组成以及出塔汽、液 相产物的摩尔分数
平衡蒸馏 对闪蒸过程可通过物料衡算、热量衡算以及相平衡数据建 立起相关量之间的关系，从而求解所需参数。 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 式中：F、D、W —— 分别为进料流率和出塔汽、液相产物 的流率，kmol/s； xF、yD、xW —— 分别为进料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 − − = 闪 蒸 罐 D, yD, te yD 加热器 F, xF, tF W, xW, te Q 减 压 阀 xW t0 F = D+W
平衡蒸馏 物料衡算设液相产物占总加料量的分率为q,即WF=q 则汽化率为DF=(1-q),代入上式整理可得 m=一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冷凝后所 得的汽、液两相呈平衡,即yxm符合平衡关系。若用相对 挥发度来表示,则 W 1+(a-1)x 若已知进料组成x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y、xno
平衡蒸馏 物料衡算 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 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。若用相对 挥发度来表示，则 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 =
平衡蒸馏 热星衡算料液由进料温度升至需供给的热量Q为 g=FCpm ( 闪蒸后,料液温度由t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,即 FCpm (to-t)=(1-g)Fr 式中:Cm混合液的平均摩尔比热,kJ/(kmoK); 平均摩尔汽化热,kJ/kmol。 审由上式可得 t e +(l-q 若q为已知,由物料衡算求得汽、液两相组成yD、x后,可 由平衡关系(如温度-组成相图)求得t,进而求得 汽化量大,闪蒸前料液温度需加热至更高的6值
平衡蒸馏 式中：Cpm —— 混合液的平均摩尔比热，kJ/(kmolK)； —— 平均摩尔汽化热，kJ/kmol。 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，即 热量衡算 ( ) pm F Q = FC t −t 0 FC (t t ) ( q)F pm 0 − e = 1− ( ) pm e C t t q 0 = + 1− 若 q 为已知，由物料衡算求得汽、液两相组成 yD、xW后，可 由平衡关系（如温度-组成相图）求得 t e，进而求得 t 0。 汽化量大，闪蒸前料液温度需加热至更高的 t 0 值。 由上式可得
简单蒸馏 简单蒸馏也称微分蒸馏,为间歇非稳态操作( unsteασy batch operation)。加入蒸馏釜的原料液持续吸热沸腾汽 化,产生的蒸汽由釜顶连续引入冷凝器得馏出液产品 冷凝器 y 原料液 蒸气 XDI XD2 xD3 特点:釜内任一时刻的汽、液两相组成互成平衡。蒸馏过程 中系统的温度和汽、液相组成均随时间改变
简单蒸馏 简单蒸馏也称微分蒸馏，为间歇非稳态操作（unsteady batch operation）。加入蒸馏釜的原料液持续吸热沸腾汽 化，产生的蒸汽由釜顶连续引入冷凝器得馏出液产品。 特点：釜内任一时刻的汽、液两相组成互成平衡。蒸馏过程 中系统的温度和汽、液相组成均随时间改变。 y 原料液 蒸气 x xD1 xD2 xD3 冷凝器