大连理工大学：《化工原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 蒸馏（5.2）蒸馏方式

第五章 一、简单蒸馏 蒸馏 Simple distillation Distillation 二、平衡蒸馏 第二节 Equilibrium distillation 蒸馏方式 下页 國国 2021/2/21

2021/2/21 第五章 蒸馏 Distillation 一、简单蒸馏 Simple distillation 二、平衡蒸馏 Equilibrium distillation 第二节 蒸馏方式

、简单蒸馏( Simple distillation) 1、流程及原理 2 冷却水 原科液一4 蒸气 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 一、简单蒸馏（ Simple distillation） 1、流程及原理

120 简单蒸馏是一个非 110 稳态过程,并不简 100 单! 90 又名微分蒸馏 (differential 80 distillation) 70 00.20.40.6 0810 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 简单蒸馏是一个非 稳态过程，并不简 单！ 又名微分蒸馏 （differential distillation）

2、计算 设:F、WD—釜内的料液量和残液量,kmol; 料液和残液中易挥发组分组成(摩尔分率) L——某一瞬间釜内的液量,kmol x、y某一瞬间的液气组成,(摩尔分率) 经过微分时间d后,残液量减少dL,液相组成减少ax 以蒸馏釜为衡算系统 对易挥发组分,d前后的微分物料衡算为 Lx= ydL+L-dl(x-dx) 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 2、计算 设： F、wD ——釜内的料液量和残液量，kmol； x1、x2——料液和残液中易挥发组分组成（摩尔分率） L——某一瞬间釜内的液量，kmol； x、y——某一瞬间的液气组成，（摩尔分率）； 经过微分时间dt后，残液量减少dL，液相组成减少dx。 以蒸馏釜为衡算系统 对易挥发组分，dt前后的微分物料衡算为： Lx = ydL + (L − dL)(x − dx)

0=(y-xdL-Ldx+dldx (y-x)dL= Ldx dx 积分 dx L x2 1-x F dx In=xyx 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 0 = (y − x)dL − Ldx + dLdx (y − x)dL = Ldx y x dx L dL −  = 积分   − = F W x x y x dx L dL 1 2  − = 1 2 ln x x y x dx W F

对于理想溶液,平衡关系用y= 1+(a-)x表示, In -+aIn w a X ·若操作范围内平衡线可近似地看作直线y=mx+b F In (m-1)x1+b Wm-1(m-1)x2+b 若平衡线为过原点的直线,y=mx F W 2 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 •对于理想溶液 ，平衡关系用 x x y 1+ ( −1) =   表示，       − − + − = 1 2 2 1 1 1 ln ln 1 1 ln x x x x W F   •若操作范围内平衡线可近似地看作直线 y = mx + b m x b m x b W m F − + − + − = 2 1 ( 1) ( 1) ln 1 1 ln 若平衡线为过原点的直线， y = mx 2 1 ln 1 1 ln x x W m F − =

若平衡关系不能用简单的数学式表示,可以应用图解积分 或数值积分。 馏出液的量D及组成平均组成y D=F-w Dy= Fx,-Wx2 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 •若平衡关系不能用简单的数学式表示，可以应用图解积分 或数值积分。 馏出液的量D及组成平均组成 y D = F −W Fx1 Wx2 Dy = −

二、平衡蒸馏( Equilibrium distillation) 1、原理与流程 y 使混合液体部分 气化,并使气液 两相处于平衡状 F 态,然后将气液 两相分开。 又名闪蒸( flash distillation) Wx 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 二、平衡蒸馏（Equilibrium distillation） 1、原理与流程 使混合液体部分 气化，并使气液 两相处于平衡状 态，然后将气液 两相分开。 又名闪蒸（flash distillation）

2.计算 1)物料衡算 对总物料: F=D+w 对易挥发组分:FxF=Dy+Wx FxF=Dy+(F-D)x F、F y=(1-)x+xF 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 2．计算 1）物料衡算 对总物料： F = D +W 对易挥发组分： Fx Dy Wx F = + Fx Dy F D x F  = +( − ) F x D F x D F y = (1− ) +

W 令 q—液化分率 XX 汽液相平衡组成的关系 在xy图上,代表通过点′+)且斜率为q的直线。 2021/2/21 上页下页返回

2021/2/21 q F W 令 = q F D  =1− 1 −1 − − = q x x q q y F ——汽液相平衡组成的关系 ——液化分率 在x-y图上 ，代表通过点（xF， xF）且斜率为 q −1 q 的直线