化工原理复习必看第9章_液体精馏

第9 章 液体精馏 知识要点 液体精馏是将挥发度不同的组分组成的混合液，在精馏塔中同时进行多次部分气化和部分冷凝，使其实现高纯度分离的过程。实现精馏需要3 个条件：① 设备条件：精馏塔；② 回流条件：塔底气相回流，塔顶液相回流；③ 相平衡条件：组分的挥发度有差异。本章讨论重点为双组分精馏过程的计算，主要应掌握的内容包括：相平衡关系的表达和应用；精馏塔的物料衡算和操作关系；回流比的确定；理论板数的求法；影响精馏过程主要因素的分析等。本章主要知识点间的联系图见下： 图解法逐板计算法捷算法计算方法参数选择压力最优加料位置加料热状态回流比1 nnyx 全回流实际塔板数全塔效率理论板数依据实际板与理论板的差异表征默弗里板效率交点轨迹q线全塔物料衡算理想溶液提馏段操作线相平衡关系yn=f(xn)分离要求物料衡算方程yn+1=f(xn)精馏段操作线1(1)nnnxyx恒摩尔流假设最小回流比 图 9-1 液体精馏一章主要知识点联系图 1. 二元物系的气液相平衡关系 气液相平衡是蒸馏过程的热力学基础，传质的极限状态。根据相平衡可以判断过程进行的可能性。 (1) 恒压下二元物系气液相平衡的特点  液相组成与温度一一对应 x =f(t)  气相组成与温度一一对应 y = f(t)  气液两相组成一一对应 y =f(x ) (2) 理想物系  含义：指由理想气体与理想溶液构成的物系。它满足理想气体状态方程、道尔顿分压定律和拉乌尔定律。 oAAAApyppx道尔顿分压定律拉乌尔定律  相对挥发度 /1/1AAABBBpxyxpxyx (9-1) 11yxyx (气相服从道尔顿分压定律) 相对挥发度α 愈是大于1 ，则y 愈是大于x ，物系愈容易分离。  泡点方程 x -t oBooABppxpp (9-2)  露点方程 y -t 000oABAABpppyppp (9-3)  相平衡方程 y -x 11xyx (9-4)  t-y (x )相图 两端点A 与 B：端点 A 代表纯易挥发组分A(x =1)，端点 B 代表纯难挥发组分B(x =0)。 两线：t-x 线为泡点线，泡点与组成 x 有关；t-y 线为露点线，露点与组成 y 有关。 3 区：t-x 线以下为过冷液体区；t-y 线以上为过热蒸汽区；在 t-x 与 t-y 线之间的区域为气液共存区，只有体系落在气液共存区才能实现一定程度的分离。 溶液于同一组成下的露点总是高于泡点。对于理论板，离开该板的气液两相温度相等，即露点等于泡点，但两相组...