一 1、掌握蒸馏的特点、分类及原理(在双组分溶液的气液相平衡图上进行分析)
蒸馏概念:是运用液体混合物中各组分挥发性的差异,以热能为媒介使其部分气化,从而在气相富集轻组分,液相富集重组分,使液体混合物得以分离的单元操作
分离特点(1)蒸馏处理的对象为液体混合物,分离流程简单,可以直接获得所需要的组分
(2)应用广泛、历史悠久;不仅可以分离液体混合物,且可加压分离气体混合物及减压分离固体混合物
(3)以热能为推进力,热能消耗大
蒸馏分类: (1)按蒸馏方式分简单蒸馏或平衡蒸馏:混合物各组分挥发性相差大,对组分分离程度规定不高
精馏:在混合物组分分离纯度规定很高时采用
特殊精馏 :混合物中各组分挥发性相差很小,或形成恒沸液(azeotrope),不能用一般精馏,借助某些特殊手段进行精馏
(2)按操作流程分:间歇精馏:多用于小批量生产或某些有特殊规定的场所
持续精馏:多用于大批量工业生产中
(3)按操作压力分常压蒸馏:蒸馏在常压下进行
减压蒸馏:常压下物系沸点较高热或具热敏性,高温加热介质不经济
减压可减少操作温度
加压蒸馏:对常压沸点很低的物系,蒸气相的冷凝不能采用常温水和空气等廉价冷却剂,或对常温常压下为气体的物系(如空气)进行精馏分离,可采用加压以提高混合物的沸点
(4)按混合物组分:多组分精馏:例如原油
双组分精馏:例如乙纯-水体系
双组分溶液的气液相平衡图上进行分析:将构成为 Xf、温度低于泡点的混合液加热到泡点以上,其部分汽化,将气、液相分开,得构成为 Y1 的气相,X1 的液相,继续将 Y1 汽相部分冷凝,得 Y2 的气相,X2 的液相,将 Y2 气相沿箭头方向冷凝,得浓度更高的气相
相反将 X1 的液相部分汽化,则得 X2ˊ 和构成为 Y2ˊ 的气相,依图中泡点线方向,则会得到浓度更高的液相
最终达到气、液两相的纯化分离
一 3、掌握恒沸点,恒沸混合液,相平衡