化工原理的学习归纳----------------------- -----------------------日期:一 1、掌握蒸馏的特点、分类与原理(在双组分溶液的气液相平衡图上进行分析)
蒸馏概念:是利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与减压分离固体混合物
(3)以热能为推动力,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,对组分分离程度要求不高
精馏:在混合物组分分离纯度要求很高时采纳
特别精馏 :混合物中各组分挥发性相差很小,或形成恒沸液(azeotrope),不能用普通精馏,借助某些特别手段进行精馏
(2)按操作流程分:间歇精馏:多用于小批量生产或某些有特别要求的场合
连续精馏: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
减压可降低操作温度
加压蒸馏:对常压沸点很低的物系,蒸气相的冷凝不能采纳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,可采纳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:将组成为 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,得组成为 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 和组成为 Y2ˊ 的