化工原理下册课件第一篇 章 精馏第1次课概述.ppt

第1章 蒸馏 1.1 概述 1.2 双组分溶液的汽-液平衡关系 1.3 平衡蒸馏和简单蒸馏 1.4 精馏原理与流程 1.5 双组分混合物连续精馏计算 1.6 双组分间歇精馏 1.8 特殊精馏;1.1 概 述;1.1.2 蒸馏（distillation ）原理; 例如，常压下，加热苯（沸点80.2℃）和甲苯（沸点110.4℃）的混合物时，由于苯的沸点比甲苯的低，即苯挥发度较甲苯高，故苯较甲苯易从液相中汽化出来。若将汽化的蒸汽全部冷凝，即可得到苯组成高于原料的产品，依此进行多次汽化及冷凝过程，即可将苯和甲苯分离。最终可以在汽相中得到较纯的易挥发组分，而在液相中得到较纯的难挥发组分。这叫精馏（rectification）。 ;1.1.3 蒸馏过程的分类; 1.2 双组分溶液的气-液相平衡;问题：什么是热力学平衡态？它必须满足哪些条件？;达到相平衡时，纯液体上方蒸汽的压力～温度 pi0为i组分饱和蒸汽压由安妥因(Antoine)公式求得：;（2）液相是理想溶液，气相是非理想气体。;（3）气相是理想气体或接近于理想气体的混合物，而液相是非理想溶液。 在低压下的大部分体系都属于这一类，例如醇，醛，酮和水的体系等。;一、双组分气液相平衡共存时的自由度;二、二元混合物相平衡关系;【例1-1】 已知苯（A）和甲苯（B）的饱和蒸汽压可按Antoine公式计算：    试求总压力为 101.3 kPa下，苯一甲苯溶液在100℃时的汽、液相平衡组成。该溶液为理想溶液。 （式中，p：mmHg，T：K）;;【例1-2】 已知双组分混合液中，苯（A）占 80％，甲苯占 20％（摩尔百分率）。试求常压下与该液相相平衡的汽相组成及温度。苯、甲苯的饱和蒸汽压可按Antoine公式计算。;解：由x＝0.8，p＝101.3kPa，汽相平衡组成有： ;假设t＝84.5℃，由安妥因方程可求得 pA0＝115.2kPa，pB0＝45.0kPa;一、p-x相图; a: 冷液 b: 饱和液体，泡点 c: 汽液共存 d：饱和蒸汽，露点 e: 过热蒸汽;t-x-y图还与压力有关。随压力提高，使泡点及露点温度升高，两相区缩小。;三、气、液平衡曲线（x-y图） ;苯—甲苯混合液的y-x图，图中对角线（y=x）为参考线。 达到平衡时，汽相中易挥发组分浓???总是大于液相的，所以其平衡线位于对角线的上方。（一般用易挥发组分的浓度表示体系的组成） ; 挥发度 v 表示某种纯物质在一定温度下蒸汽压大小，衡量组分挥发能力的物理量。vi=pi0 在混合物中i组分的挥发度vi ，i组分在蒸气中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分数之比表示：;汽液平衡方程：; 由于体系内的组分在混合前后，分子作用不同;二、液相混合物存在正偏差;作业： 1-1（列一组数据,其它数据列表给出） 1-3