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精馏
特殊精馏
三角相图的解读
A
G Q
从M点作平行线 AF － xC EF － xS CE － xA 从M点作垂直线 MP － xA MQ － xC MR － xS
F R E M
C
20 D P40 H 60
80
100 S
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精馏
特殊精馏
甲乙酮－甲苯－正庚烷相平衡图
正庚烷和甲乙酮有 最低恒沸物，沸点 ７７℃．图中实线 表示各等泡点温度 线，虚线表示各等 露点 温度线．
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精馏
特殊精馏
(1)具有三对性质相同的两元恒沸物时,大多会有三元恒沸物
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精馏
特殊精馏
(2)三元系中有二对两个性质相同的二元恒沸物时， 压力面上连接两个恒沸物之间出现“脊”或“沟”
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精馏
特殊精馏
(3)当有二对二元最低恒沸物，另一对是二元最高恒沸物， 压力曲面上就可能出现 “ 谷 ” ；温度曲面上就可能出现 “ 脊 ” ； 反之亦然。
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精馏
特殊精馏
6.恒沸精馏的计算
由于恒沸精馏处理的是高度非理想物系， 必需采用严格计算方法，如全变量迭代的联立 求解方法。
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P=
∑
s p is γ i x i = p1s γ 1 x1 + p 2 γ 2 x 2 （2-173）
pis − T、γ i − x 关联式；就可以判断是否会出现恒沸物， 若有 若存在，便可预测组成、Ｔ或P。
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精馏
特殊精馏
对于三元恒沸物 α12 = α13 = α23 = 1 有：
s ⎧γ 1 / γ 2 = p2 p1s ⎪ s γ 2 / γ 3 = p3s p2 ⎨ ⎪ P= pisγ i xi ∑ ⎩
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精馏
特殊精馏
对于具有三元最低恒沸物的情况：
1.当F一定，不同夹带剂的用量将有不同的塔底产品组成； (服从杠杆规则); 2.塔内温度不会出现极值； 3.当总组成变化，也会影响塔顶、塔底的产品组成。
78.3C
67.8C
80.1C
69.4C
100.0C
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精馏
特殊精馏
5. 夹带剂的选择
１）与料液中一个或两个组分形成最低恒沸物，并希望 此恒沸物比原料中各纯组分的沸点或原来的恒沸 点温度低10℃以上；最好是形成非均相恒沸物； ２）恒沸物中S含量尽可能少，减少S用量，降低能耗； ３）溶剂S回收容易； ４）汽化潜热小，节省能耗； ５）价廉、无毒、热稳定性好，腐蚀性小等等。7精馏Fra bibliotek特殊精馏
2.恒沸点的预测
Pyi 相平衡 = p γ x
K1 p1sγ 1 α12 = = s K 2 p2γ 2
s i i i
yi = xi
pisγ i Ki = P
恒沸点 它表明： 总压：
α12 =1
s p1s / p2 = γ2 / γ1
(2-172)
F = C −π + 2 =1
精馏
特殊精馏
2.4.2 恒沸精馏
1. 具有恒沸物的三元相图 2. 恒沸点的预测 3. 恒沸精馏的流程 4. 恒沸精馏的操作特点 5. 夹带剂的选择
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精馏
特殊精馏
1、具有恒沸物的三元相图
恒沸物： 在一定的压力下，汽相组成恒等于液相组成，沸 腾温度恒定不变的液体混合物。
上曲面是露点面 下曲面是泡点面 恒沸点两面相切
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精馏
特殊精馏
系统有两对两元恒沸物
原料：甲苯+烷烃 溶剂：甲醇 萃取剂：水
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精馏
特殊精馏
塔顶馏出液为三元非均相恒沸物
原料：乙醇+水 溶剂：苯
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精馏
特殊精馏
4. 恒沸精馏的操作特点
精馏产物不仅与塔的分离能力有关， 还与全部进料总组成（原料组成、溶剂用量）有关。 原料组成、溶剂用量
对于二元精馏 T-X 图 上 的 差 异：
此方程组可预测三元恒沸物，一般用计算机求解。
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精馏
特殊精馏
3.恒沸精馏流程
恒沸精馏流程由恒沸精馏和恒沸剂回收系统组成。 根据所形成的恒沸物性质不同,有各种流程: ⑴ 恒沸物 均相 (萃取) 非均相 (液液分离) ⑵ 形成几对二元或三元恒沸物
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精馏
特殊精馏
系统有一对两元恒沸物
原料：环己烷+苯 溶剂：丙酮 萃取剂：水