y
0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
x
5
例应用下表的苯和甲苯的蒸汽压数据，求平均相对挥发度 m和体系 的y~x 曲线。 解：此物系可以视为理想物系
0 p0 A / pB
t/℃ pA0/kPa pB0 /kPa
80.1 101.3 38.9 2.60
t, C
95 90 85 80 75 0.0
xF
0.2 0.4 0.6 0.8
A
1.0
x or y
10
精馏原理－－多次部分冷凝和多次部分汽化
115
B
110
t5
105 100 95 90 85 80 75 0.0
J I C G H
t4 t3 t2
D
t, C
t1
F
x3
0.2
x2
A xF
0.4
y2
0.6
V1 V0 feed steam water L1 V'1
water water Ln Ln-1
V'm-1
steam L'1
steam L'm-1 steam
V'm
L'm
13
带有回流的改进流程： 优点：原料无损失、节能
Vn Vn-1 water Ln-1 Ln
V1 V0 feed steam L1 V'1 V'2
蒸
1.1 概述
馏
蒸馏分离的依据 蒸馏是分离液相混合物的典型单元操作。蒸馏操作是将液体混合物部分 汽化，利用其中组分挥发度不同的特性（挥发度差异）而达到分离的目 的。 相平衡关系决定一次分离的程度 多次部分汽化、多次部分冷凝 二元蒸馏和多元蒸馏 工业蒸馏过程 工业上最为简单的蒸馏过程是平衡蒸馏与简单蒸馏。要得到更高纯度的 产品，需要采用精馏的方法。 1.平衡蒸馏又称闪蒸 2.简单蒸馏 3.精馏
y1
0.8 1.0
x or y
11
可见，只有部分汽化和部分冷凝才能具有提纯作用，如下图
115
B
110 105 100
x0
y0
t, C
95 90
F
85 80 75 0.0
x'm
0.2
xF
0.4 0.6 0.8
yn x or y
A
1.0
12
多次部分汽化和多次部分冷凝示意图 缺点：产品量少、能量损失
Vn Vn-1
0 B pB
相对挥发度的定义： 易挥发组分的挥发度与难挥发组分挥发度之比 代入挥发度的定义式得

A /B
p A pB p A xB / x A xB pB x A
由道尔顿分压定律

y A xB yB xA
或
yA x A yB xB
4
对于二元物系，可表示为
y x 1 y 1 x
A
x or y
2
2）气液平衡组成图(x-y图) x-y图－汽液组成相图： 平衡曲线与对角线 距离的远近标志着组 分分离的难易。
总压对t-x-y线和 x-y线的影响： 总压对t-x-y线 影响较大； 总压对x-y线 影响较小。
1.0 0.9
p = 101.3 kPa
0.8 0.7 0.6 0.5
y
0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0
取算术平均值 m=2.47
气液相平衡关系式
y
2.47x 1 (2.47 1) x
6
将方程式值与计算值对比
1.0
0.8
0.6
Y
0.4 0.2 0.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
X
7
１.2 平衡精馏和简单精馏
１.2.1简单蒸馏(闪蒸) 原理：一次平衡，连续操作，稳态过程
84 88 92 96 100 104 108 110.6 114 128.4 144.1 161.3 180.0 200.2 222.4 237.7 44.5 50.8 57.9 65.6 74.1 83.6 94.0 101.3 2.56 2.53 2.49 2.46 2.43 2.40 2.37 2.35
xF xW xD xW
W F
xD xF xD xW
难挥发组分回收率 W (1 xW ) 2＝ 100% F (1 xF )
F、D、W－kmol/s 或kmol/h xF、xD、xW－摩尔分率 对虚线范围进行总物料和易挥发 组分进行衡算，得
F D W
FxF DxD WxW
一般，F、xF、xD、xW为已知量； W、D为未知量。求解方程组可得
F, xF
D, xD
DF
精馏过程经常用回收率表示： 易挥发组分回收率 DxD 1＝ 100% FxF
V,yD
2 F, xF 1
3 4
L,xW
1－泵；2－加热炉；3－减压阀；4－闪蒸塔
8
1.2.2 简单蒸馏
原理：间歇操作，非稳态过程
1－蒸馏釜；2－冷凝器；3－馏出液容器
9
1.3 双组分连续精馏的分析与计算
1.3.1精馏原理 (1)精馏原理 一次部分汽化过程：
115 110 105 100
B
x
y t-y t-x
V'm-1 V'm
L'1
L'm-1
steam L'm
14
(2)工业上连续精馏装置及其流程 基本概念： 精馏段 提馏段 进料 塔顶、冷凝器 塔釜、再沸器 预热器 进料 塔顶产品 塔底产品
水
回 流 塔 顶产品
水 蒸气 塔底 产 品 水
15
1.3.2 精馏过程的( 全塔)物料衡算
目的：寻找精馏塔塔顶、塔底流量与进料量及各组成之间的关系
1
1)等压图(t-x-y图) P一定 对t-x-y图含义的理解： A,B点的含义； 两条线、 三个区； 泡点线、 露点线；
t, C
115
B
110 105
J I
Байду номын сангаас
苯 -甲 苯
p = 101.3 kPa D t-y
100 95 90
C G
H
t-x F
85 80 75 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
x
3
3) 挥发度和相对挥发度及与气液相平衡的关系
挥发度的定义： 组分在气相中的蒸汽分压与其在液相中摩尔分率之比。
A pA xA B pB xB
0 B pB
纯组分的挥发度
A p0 A
理想溶液的挥发度
A p0 A
即
y
x 1 ( 1) x
此时称为相平衡关系
对于理想溶液
0 p0 A / pB
一般对于理想溶液，t和x对的影响不大，而对于非理想物系，其对的影响 是不可忽略的。 的大小可用来判断蒸馏方法分离混合物的难易程度。
1.0 0.9
p = 101.3 kPa
0.8 0.7 0.6 0.5