化工原理 蒸馏(上)
相平衡
简单蒸馏
在一定压力下,液体混合液在蒸馏釜中加热,当加热到某一温度时,液体开始汽化,生成的蒸汽当即被引出并继续加热,蒸汽不断形成并不断引出,将其冷凝冷却成液体,将不同组成范围的馏出液分别导入不同容器贮存,这种操作称为简单蒸馏。
特点:处理能力较低,分离效果不高。
适用范围:只适用于小型粗略分离或作为初步加工。
平衡蒸馏
如果将混合液加热之沸腾,并使汽相与液相保持较长时间的密切接触,且汽液两相达到平衡状态,最后再将两相移入分离器分离,这种操作称为平衡蒸馏。
平衡蒸馏操作说明
- 连续操作。原料液连续加入,塔顶、底产品不断引出。
- 单级。分离罐内只出现一次平衡,只能有限分离。
- 稳态。分离罐内温度(t)不变,塔顶、底产品组成(xA、yA)保持不变。
- 特点:只是部分分离,不能满足高纯度的分离要求
适用范围:只适用于粗略分离或作为初步加工。
掐头去尾,在蒸酒时,只取第二次换入锡锅里的凉水冷却流出的酒,口味最为香醇,称为“二锅头”。
精 馏
利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物得到不断分离,称该过程为精馏。
原料液连续地加入精馏塔内。
连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品(称为釜残液)。
塔顶蒸汽进入全(冷)凝器被全部冷凝,将部分冷凝液用泵(或借重力作用)送回塔顶作为回流液体,其余部分作为塔顶产品(称为馏出液)采出。
该过程中,传热、传质过程同时进行,属传质过程控制。在精馏段,气相在上升的过程中,气相轻组分不断得到精制,在气相中不断地增浓,在塔顶获轻组分产品。在塔内气液两相组分浓度沿塔高呈阶梯变化。在提馏段,其液相在下降的过程中,其轻组分不断地提馏出来,使重组分在液相中不断地被浓缩,在塔底获得重组分的产品。
精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别
是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流,为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流,使在相同理论板的条件下,为精馏实现高纯度的分离时,始终能保证一定的传质推动力。所以,只要理论板足够多,回流足够大时,在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品,而在塔底获得高纯度的重组分产品。
怎么求理论板,回流比就是重点
看题
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