浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 1/12
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§ 9,3 蒸馏方式一、简单蒸馏二、平衡蒸馏三、平衡级和精馏原理浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 2/12
精馏平衡蒸馏简单蒸馏
1,流程及特点特点,①间隙、不稳定 ；
②分离程度不高
y
x W
D
,x
D
W
1
,x
1
加热
x2
W2
t
B
A
x
2
x
1
x 或 y
§ 9,3 蒸馏方式一、简单蒸馏
Dx
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 3/12
t
B
A
x
2
x
1
x
D
x 或 y
y
x W
D
,x
D
W
1
,x
1
加热
x2
W2
DD
D
xWxWxW
WWW
2211
21
3个未知数
2个方程
1212 xxWxxW DD
杠杆原理：
一、简单蒸馏
2,物料衡算
(1)宏观物料衡算：
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 4/12
y
x W
D
,x
D
W
1
,x
1
加热
x2
W2
W
dW
x dWW d xWxdy d W )( W dxdWxy )(
xy
dx
W
dW
1
22
1ln x
x xy
dx
W
W
一、简单蒸馏设某一时刻釜液量为 W，
kmol,组成为 x,与之平衡的汽相组成为 y。 经微分时间段 d? 后,
蒸出的釜液量为 dW,这样对易挥发组分在 d? 前后作物料衡算,
有：
（ 2） 微分物料衡算式：
对理想物系
x
xy
)1(1
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 5/12
)1(
)1(lnln
22
11
22
11
xW
xW
xW
xW
残液中易挥发组分的摩尔数原料液中易挥发组分的摩尔数 原料液中难挥发组分的摩尔数残液中难挥发组分的摩尔数
2
1
2
1 lnln
B
B
A
A即
1个方程一、简单蒸馏
y
x W D,x D
W 1,x 1
加热浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 6/12
特点,① 连续、稳定，
②分离程度不高。
V y
D
P
F x
F
t
高温高压
L x
W
t
B
A
x
W
x
F
y
D
x 或 y
精馏平衡蒸馏简单蒸馏二、平衡蒸馏又称闪蒸
1,流程及特点浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 7/12
DWF VyLxFx
VLF
总物料衡算：
相平衡关系：
W
W
D x
xy
)1(1
定义：
液相分率 F
Lq?
汽相分率 FVf?
V y
D
P
F x
F
t
高温高压
L x
W
3个未知数
2个方程
1个方程
FDWF xyVxxL
杠杆原理：
二、平衡蒸馏
2,平衡蒸馏的计算
t
B
A
x W x F y D
x 或 y
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 8/12
P
y
x W
D
,x
D
W
1
,x
1
加热
V y
D
P
F x
F
t
高温高压
L x
W
思考：
在操作压力,原料相同的条件下 (x1=xF ),若平衡蒸馏的操作温度与简单蒸馏的最终温度相同,则简单蒸馏与平衡蒸馏相比：
分离效果如何？ 产品量孰大？
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 9/12
t
B
A
x
2
x
1
y
D
x
D
x 或 y
思考：
在操作压力,原料相同的条件下 (x1=xF ),若平衡蒸馏的操作温度与简单蒸馏的最终温度相同,则简单蒸馏与平衡蒸馏相比：
分离效果如何？ 产品量孰大？
答：简单蒸馏分离效果好,但产量小 。
2
211
xx
xxWW
D
D?
2
211 xy xxWV
D?
DD
D
xWxWxW
WWW
2211
21简：
DVyLxxW
VLW
211
1
平：
VWD?
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 10/12
y
x W D,x D
W 1,x 1
加热简单蒸馏
V y D
P
F x F t
高温高压
L x W
平衡蒸馏为什么利用多次简单蒸馏或多次平衡蒸馏操作实现物系的高纯度分离是不经济的?
y
x W D,x D
W 1,x 1
加热简单蒸馏
V y D
P
F x F t
高温高压
L x W
平衡蒸馏
y
x W D,x D
W 1,x 1
加热简单蒸馏
V y D
P
F x F t
高温高压
L x W
平衡蒸馏浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 11/12
三、平衡级和精馏原理使不平衡的汽液两相 （ 汽相温度高,液相温度低 ） 经过足够长时间充分接触,离开时,汽液两相达到了平衡,这个过程称为平衡级 。
1．平衡级定义 又称接触级接触级
x0 t0 L
饱和液相饱和汽相y0 T0 V
T0 >t0
y V? t
x L? t
B
T
0
t
0
A
x y
0
x
0
y
t
t-y
t-x
B
A
0yy?
0xx?
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 12/12
x
0
t
0
y t
L
t,x y
0
T
0
V
进料釜液馏出液精馏段提馏段冷凝器再沸器理论板 (平衡级 )
回流加料板三、平衡级和精馏原理精馏是利用 回流手段,经过 多次平衡级 过程,
使物系实现 高纯度分离 的操作 。
2．精馏原理及设备平衡级平衡级平衡级
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§ 9,3 蒸馏方式一、简单蒸馏二、平衡蒸馏三、平衡级和精馏原理浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 2/12
精馏平衡蒸馏简单蒸馏
1,流程及特点特点,①间隙、不稳定 ；
②分离程度不高
y
x W
D
,x
D
W
1
,x
1
加热
x2
W2
t
B
A
x
2
x
1
x 或 y
§ 9,3 蒸馏方式一、简单蒸馏
Dx
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 3/12
t
B
A
x
2
x
1
x
D
x 或 y
y
x W
D
,x
D
W
1
,x
1
加热
x2
W2
DD
D
xWxWxW
WWW
2211
21
3个未知数
2个方程
1212 xxWxxW DD
杠杆原理：
一、简单蒸馏
2,物料衡算
(1)宏观物料衡算：
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 4/12
y
x W
D
,x
D
W
1
,x
1
加热
x2
W2
W
dW
x dWW d xWxdy d W )( W dxdWxy )(
xy
dx
W
dW
1
22
1ln x
x xy
dx
W
W
一、简单蒸馏设某一时刻釜液量为 W，
kmol,组成为 x,与之平衡的汽相组成为 y。 经微分时间段 d? 后,
蒸出的釜液量为 dW,这样对易挥发组分在 d? 前后作物料衡算,
有：
（ 2） 微分物料衡算式：
对理想物系
x
xy
)1(1
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 5/12
)1(
)1(lnln
22
11
22
11
xW
xW
xW
xW
残液中易挥发组分的摩尔数原料液中易挥发组分的摩尔数 原料液中难挥发组分的摩尔数残液中难挥发组分的摩尔数
2
1
2
1 lnln
B
B
A
A即
1个方程一、简单蒸馏
y
x W D,x D
W 1,x 1
加热浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 6/12
特点,① 连续、稳定，
②分离程度不高。
V y
D
P
F x
F
t
高温高压
L x
W
t
B
A
x
W
x
F
y
D
x 或 y
精馏平衡蒸馏简单蒸馏二、平衡蒸馏又称闪蒸
1,流程及特点浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 7/12
DWF VyLxFx
VLF
总物料衡算：
相平衡关系：
W
W
D x
xy
)1(1
定义：
液相分率 F
Lq?
汽相分率 FVf?
V y
D
P
F x
F
t
高温高压
L x
W
3个未知数
2个方程
1个方程
FDWF xyVxxL
杠杆原理：
二、平衡蒸馏
2,平衡蒸馏的计算
t
B
A
x W x F y D
x 或 y
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 8/12
P
y
x W
D
,x
D
W
1
,x
1
加热
V y
D
P
F x
F
t
高温高压
L x
W
思考：
在操作压力,原料相同的条件下 (x1=xF ),若平衡蒸馏的操作温度与简单蒸馏的最终温度相同,则简单蒸馏与平衡蒸馏相比：
分离效果如何？ 产品量孰大？
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 9/12
t
B
A
x
2
x
1
y
D
x
D
x 或 y
思考：
在操作压力,原料相同的条件下 (x1=xF ),若平衡蒸馏的操作温度与简单蒸馏的最终温度相同,则简单蒸馏与平衡蒸馏相比：
分离效果如何？ 产品量孰大？
答：简单蒸馏分离效果好,但产量小 。
2
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xx
xxWW
D
D?
2
211 xy xxWV
D?
DD
D
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2211
21简：
DVyLxxW
VLW
211
1
平：
VWD?
浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 10/12
y
x W D,x D
W 1,x 1
加热简单蒸馏
V y D
P
F x F t
高温高压
L x W
平衡蒸馏为什么利用多次简单蒸馏或多次平衡蒸馏操作实现物系的高纯度分离是不经济的?
y
x W D,x D
W 1,x 1
加热简单蒸馏
V y D
P
F x F t
高温高压
L x W
平衡蒸馏
y
x W D,x D
W 1,x 1
加热简单蒸馏
V y D
P
F x F t
高温高压
L x W
平衡蒸馏浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 11/12
三、平衡级和精馏原理使不平衡的汽液两相 （ 汽相温度高,液相温度低 ） 经过足够长时间充分接触,离开时,汽液两相达到了平衡,这个过程称为平衡级 。
1．平衡级定义 又称接触级接触级
x0 t0 L
饱和液相饱和汽相y0 T0 V
T0 >t0
y V? t
x L? t
B
T
0
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A
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浙江大学本科生课程化工原理 第九章 蒸馏 12/12
x
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进料釜液馏出液精馏段提馏段冷凝器再沸器理论板 (平衡级 )
回流加料板三、平衡级和精馏原理精馏是利用 回流手段,经过 多次平衡级 过程,
使物系实现 高纯度分离 的操作 。
2．精馏原理及设备平衡级平衡级平衡级
