第六章、蒸馏
第一节、概述、
1、蒸馏、精馏的含义
2、轻组分、重组分；低沸点组分、高沸点组分；
易挥发组分、挥发组分。
3、简单蒸馏、平衡蒸馏；常压、加压、减压蒸馏。
4、双组分、多组分蒸馏。
5、连续精馏、间歇精馏。
6,常压双组分连续精馏。
第六章、蒸馏
第二节、双组分溶液的汽液相平衡
一、溶液的蒸气压及拉乌尔定律
1、汽液平衡及饱和蒸气压
第六章、蒸馏
2、理想溶液、非理想溶液
3、拉乌尔定律：
AAA xPP 0?
)1(0 ABB xPP ??
第六章、蒸馏
二、温度 — 组成图
（ t-y-x图）
1、液相线（泡点线）
汽相线（露点线）
2、液相区、
过热蒸气区、
汽液共存区
第六章、蒸馏
三、汽 — 液相平衡图（ y— x图）
表示在一定压力下，汽
相组成 y和与之平衡的液相
组成之间的关系。平衡时汽
相中易挥发组分浓度总是大
于液相的，故平衡线位于
y=x的上方。
第六章、蒸馏
四、双组分非理想溶液
五、挥发度及相对挥发度
1、挥发度,汽相中组分 A的分压 PA与其平衡的液相
中的摩尔分数之比。
A
A
A x
Pv ?
2、相对挥发度,溶液中两组分挥发度之比。
B
A
v
v?? )(
B
A
B
A
x
x
y
y ??
压力不太高、汽
相服从道尔顿定
律3、汽液相平衡方程式：
x
xy
)1(1 ??? ?
? 6-10
第六章、蒸馏
第三节、蒸馏与精馏原理
一、简单蒸馏与平衡蒸馏
1、简单蒸馏原理
2、平衡蒸馏原理
二、精馏原理
1、多次部分汽化与部分冷凝
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、塔板的作用
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
3、精馏塔的分离过程
?塔顶产品（馏出液）、塔底产品（釜液）
?精馏段、提馏段、加料板。
?回流
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第四节、双组分连续精馏塔的计算（设计）
计算任务：
馏出液
釜液流量
板塔数
填料高度
进料口位置
塔高、塔径
第六章、蒸馏
一、全塔物料恒算
1、恒算公式
6-11
6-12
第六章、蒸馏
2、回收率的概念
第六章、蒸馏
二、理论板塔的概念、恒摩尔流假设
1、理论板的概念
?概念：指离开该塔板
的蒸汽和液体成平衡
的塔板。
?操作关系：任意板下
降液体组成 xn与下一
板上升蒸汽组成 yn+1之
间的关系。
2、恒摩尔流假设
第六章、蒸馏
三、操作线方程（泡点进料）
1、精馏段操作线方程（ 举例 ）
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、提馏段操作线方程
3、回流比
4、全凝器、全沸器
第六章、蒸馏
四、理论板数的确定
1、逐板计算法
?溜出液组成与第一块板蒸汽组成相等,y1=xD
?由相平衡方程求得 x1
x
xy
)1(1 ??? ?
?
?由操作线方程求 y2
?直到,xn<xF (精馏段 ) xm<xW (提馏段 )
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、图解法
直角梯级法,Mccabe与 Thiele提出,M— T法
?精馏段操作线的做法
第六章、蒸馏
?提馏段操作线的做法
?图解法求理论板的步骤,P234
第六章、蒸馏
五、进料热状态的影响,q线方程
1、进料热状态与热状态参数
?5种热状态
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
?热状态参数 q
第六章、蒸馏
?不同进料状态的 q值及汽液关系
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2,q线方程（进料方程）
3、提馏段操作线的做法
第六章、蒸馏
4、进料热状态的影响
条件：塔顶、塔底产量和组成相同；塔顶、塔底
产品带出的热量 QD, QW相同。
q减小、冷料改为泡点或汽相进料，进料带热增加。
?若 Qc不变,QB减少，蒸汽量减小，塔板数增加。
?若 QB不变,Qc增大，回流比增大，塔板数减少。
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
六、回流比的影响及选择（泡点回流）
1、问题的提出？
?增大回流比 —— 精馏段操作线截距减小 —— 操作线远
离平衡线 —— 理论板数减少 —— 投资少
?理论板数减少 —— 全凝器、全沸器负荷增加 —— 操作
费增加
?适宜回流比
第六章、蒸馏
2、全回流与最少理论板数
?全回流,D=0 W=0 F=0 R=∞,
?操作线（无精馏、提馏之分）：操作线与 y-x图上对
角线重合。 Yn+1=xn
?最少理论板数：操作线与 y-x图上对角线重合，理论
板数最少。
?芬斯克公式（最少理论板计算式）,6-40
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
推导：
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
3、最小回流比
?最小回流比的概念：
回流减小，两操作线向平衡线移动，交点落在平
衡线上，所需理论板无穷多，对应的回流比称最小回
流比。
?夹紧点、恒浓区的概念：
?最小回流比的求法：
第六章、蒸馏
a、作图法
第六章、蒸馏
b、解析法
第六章、蒸馏
4、适宜回流比：
R=(1.2-2.0)Rmin
第六章、蒸馏
七、理论板数
的简捷计算,
吉利兰关联
图法（ 举例 ）
第六章、蒸馏
八、双组分精馏的操作计算（举例）
1、已知条件, 相平衡曲线、总板数、加料板位置、
原料量及组成、原料热状态 q。
2、求解,产品组成或产量
九、精馏装置的热量恒算
1、冷凝器热负荷、冷却水用量
2、再沸器热负荷、加热剂用量
3、热能回收利用
第六章、蒸馏
第五节、间歇蒸馏
第六节、恒沸精馏、萃取精馏
第七节、板式塔
一、板塔结构
1、汽液通道
第六章、蒸馏
2、溢流堰
3、降液管
第六章、蒸馏
二、塔板的流体力学状况
1、汽液接触状态,鼓泡、泡沫、喷射
第六章、蒸馏
2、漏液
3、泡沫夹带
4、板塔压降
5、液泛
6、塔板上液体返混
7、塔板上液面落差
第六章、蒸馏
三、塔板效率
1、单板效率
?概念：汽相（液相）经过实际塔板组成变化与经过
理论塔板的组成变化之比。
?计算式,6-49,6-50
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、全塔效率
?概念：理论板数与实际板数之比。
?计算式,6-51
四、塔高的确定
1、塔的有效段, Z=NPHT
2、全塔高度,有效段 +塔顶 +塔底
五、塔径
1、空塔汽速 u 2、汽速下限和上限
3、塔径,uVD sT
4
??
第六章、蒸馏
六、塔板负荷
性能图
1、塔板负荷性
能图的构成：
五条线 P265
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、操作弹性
七：塔板型式
1、塔板形式
?泡罩塔
第六章、蒸馏
?浮阀塔板
第六章、蒸馏
?筛孔塔板
?导向筛板
?垂直筛板
第六章、蒸馏
2、蒸馏塔的评价指标
第一节、概述、
1、蒸馏、精馏的含义
2、轻组分、重组分；低沸点组分、高沸点组分；
易挥发组分、挥发组分。
3、简单蒸馏、平衡蒸馏；常压、加压、减压蒸馏。
4、双组分、多组分蒸馏。
5、连续精馏、间歇精馏。
6,常压双组分连续精馏。
第六章、蒸馏
第二节、双组分溶液的汽液相平衡
一、溶液的蒸气压及拉乌尔定律
1、汽液平衡及饱和蒸气压
第六章、蒸馏
2、理想溶液、非理想溶液
3、拉乌尔定律：
AAA xPP 0?
)1(0 ABB xPP ??
第六章、蒸馏
二、温度 — 组成图
（ t-y-x图）
1、液相线（泡点线）
汽相线（露点线）
2、液相区、
过热蒸气区、
汽液共存区
第六章、蒸馏
三、汽 — 液相平衡图（ y— x图）
表示在一定压力下，汽
相组成 y和与之平衡的液相
组成之间的关系。平衡时汽
相中易挥发组分浓度总是大
于液相的，故平衡线位于
y=x的上方。
第六章、蒸馏
四、双组分非理想溶液
五、挥发度及相对挥发度
1、挥发度,汽相中组分 A的分压 PA与其平衡的液相
中的摩尔分数之比。
A
A
A x
Pv ?
2、相对挥发度,溶液中两组分挥发度之比。
B
A
v
v?? )(
B
A
B
A
x
x
y
y ??
压力不太高、汽
相服从道尔顿定
律3、汽液相平衡方程式：
x
xy
)1(1 ??? ?
? 6-10
第六章、蒸馏
第三节、蒸馏与精馏原理
一、简单蒸馏与平衡蒸馏
1、简单蒸馏原理
2、平衡蒸馏原理
二、精馏原理
1、多次部分汽化与部分冷凝
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、塔板的作用
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
3、精馏塔的分离过程
?塔顶产品（馏出液）、塔底产品（釜液）
?精馏段、提馏段、加料板。
?回流
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第四节、双组分连续精馏塔的计算（设计）
计算任务：
馏出液
釜液流量
板塔数
填料高度
进料口位置
塔高、塔径
第六章、蒸馏
一、全塔物料恒算
1、恒算公式
6-11
6-12
第六章、蒸馏
2、回收率的概念
第六章、蒸馏
二、理论板塔的概念、恒摩尔流假设
1、理论板的概念
?概念：指离开该塔板
的蒸汽和液体成平衡
的塔板。
?操作关系：任意板下
降液体组成 xn与下一
板上升蒸汽组成 yn+1之
间的关系。
2、恒摩尔流假设
第六章、蒸馏
三、操作线方程（泡点进料）
1、精馏段操作线方程（ 举例 ）
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、提馏段操作线方程
3、回流比
4、全凝器、全沸器
第六章、蒸馏
四、理论板数的确定
1、逐板计算法
?溜出液组成与第一块板蒸汽组成相等,y1=xD
?由相平衡方程求得 x1
x
xy
)1(1 ??? ?
?
?由操作线方程求 y2
?直到,xn<xF (精馏段 ) xm<xW (提馏段 )
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、图解法
直角梯级法,Mccabe与 Thiele提出,M— T法
?精馏段操作线的做法
第六章、蒸馏
?提馏段操作线的做法
?图解法求理论板的步骤,P234
第六章、蒸馏
五、进料热状态的影响,q线方程
1、进料热状态与热状态参数
?5种热状态
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
?热状态参数 q
第六章、蒸馏
?不同进料状态的 q值及汽液关系
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2,q线方程（进料方程）
3、提馏段操作线的做法
第六章、蒸馏
4、进料热状态的影响
条件：塔顶、塔底产量和组成相同；塔顶、塔底
产品带出的热量 QD, QW相同。
q减小、冷料改为泡点或汽相进料，进料带热增加。
?若 Qc不变,QB减少，蒸汽量减小，塔板数增加。
?若 QB不变,Qc增大，回流比增大，塔板数减少。
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
六、回流比的影响及选择（泡点回流）
1、问题的提出？
?增大回流比 —— 精馏段操作线截距减小 —— 操作线远
离平衡线 —— 理论板数减少 —— 投资少
?理论板数减少 —— 全凝器、全沸器负荷增加 —— 操作
费增加
?适宜回流比
第六章、蒸馏
2、全回流与最少理论板数
?全回流,D=0 W=0 F=0 R=∞,
?操作线（无精馏、提馏之分）：操作线与 y-x图上对
角线重合。 Yn+1=xn
?最少理论板数：操作线与 y-x图上对角线重合，理论
板数最少。
?芬斯克公式（最少理论板计算式）,6-40
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
推导：
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
3、最小回流比
?最小回流比的概念：
回流减小，两操作线向平衡线移动，交点落在平
衡线上，所需理论板无穷多，对应的回流比称最小回
流比。
?夹紧点、恒浓区的概念：
?最小回流比的求法：
第六章、蒸馏
a、作图法
第六章、蒸馏
b、解析法
第六章、蒸馏
4、适宜回流比：
R=(1.2-2.0)Rmin
第六章、蒸馏
七、理论板数
的简捷计算,
吉利兰关联
图法（ 举例 ）
第六章、蒸馏
八、双组分精馏的操作计算（举例）
1、已知条件, 相平衡曲线、总板数、加料板位置、
原料量及组成、原料热状态 q。
2、求解,产品组成或产量
九、精馏装置的热量恒算
1、冷凝器热负荷、冷却水用量
2、再沸器热负荷、加热剂用量
3、热能回收利用
第六章、蒸馏
第五节、间歇蒸馏
第六节、恒沸精馏、萃取精馏
第七节、板式塔
一、板塔结构
1、汽液通道
第六章、蒸馏
2、溢流堰
3、降液管
第六章、蒸馏
二、塔板的流体力学状况
1、汽液接触状态,鼓泡、泡沫、喷射
第六章、蒸馏
2、漏液
3、泡沫夹带
4、板塔压降
5、液泛
6、塔板上液体返混
7、塔板上液面落差
第六章、蒸馏
三、塔板效率
1、单板效率
?概念：汽相（液相）经过实际塔板组成变化与经过
理论塔板的组成变化之比。
?计算式,6-49,6-50
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、全塔效率
?概念：理论板数与实际板数之比。
?计算式,6-51
四、塔高的确定
1、塔的有效段, Z=NPHT
2、全塔高度,有效段 +塔顶 +塔底
五、塔径
1、空塔汽速 u 2、汽速下限和上限
3、塔径,uVD sT
4
??
第六章、蒸馏
六、塔板负荷
性能图
1、塔板负荷性
能图的构成：
五条线 P265
第六章、蒸馏
第六章、蒸馏
2、操作弹性
七：塔板型式
1、塔板形式
?泡罩塔
第六章、蒸馏
?浮阀塔板
第六章、蒸馏
?筛孔塔板
?导向筛板
?垂直筛板
第六章、蒸馏
2、蒸馏塔的评价指标
