武汉理工大学化工原理课件

5.3精馏原理和流程,5.3.1 精馏过程原理和条件,5.3.2 精馏操作流程,5.3.1 精馏过程原理和条件 一、精馏过程原理 上述的平衡蒸馏和简单蒸馏都是单级分离过程，分离所能达到的程度有限。而精馏是多级分离过程，同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，可使混合液得到几乎完全的分离。,精馏过程原理可用图5-7所示的t-x-y图来说明。,原理：多次部分汽化，多次部分冷凝工程实现面临的问题 设备庞杂 能量消耗大 产生中间馏分使产品收率低改进 用一个设备：塔（板式塔，填料塔） 冷凝放出的热用于汽化需要的热 塔顶引入液相回流，塔底引入气相回流,精馏过程原理及条件 理论依据：挥发度不同 工程手段：精馏塔，塔顶液相回流，塔底气相 回流 传热传质：多次、同时进行气相的部分冷凝和 液相的部分汽化 结果：实现高纯度的分离,精馏塔内只要有足够多的塔板数，就可使混合液达到所要求的分离程度。但必须保证塔板上始终有一定的液层和与之接触的气相，实现气液两相的传质和传热过程，所以精馏塔必须从塔底引入上升蒸气流和从塔顶引入下降液流（称为回流）。回流是精馏操作不同于平衡蒸馏和简单蒸馏的重要区别。,若离开某塔板的气液两相达到平衡状态，则称该板为理论板。,5.3.2 精馏操作流程 连续精馏操作流程,化工生产以连续精馏为 主。连续精馏操作流程 见图5-10所示。将原料进入的那层板称为加料板，其上为精馏段，其下为提馏段。,图5-10 连续精馏操作流程,5.3.2 精馏操作流程 间歇精馏操作流程,图5-11所示为间歇精馏操作流程。原料液一次加入塔釜内，釜液浓度随时间不断变化，产品组成也逐渐降低。当釜液达到规定组成后，精馏操作即被停止。,图5-11 间歇精馏操作流程,第2讲小结 平衡蒸馏和简单蒸馏是工业上最简单的蒸馏方式，它们的原理是混合液的一次部分气化，因此分离效果非常有限，只能用于分离程度要求不高的物系或物系的初步分离。 平衡蒸馏与简单蒸馏属于平衡过程。其计算途径是联立求解物料衡算、热量衡算和相平衡方程。由于简单蒸馏为非稳态过程，所以计算中要采用微积分方法。 工业上实现高纯度分离最常采用的方法是精馏，精馏原理可概括为：分离依据(组分挥发度差异)十工程手段(回流液、气相回流)多次、同时部分气化和部分冷凝实现高纯度分离。,