. 两组分连续精馏的计算

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1、第一章蒸馏一．教学目的通过本章学习，掌握两组分理想物系的气液平衡关系、平衡蒸馏与简单蒸馏、精馏的原理与流程和两组分连续精馏的基本计算方法；了解间歇精馏与特殊精馏过程。二．教学内容1.1概述；1.2两组分溶液的气液平衡；1.3平衡蒸馏和简单蒸馏；1.4精馏原理和流程；1.5两组分连续精馏的计算；1.6间歇精馏；1.7恒沸精馏和萃取精馏；1.8多组分精馏（自学）三．教学重点、难点及其处理1重点：两组分理想物系的汽液平衡关系蒸馏过程的原理两组分连续精馏过程的计算（物料衡算与进料热状况的影响、理论板层数的计算与回流比的影响、塔板效率）2难点：进料热状况参数的理解。多侧线

2、的精馏塔理论板层数的求解。四．教学方法、手段讲解、实物演示、照片、动画五．课时安排共14课时，各章节具体课时分配如下：知识点1-1授课学时数2自学学时数4知识点1-2授课学时数1自学学时数2知识点1-3授课学时数1自学学时数2知识点1-4授课学时数2自学学时数4知识点1-5授课学时数4自学学时数6知识点1-6授课学时数2自学学时数4知识点1-7授课学时数1自学学时数2知识点1-8授课学时数1自学学时数2六．课程内容设计1.1绪论1.化工生产中的传质过程混合物的分离是化工生产中的重要过程。混合物可分为非均相物系和均相物系。非均相物系的分离主要依靠质点运动与流体流动

3、原理实现分离，其分离方法有过滤、沉降等。（此处，复习非均相物系的定义分类等。非均相物系：由具有不同物理性质（如尺寸、密度差别）的分散物质（分散相）和连续介质（连续相）所组成的物系。显然，非均相物系中存在相界面，且界面两侧物料的性质不同。根据连续相状态的不同，非均相混合物又可分为两种类型：气态非均物系，如含尘气体、含雾气体；液态非均物系，如悬浮液、乳浊液、泡沫液等。对于非均相混合物，工业上一般采用机械分离方法将两相进行分离，即造成分散相和连续相之间的相对运动。而化工生产中遇到的大多为均相混合物（均相物系），均相物系分离方法有蒸馏、吸收、萃取及干燥等。均相物系：若物

4、系内各处组成均匀且不存在相界面，则称为均相混合物。如溶液及混合气体属于此类。均相混合物组分的分离采用传质分离方法。混合物分离的目的主要是提纯或回收有用组分。均相物系的分离条件是必须造成一个两相物系，然后依据物系中不同组分间某种物性的差异，使其中某个组分或某些组分从一相向另一相转移，以达到分离的目的。物质在相间的转移过程称为传质（分离）过程。示例：空气和氨的分离化工生产中的分离过程，总的来讲，可以分为平衡分离过程（气液传质过程、液液传质过程、气固传质过程和液固传质过程）和速率分离过程（膜分离和场分离）。2.何为蒸馏利用液体混合物中各组分挥发度的不同，通过加入热量或

5、取走热量的方法，造成气液两相物系，因而使易挥发组分在气相中浓集，难挥发组分在液相中浓集，从而使液体混合物的分离的一种单元操作。通常将沸点低（挥发度高）的组分称为易挥发组分(A)，而将沸点高（挥发度低）的组分称为难挥发组分(B)。3.蒸馏过程的应用在化工生产过程中，常常需要将原料、中间产物或粗产物进行分离，以获得符合工艺要求的化工产品或中间产品。化工上常见的分离过程包括蒸馏、吸收、萃取、干燥及结晶等，其中蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作，应用最为广泛。例如将原油蒸馏可得到汽油、煤油、柴油及重油等；将混合芳烃蒸馏可得到苯、甲苯及二甲苯等；将液态空气蒸馏可得到纯态的

6、液氧和液氮等。蒸馏可用于液体、气体和固体混合物的分离。4.蒸馏分离的特点蒸馏是目前应用最广的一类液体混合物分离方法，其具有如下特点：(1)通过蒸馏分离可以直接获得所需要的产品，而吸收、萃取等分离方法，由于有外加的溶剂，需进一步使所提取的组分与外加组分再行分离，因而蒸馏操作流程通常较为简单。(2)蒸馏分离的适用范围广，它不仅可以分离液体混合物，而且可用于气态或固态混合物的分离。例如，可将空气加压液化，再用精馏方法获得氧、氮等产品；再如，脂肪酸的混合物，可用加热使其熔化，并在减压下建立汽液两相系统，用蒸馏方法进行分离。(3)蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离，而吸收

7、、萃取等操作，只有当被提取组分浓度较低时才比较经济。(4)蒸馏操作是通过对混合液加热建立汽液两相体系的，所得到的汽相还需要再冷凝液化。因此，蒸馏操作耗能较大。蒸馏过程中的节能是个值得重视的问题。5.蒸馏过程的分类工业上，蒸馏操作可按以下方法分类：（1）按操作流程可分为间歇蒸馏和连续蒸馏。间歇蒸馏具有操作灵活、适应性强等优点，主要应用于小规模、多品种或某些有特殊要求的场合；连续蒸馏具有生产能力大、产品质量稳定、操作方便等优点，主要应用于生产规模大、产品质量要求高等场合。间歇蒸馏为非稳态操作，连续蒸馏为稳态操作。（2）按蒸馏方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸），精馏

8、和特殊精馏等。简单蒸馏和