【正文】 A . α= B . α= C . α= 練習題： 3．某二元混合物，恒壓下液相的易揮發(fā)組分組成為 x＝ ，相應的泡點溫度為 t1；與之平衡的氣相組成 y＝ ，相應的露點溫度為 t2,兩組分的相對揮發(fā)度為 α ，則有：（ ） A . t1t2,α= B . t1t2, α= C . t1t2,α= D . t1=t2, α= 練習題： 4． 與簡單蒸餾相比，采用精餾操作對均相溶液進行分離可以得到純度高的產品，其原因在于（ ） 。 本小節(jié)要點： 恒回流比間歇精餾 恒餾出液組成間歇精餾 恒沸 精餾 萃取 精餾 練習題： 1. “ 精餾操作的依據是混合液各組分間的沸點存在差異 ” 一此說法僅限于何種物系？更準確的表示應為：（ ）。使萃取劑在精餾過程中，基本上不被氣化 精餾 ?對萃取劑的要求。 ?新加組分不與原料液中組分形成新的恒沸物。 能與被分離的組分形成新的恒沸物； 用量盡可能少 ； 形成新的恒沸液容易分離 ； 具有良好的化學穩(wěn)定性，廉價易得。 精餾 ?新加組分稱為挾帶劑。 精餾 ?恒沸精餾適用的物系： 相對揮發(fā)度接近 1的物系； 具有最低恒沸點的恒沸物； 具有最高恒沸點的恒沸物 。 ?特殊 精餾的本質 是 通過向待分離混合液加入一新組分，使分離在技術上或經濟上變?yōu)榭尚小?各操作線上第一級梯級的始端與末級梯級的末端即為對應的 xDxW關系 恒餾出液組成 的間歇精餾計算 ?以不斷加大回流比，來彌補因釜液濃度不斷下降所造成的對餾出液組成的影響，維持餾出液組成恒定。 多組分混合液的初步分離 ?間歇精餾的特點： 恒回流比操作 恒餾出液組成操作 ?間歇精餾的兩種典型操作方式 非穩(wěn)態(tài)、只有精餾段 恒回流比 的間歇精餾計算 ?塔頂餾出液組成和釜液組成均隨 操作過程不斷下降 ?操作過程不同時刻的操作線均平行 恒回流比 的間歇精餾計算 理論板數 NT的確定 ?假設一個初始的塔頂產品濃度 xD， 0 （ 需大于塔頂產品的平均濃度），然后按一般原則求理論板數。 ?間歇精餾適用場合 原料分批取得。試問： 料液在 20℃ 下進塔時，再沸器和冷凝器的熱負荷以及加熱介質和冷卻介質的消耗量各為多少？ （忽略熱損失） （已知用絕壓為 200kPa的飽和蒸氣加熱，且在飽和冷凝液下排出，冷卻水進出口溫度分別為 25 ℃ 及 35 ℃ ） 解：苯的分子量為 78，甲苯的分子量為 92 原料液的平均分子量 ????＝FM原料液摩爾流量 hk m o lF / 7 5 0 0 0 ?＝3 6 2 6 0 0 )2095( 5 83 2 6 0 0)( ??????? r ttcrq Fbp＝20℃ 加料時 ， 熱狀態(tài)參數為 由物料衡算式 代入數據，得 175???????WDFD解得 hk m o lWhk m o lD / / ??WDF WxDxFxWDF????精餾段和提餾段的上升蒸氣量為： hk m olFqVVhk m olDRV/409)1(/)()1(??????????＝＝? 冷凝器的熱負荷為： 因塔頂餾出液含苯 ％，可近似按純苯看待，加上是泡點回流， HVHL=r，查得 r＝ 30340kj/kmol,所以： )( LDVDc IIVQ ??hkjVrQ c / 0 3 4 0345 7?????? 冷卻水消耗量為： hkgttcQWpcCc /)2535()(5712?????????同理，再沸器的熱負荷為： hkjrVIIVQ WLWVB/)( 7?????????? ??? 再沸器加熱蒸氣消耗量為： hkgrQW Bh /6 1 4 52 2 0 5 103 5 70???? ?間歇精餾 原料一次性加入蒸餾釜、塔頂有回流、有多層塔板的蒸餾。 )()1( )( LDVDLDVDcIIDRIIVQ????? ?冷凝器的熱量衡算 )( 12 ttcQWpcCc ???冷卻介質消耗量 ?再沸器的熱負荷 LmLWLWVB QILWIIVQ ?????? ??? WLmL IIWLV?? ????? ?LWLWVLWLWVLWLWVBQIIVQIVIVQIWLIVQ??????????????????????)( )( LmLWLWVB QILWIIVQ ?????? ???LWLWVB QIIVQ ???? ?? )( 上式表明 :再沸器需要提供的熱量（熱負荷） QB， 包括進入塔內的蒸氣 V′在再沸器中受熱而發(fā)生的焓升量與熱損失 QL之和 。 或對換熱設備作操作分析。 相應地 ， 塔底再沸器所產生的蒸汽及其熱耗也將減少 ? 塔底所減少的熱耗 ， 在數量上剛好等于將原料預熱至泡點并部分汽化所需要的熱量 ， 但是 ， 將熱量用于原料預熱 ， 便不能在提餾段發(fā)揮應有作用 ， 因此所需板數必須增大 。 與泡點加料相比 ， 過冷液體加料所需理論板數較少的原因就在于此 。 此額外循環(huán)量使提餾段每塊理論板的分離程度增大 ， 故與泡點進料相比 ， 所需理論板數減少 。 ? 當分離要求一定時 ， 循環(huán)量越大 ， 操作線越遠離平衡線 ， 所需要的板數越少 。 ? 此部分回流液以液態(tài)形式自塔頂流至塔底 ， 而在塔底又以氣態(tài)形式返回塔頂 。 例 6 在氣液混合狀態(tài)進料， 因為液汽比為 3： 1，即熱狀態(tài)參數為 同理 ， 求得 塔內氣 、 液循環(huán)量為 ＝qhk m o lFqVVhk m o lqFLLhk m o lVhk m o lL/90)1(/1 5 0/1 1 5 /75 ???????＝＝＝＝提餾段操作線方程為 0 4 4 6 ??????? ? xWL WxxWL Ly W＝ 圖解法求得此精餾過程需 11塊理論板，進料板第 6塊。K），汽化潛熱為 32600kJ/kmol。 ) 加料狀態(tài)對所需理論板數的影響 由苯的回收率可求出塔頂產品的流量為 解： 泡點進料 hk m o lx xFDDF /40 ???????＝求塔底產品的流量與組成 hk m olDFW /60 ??＝0 6 6 ???? W xDxFx DFW ＝?依 平衡線方程 ， 作平衡線； ?依 q=1， 作 q線； 平衡線方程為 xxy ?＝?求最小回流比：連操作線與平衡線交點e(， ）與點（ xD,xD) 最小回流比及回流比為 m i n ??????eeeDxyyxR ＝11 ?????xRxxRRy D＝ ??＝R精餾段操作線方程為 塔內氣、液循環(huán)量： hk m o lVVhk m o lqFLLhk m o lDRVhk m o lRDL/115/175/115)1(/75 ????????＝＝＝＝提餾段操作線方程為 0 3 5 2 ?????????xxWqFLWxWqFLqFLy W 圖解法求得此精餾過程需 9塊理論板，進料板第 5塊。若 維持相同回流比， 改為 以下兩種情況進料 , 則情況如何？ (1) 20℃ 進料； (2) 在液氣比為 3： 1狀態(tài)進料 ；(已知原料液的泡點溫度為 95℃ ， 平均比熱容為（ kmol 例 6 流量為 100kmol/h的苯與甲苯混合物，含苯 （摩爾分數，下同），擬采用常壓精餾分離，塔頂設有全凝器，要求塔產品苯含量為 ，苯回收率不低于 90%，泡點進料，泡點回流，回流比為最小回流比的 。 ?當餾出率過大時，因受到物料衡算的約束，回流比再大也無濟于事。 ?再假設 xW作出提餾段操作線； ?根據物料衡算，可求出餾出率為 ?本例試差結果是 xW= 29 ??????WDWFxxxxFD ＝?在精餾塔操作過程中，當發(fā)現產品不合格時，往往會不加分析地采用增大回流比的方法加以解決。餾出率可通過試差求出。 ???DFxx FD ＝解：（ 1）設 xW=0，由物料衡算可求得 例 5 NT=10，加料板為第 4塊，泡點進料，R=，在正常操作下，餾出液含量 xD=，餾出率 D/F=。 例 5 用精餾塔分離苯與甲苯混合液，精餾塔具有 10塊理論板（包括塔釜），加料板為第 4塊，料液在泡點下進塔，回流比 R=，在正常操作下，餾出液含量xD=，餾出率 =。 例：已知 因故 E降為 ， 則： 20 1 0 0 % E： 1 ?? PPT NNN 得＝由 10 11 ＝?TN252 ?PN 對已有的塔 ， 實際塔板數是確定的 ， 故應設法減少理論板 。 物料衡算對精餾過程的約束 例 5 用精餾塔分離苯與甲苯混合液，精餾塔具有 10塊理論板（包括塔釜），加料板為第 4塊，料液在泡點下進塔，回流比 R=，在正常操作下，餾出液苯含量xD=，餾出率 。 uV?4 D ＝上節(jié)要點： 回流比的影響與選擇 ? 全回流和最少理論板層數 ? 最小回流比 傳質效率和實際板數 ? 適宜回流比的選擇 習題課 ? 原料組成對最小回流比的影響 ? 物料衡算對精餾過程的約束 例題涉及以下內容 ? 加料狀態(tài)對所需理論板數的影響 原料組成對最小回流比的影響 例 4 如圖分別為苯 甲苯混合液和水 乙醇混合液的 xy圖，在其他條件相同的前提下，比較原料組成變化對最小回流比的影響 ?對于普通物系，原料組成越低，為獲得同樣的塔頂產品所對應的 最小回流比 越大。即： TNZ ?H E T P ＝ ?板式精餾塔的高度 根據實際板層數和板間距（指相鄰兩層實際板之間的距離），可計算塔高 。 全塔效率 E （ 總板 效率 ） 100% E ?PTNN＝ 在填料塔內，假設將填料層分為若干相等的高度單位，每一高度單位的作用相當于一層理論板，則該單位填料層高度稱為理論板當量高度，簡稱等板高度，以 HETP表示。 ?精餾塔的傳質效率可從三個不同的側面反映：點效率、板效率和全塔效率。 Gilliland關聯圖 應用注意事項 ?塔高與實際板數直接相關，而實際板數又與傳質效率有關。 （ Gilliland） 關聯圖 應用 — 吉利蘭（ Gilliland） 關聯圖法 ?組分數 211。 （ Gilliland） 關聯圖 的特點 —