化工原理學(xué)習(xí)歸納-展示頁
2025-06-25 04:33本頁面
【正文】 劑吸收氣體中某些組分而獲得產(chǎn)品。實際組成偏離平衡組成的程度越大，推動力就越大。利用混合氣體中各組分在液體中溶解度差異，使某些易溶組分進入液相形成溶液，不溶或難溶組分仍留在氣相，從而實現(xiàn)混合氣體的分離。這種利用各組分溶解度不同而分離氣體混合物的操作稱為吸收。 二掌握吸收的概念、基本原理、推動力，吸收的用途。R 進一步增大，上升蒸氣 V’ 和 V 增大，塔徑、塔板面積、再沸器及冷凝器換熱面積增大，設(shè)備費用又開始上升。只要 R 稍大于Rmin，所需理論板數(shù)急劇減少，設(shè)備費用隨之劇減。精餾過程的投資費用和操作費用都取決于回流比的值。 回流比R：精餾段中下降液體的摩爾流量L與塔頂產(chǎn)品（餾出液）流量的比值R。提餾段—加料板以下的塔段: 下降液體（包括回流液和料液中的液體部分）中的輕組分向氣相（回流）傳遞，而氣相中的重組分向液相傳遞，從而完成下降液體重組分的提濃。一掌握精餾操作流程、精餾段，提餾段的概念及作用。 相對揮發(fā)度a::溶液中兩組分揮發(fā)度之比稱為相對揮發(fā)度a. a 是相平衡時兩個組分在氣相中的摩爾分數(shù)比與液相中摩爾分數(shù)比的比值，由其大小可以判斷該混合液能否用蒸餾方法加以分離以及分離的難易程度。 揮發(fā)度VA：組分在氣相中的平衡蒸氣壓（分壓）與在液相中的摩爾分數(shù)的比值。對于易揮發(fā)組分，Ki 1，即 yi xi。 恒沸點:t—x—y圖上液相線與汽相線在某點重合,兩相組成相等,. 恒沸液: t—x—y圖上液相線與汽相線在某點重合,兩相組成相等,常壓下該點的組成為恒沸組成,該點溶液稱為恒沸液,恒沸組成隨壓強而變,理論可改變壓強來分離,但實際不可行. 相平衡常數(shù)K:表示氣液平衡時氣相組成與液相組成之間的關(guān)系與平衡溫度之間的關(guān)系的常數(shù)K, Ki 并非常數(shù)，當p一定時， Ki 隨溫度而變化。最終達到氣、液兩相的純化分離。雙組分溶液的氣液相平衡圖上進行分析：將組成為Xf、溫度低于泡點的混合液加熱到泡點以上，其部分汽化，將氣、液相分開，得組成為Y1的氣相，X1的液相，繼續(xù)將Y1汽相部分冷凝，得Y2的氣相，X2的液相，將Y2氣相沿箭頭方向冷凝，得濃度更高的氣相。（4）按混合物組分:多組分精餾：例如原油。減壓可降低操作溫度。（3）按操作壓力分常壓蒸餾：蒸餾在常壓下進行。（2）按操作流程分:間歇精餾：多用于小批量生產(chǎn)或某些有特殊要求的場合。精餾：在混合物組分分離純度要求很高時采用。 分離特點（1）蒸餾處理的對象為液體混合物，分離流程簡單,可以直接獲得所需要的組分.（2）應(yīng)用廣泛、歷史悠久；不僅可以分離液體混合物,且可加壓分離氣體混合物及減壓分離固體混合物.（3）以熱能為推動力,熱能消耗大。一掌握蒸餾的特點、分類及原理（在雙組分溶液的氣液相平衡圖上進行分析）。蒸餾概念：是利用液體混合物中各組分揮發(fā)性的差異，以熱能為媒介使其部分氣化，從而在氣相富集輕組分，液相富集重組分，使液體混合物得以分離的單元操作。蒸餾分類: (1)按蒸餾方式分簡單蒸餾或平衡蒸餾：混合物各組分揮發(fā)性相差大，對組分分離程度要求不高。特殊精餾：混合物中各組分揮發(fā)性相差很小，或形成恒沸液（azeotrope），不能用普通精餾，借助某些特殊手段進行精餾。連續(xù)精餾：多用于大批量工業(yè)生產(chǎn)中。減壓蒸餾：常壓下物系沸點較高熱或具熱敏性，高溫加熱介質(zhì)不經(jīng)濟。加壓蒸餾：對常壓沸點很低的物系，蒸氣相的冷凝不能采用常溫水和空氣等廉價冷卻劑，或?qū)Τ爻合聻闅怏w的物系（如空氣）進行精餾分離，可采用加壓以提高混合物的沸點。雙組分精餾：例如乙純水體系。相反將X1的液相部分汽化，則得X2ˊ和組成為Y2ˊ的氣相，依圖中泡點線方向，則會得到濃度更高的液相。一掌握恒沸點，恒沸混合液，相平衡常數(shù)、揮發(fā)度，相對揮發(fā)度的概念。Ki 值越大，組分在氣、液兩相中的摩爾分數(shù)相差越大，分離也越容易。yi 和 xi 分別表示 i 組分在互為平衡的氣、液兩相中的摩爾分數(shù)。溶液中各組分的揮發(fā)性由揮發(fā)度來量衡. 對純組分液體，其揮發(fā)度就等于該溫度下液體的飽和蒸氣壓。a 1，表示組分 A 較 B 易揮發(fā)；a 值越大，兩個組分在兩相中相對含量的差別越大，越容易用蒸餾方法將兩組分分離；若a =1，此時不能用普通蒸餾方法分離該混合物。原料液預(yù)熱器加熱到指定溫度后,送入精餾塔的進料板,在進料板上與自塔上部下降的回流液體匯合,逐板溢流,回流液體與上升蒸氣互相接觸,(釜殘液),部分液體汽化,產(chǎn)生上升蒸氣,并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液體,其余部分經(jīng)冷卻器后被送出作為塔頂產(chǎn)品(餾出液).精餾段—加料板以上的塔段: 氣相中的重組分向液相（回流液）傳遞，而液相中的輕組分向氣相傳遞，從而完成上升蒸氣的精制。 一掌握回流比的概念、對精餾塔理論板數(shù)的影響及適宜回流比的選擇方法。塔所需的理論板數(shù)，塔頂冷凝器和塔釜再沸器的熱負荷均與回流比有關(guān)。 設(shè)備費用影響：R=Rmin 時，需無窮多塊塔板數(shù)，故設(shè)備費用為無窮大。隨 R 的增大，理論板數(shù)減小的趨勢漸緩。 最適宜的回流比：精餾過程總費用（操作費用與設(shè)備費用之和）最低時的回流比。吸收的概念：使混合氣體與適當?shù)囊后w接觸，氣體中的一個或幾個組分便溶解于液體內(nèi)而形成溶液，原混合氣體的
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