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1、安康學(xué)院化學(xué)系化工原理電子教案第六章蒸餾緒論任何化工產(chǎn)品的制作無(wú)非是兩個(gè)過(guò)程：分離過(guò)程與反應(yīng)過(guò)程。原料（提純）屬分離，反應(yīng)后（生成物與未反應(yīng)的反應(yīng)物分離）也屬于分離過(guò)程。動(dòng)量傳遞（流體輸送）、熱量傳遞（傳熱）只是反應(yīng)過(guò)程與分離過(guò)程的一個(gè)條件或前提。物質(zhì)在相間的轉(zhuǎn)移過(guò)程——傳質(zhì)過(guò)程或分離操作?；どa(chǎn)中所處理的原料、中間產(chǎn)物和粗產(chǎn)品等幾乎都是由若干組分組成的混合物，而且其中大部分是均相物系，（混合物分兩大類：均相物系與非均相物系）。凡物料性質(zhì)均勻而不存在相界面者稱為均相混合物如溶液及混合氣；凡物系內(nèi)部有隔開(kāi)兩相的界面存在，而界面兩
2、側(cè)的物料性質(zhì)截然不同者稱為非均相物系。如：含塵氣體、懸浮液、泡沫液、乳濁液）。非均相物系：用機(jī)械方法（沉降與過(guò)濾），分離氣固相混合物與液固相混合物。均相物系：液液混合物用蒸餾分離，氣氣混合物用吸收分離，不適宜用蒸餾分離的液液混合物用萃取分離，液固混合物用干燥分離。一、蒸餾：根據(jù)液態(tài)混合物中各組分揮發(fā)度的不同，用部分氣化、部分冷凝的方法分離液態(tài)混合物的一種操作過(guò)程。如：寧夏寶塔石化三廠將石油原油常壓蒸餾為：汽油、溶劑油、輕柴油、中循油（輕、重柴油的混合物）重柴油、渣油。1.揮發(fā)：液態(tài)物質(zhì)在低于沸點(diǎn)的溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象。在一定溫
3、度下，液態(tài)物質(zhì)的蒸汽壓力愈大，它的揮發(fā)性也就愈大。如：乙醇、乙醚、丙酮等稱作揮發(fā)性液體。2.揮發(fā)度：表示一種液體揮發(fā)的程度。對(duì)于純液體可用其在一定溫度下蒸氣壓的大小來(lái)表示?；旌先芤褐懈鹘M分的揮發(fā)度（）可用它在蒸氣中的分壓和與之平衡的液相中的摩爾分率之比來(lái)表示即。蒸餾是三傳（動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞）中第三傳，即質(zhì)量傳遞中之一。傳質(zhì)過(guò)程：包括蒸餾、吸收、萃取、干燥等單元操作。它實(shí)際上是分離過(guò)程。如：加熱苯和甲苯的混合液，使之部分氣化，由于苯的沸點(diǎn)較甲苯的低，即其揮發(fā)度較甲苯高，故苯較甲苯易從液相中氣化出來(lái)。若將氣化的蒸氣部分冷
4、凝，則冷凝液中甲苯多，而未被冷凝的蒸氣中苯多。通常將：沸點(diǎn)低的組分稱為易揮發(fā)組分或輕組分。沸點(diǎn)高的組分稱為難揮發(fā)組分或重組分。二、蒸餾分類間歇蒸餾：也叫（簡(jiǎn)單蒸餾），一次進(jìn)料一次出料。1.按操作流程分類連續(xù)蒸餾：連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)出料。簡(jiǎn)單蒸餾：多組分溶液經(jīng)過(guò)一次部分氣化和部分冷凝過(guò)程進(jìn)行分離的方法叫簡(jiǎn)單蒸餾。又稱：微分蒸餾。2.按蒸餾方式分類平衡蒸餾（閃蒸）：如將混合液置于密閉的蒸餾釜中，在一定壓強(qiáng)下加熱到沸點(diǎn)，使之部分氣化，在一定溫度下到達(dá)平衡后，將氣移出進(jìn)行冷凝，這樣一次氣化的操作叫做平衡蒸餾。精餾：把液體混合物進(jìn)行多次部分氣
5、化，同時(shí)又把產(chǎn)生的蒸汽多次部分冷凝，使之混合物分離為所要求組分的操作過(guò)程稱為精餾。60/60安康學(xué)院化學(xué)系化工原理電子教案特殊精餾：（恒沸精餾、萃取精餾、水蒸氣蒸餾及分子蒸餾等）。分子蒸餾：在相當(dāng)于絕對(duì)壓強(qiáng)為的高度真空下進(jìn)行。分子間的相互吸引力減小，物質(zhì)的揮發(fā)度提高。水蒸氣蒸餾：又稱為蒸汽蒸餾。利用被蒸餾分與水不相混溶，且在常壓下沸點(diǎn)較高或在較高溫度下容易分解的物質(zhì)，常用蒸汽蒸餾。操作時(shí)，將蒸氣直接通入，使被分離的物質(zhì)能在比原沸點(diǎn)低的溫度下沸騰，生成的蒸氣和水蒸汽一同逸出，經(jīng)凝縮后分為兩液層而去除水后得產(chǎn)品。用于硝基苯、苯胺硬脂
6、酸、香精油等的精制和提煉。簡(jiǎn)單蒸餾與平衡蒸餾的異同：相同：都是單級(jí)蒸餾（一次部分氣化和部分冷凝）。不同：⑴.過(guò)程方式不同，前者常以間歇式方式進(jìn)行，后者既可間歇又可連續(xù)。⑵.加熱溫度不同，前者邊受熱邊汽化，后者加熱到沸點(diǎn)汽化。⑶.前者只是部分氣化（然后將部分氣液冷凝下來(lái)）不強(qiáng)調(diào)氣液平衡；后者也只是部分氣化但必須使氣相與液相處于平衡狀態(tài)。常壓3.按操作壓強(qiáng)分類加壓（塔頂壓力高于大氣壓）減壓（塔頂壓力低于大氣壓）雙組分精餾4.按待分離混合物中組分的數(shù)目分類多組分精餾本章研究：常壓、兩組分、連續(xù)精餾三、精餾要解決的問(wèn)題60/60安康學(xué)院
7、化學(xué)系化工原理電子教案1.氣相、液相組成是如何表示的？2.精餾操作的極限是什么？如何表示？3.如何提高精餾塔的效率？4.根據(jù)分離的要求和加料情況確定精餾的操作條件。5.計(jì)算精餾塔高（塔板數(shù)）。6.計(jì)算精餾塔徑。7.計(jì)算精餾塔附屬裝置的設(shè)計(jì)與布置。四、氣體混合物中各組分的摩爾分?jǐn)?shù)與分壓及體積的關(guān)系通式：（前提：理想氣體）對(duì)理想氣體（或高溫低壓接近理想氣體的實(shí)際氣體）某組分的摩爾分率即等于其分壓分率與體積分率。（以上關(guān)系根據(jù)道爾頓分壓定律、阿瑪爾格分容定律推導(dǎo)而得。）五、理想溶液與非理想溶液A.理想氣體（分子本身無(wú)體積，分子間無(wú)作用
8、力，服從）B.理想流體：的流體服從1.理想溶液：各組分分子間的相互吸引力完全相同的溶液稱為理想溶液。設(shè)溶液中，A和B是兩種不同的物質(zhì)，如：分別代表A-A分子，B-B分子和A-B兩組分分子之間的吸引力，則：。若與或大小相同或相近，則溶液中兩組分能以任何比例完全互溶
