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1、重點：理論塔板、恒摩爾流、操作線方程、進(jìn)料方程、回流比難點：操作線方程、進(jìn)料方程、精餾設(shè)備第七章蒸餾白酒蒸餾器三塔蒸餾流程圖精餾流程圖一組冷凝器兩塔蒸餾流程圖蒸餾：將液體部分氣化，利用各組分揮發(fā)度的不同從而使混合物達(dá)到分離的單元操作。蒸餾是分離液相混合物的典型單元操作。易揮發(fā)組分：沸點低的組分，又稱為輕組分。難揮發(fā)組分：沸點高的組分，又稱為重組分。蒸餾操作的分類按操作方式分：簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾按操作壓力分：常壓蒸餾、加壓蒸餾、減壓（真空）蒸餾按原料中所含組分?jǐn)?shù)目分：雙組分蒸餾及多組分蒸餾按操作流程分：連續(xù)蒸餾和間歇蒸餾本章主要討論常壓雙組分連續(xù)精餾。蒸餾是氣液兩相間的傳質(zhì)過程
2、；組分在兩相中的濃度（組成）偏離平衡的程度來衡量傳質(zhì)推動力的大小，傳質(zhì)過程以兩相達(dá)到相平衡為極限；氣液相平衡是分析蒸餾原理和進(jìn)行蒸餾設(shè)備計算的理論基礎(chǔ)。第一節(jié)雙組分溶液的氣液平衡相律是研究相平衡的基本規(guī)律，它表示平衡物系中自由度數(shù)、相數(shù)及獨立組分?jǐn)?shù)間的關(guān)系。F=C-φ+2式中F——自由度數(shù)C——獨立組分?jǐn)?shù)φ——相數(shù)2表示外界只有溫度和壓強(qiáng)可以影響物系的平衡關(guān)系。一、相關(guān)概念及氣液平衡圖 1相律汽液相平衡(vapor--liquidphaseequilibrium)：溶液與其上方蒸汽達(dá)到平衡時汽液兩相各組分組成的關(guān)系。溶液的分類：理想溶液和非理想溶液。理想溶液的氣液平衡關(guān)系遵循拉烏爾定律，即式
3、中p——溶液上方組分的平衡分壓p0——同溫度下純組分的飽和蒸氣壓x——溶液中組分的摩爾分率2拉烏爾定律根據(jù)道爾頓分壓定律，溶液上方的蒸汽總壓為當(dāng)總壓P不高時，平衡的氣相可視為理想氣體，服從道爾頓分壓定律，即式（a）和（b）為兩組分理想物系的氣液平衡關(guān)系式。（a）（b）純液體的揮發(fā)度是指該液體在一定溫度下的飽和蒸氣壓。相對揮發(fā)度（RelativeVolatility）是指溶液中兩組分揮發(fā)度之比，常以易揮發(fā)組分的揮發(fā)度為分子。溶液中各組分的揮發(fā)度定義為該組分在蒸氣中的分壓和與之相平衡的液相中的摩爾分率之比，即α=vA/vB=（PA/XA）/（PB/XB）vA=PA/xAvB=PB/xB3相對揮發(fā)
4、度及氣液平衡方程當(dāng)總壓不高時，蒸氣服從道爾頓分壓定律對于二元溶液xB=1-xAyB=1-yA整理后，略去下標(biāo)相平衡方程相對揮發(fā)度的意義其值的大小可用于判斷某混合溶液能否用蒸餾方法加以分離以及分離的難易程度。當(dāng)α>1時，表示組分A較B容易揮發(fā)，α愈大，揮發(fā)度差異愈大，分離愈容易。當(dāng)α=1時，氣相組成與液相組成相同，不能用普通精餾方法加以分離。上曲線：平衡時汽相組成與溫度的關(guān)系，稱為汽相線（露點曲線）；下曲線：平衡時液相組成與溫度的關(guān)系，稱為液相線（泡點曲線）。兩曲線將圖分成三個區(qū)域：液相區(qū)、過熱蒸汽區(qū)、汽液共存區(qū)。T---X(Y)x1(y1)t4BHJAt-xt-yTt3t2t14氣液平衡圖(
5、GraphofG—LEquilibrium)4.1溫度–組成圖（t–x–y圖）TX(Y)T—X—Y圖的作法液相組成x氣相組成y110X—Y圖平衡線位于對角線的上方；平衡線離對角線越遠(yuǎn)，表示該溶液越易分離。注意：總壓對t-y-x關(guān)系比對y-x關(guān)系的影響大；當(dāng)總壓變化不大時,總壓對y-x關(guān)系的影響可以忽略不計蒸餾中使用y-x圖較t-y-x圖更為方便。4.2汽液相平衡圖（X—Y圖）與理想溶液發(fā)生正偏差的溶液：如乙醇–水、正丙醇–水等物系。對于乙醇–水體系，其恒沸組成為x=y=0.894，恒沸點t=78.15℃(常壓下)。稱為具有最低恒沸點的溶液。與理想溶液發(fā)生負(fù)偏差的溶液：如硝酸–水、氯仿–丙酮等
6、物系。對于硝酸–水體系，其恒沸組成為x=y=0.383，恒沸點t=121.9℃(常壓下)。稱為具有最高恒沸點的溶液。同一種溶液的恒沸組成隨壓強(qiáng)而變。在理論上可采用改變壓強(qiáng)的方法來分離恒沸溶液。但在實際使用時，則應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)性和操作可能性。4.3兩組分非理想溶液的氣液平衡相圖歷史上最早應(yīng)用的蒸餾方法；一種單級蒸餾操作，常以間歇方式進(jìn)行；簡單蒸餾多用于混合液的初步分離。第二節(jié)平衡蒸餾和簡單蒸餾一、簡單蒸餾（微分蒸餾）將料液加熱至泡點，溶液汽化，產(chǎn)生的蒸汽隨即進(jìn)入冷凝器，冷凝成餾出液；隨著過程的進(jìn)行，釜中液相組成不斷下降，使得與之相平衡的氣相組成（餾出液組成）亦隨時降低，而釜內(nèi)液體的沸點逐漸升高；
7、當(dāng)餾出液的平均組成或釜殘液組成降至某規(guī)定值后，即可停止蒸餾操作；在同一批操作中，餾出液分批收集，可得到不同組成的餾出液。1簡單蒸餾操作原理蒸汽原料液冷卻水冷凝器蒸餾釜收集器2簡單蒸餾流程將一定組分的液體加熱至泡點以上，使其部分氣化，或者將一定組分的蒸汽冷卻至露點以下，使其部分冷凝，兩相達(dá)到平衡，然后將兩相分離。此過程的結(jié)果是易揮發(fā)組分在氣相中富集，難揮發(fā)組分在液相中富集。二、平衡蒸餾（閃蒸）加熱器減壓閥分離器
