80.8-3×4=12解方程?

i x i y ? ? j i x i y 三、恒沸精馏(azeotropic distillation ) 共沸物(恒沸物): 在一定压力下,沸腾温度以及生成的汽相和液相组成 始终不变 共沸点(恒沸点): 共沸时的温度。 对共沸物: 一个汽相,一个液相, 一个汽相,多个液相, 均相 非均相 加入的新组分能和被分离物系中的一个或几个组分形成 以恒沸物的形式从塔顶蒸出。 新组分: 恒沸剂、 夹带剂 恒沸精馏恒沸精馏 1 1、共沸物的特性和共沸组成的计算、共沸物的特性和共沸组成的计算 对拉乌尔定律发生偏差 共沸物的形成:共沸物的形成: 科诺瓦洛夫定律指出: Px曲线极值点,相当于汽液平衡相组成相等。 适用于二元和多元 接近等摩尔组成。形成共沸物,且 偏差时负的正相差越小,可能在较小讨论 x P S i )(: 组分多浓度区移动。最高共沸物向含高沸点 解出计算 1 2 2 1 g g 不用试 差呀! (2)压力对恒沸组成的影响 定性规律: 压力增加使恒沸组成中汽化潜热 最 高 低 恒沸物, 大的组分增加 小 Ex: 乙醇和水是具有最低恒沸物的二元系 1atm下, 恒沸温度 T 78.15 恒沸组成: x乙醇0.8943 H? 乙醇39020 KJ/Kmol H? 水 41325 KJ/Kmol 若使 1x 乙醇, 应降低压力 至70 mmHg 从而可利用双压精馏过程分离恒沸物 2 2、恒沸剂的选择 (1)显著影响关键组分的汽液平衡关系, 改变其相对挥发度; (2)至少与料液中的一个或两个组分形成二元或三元最低恒 沸物, 且恒沸物沸点比各纯组分及原来恒沸物低 10 以上; 一般原则: 1.分离负偏差共沸物或沸点相近的混合物 a.共沸剂仅与一个组分形成二元正偏差共沸物。 b.分别与两组分形成二元正偏差共沸物,且共沸点有明显差别。 c.与两组分形成三元正偏差共沸物,共沸点温度显著低。 2.分离二元正偏差共沸物 a.共沸剂与一个组分形成二元正偏差共沸物,共沸温度明 显低。 b.形成三元正偏差共沸物,共沸点温度显著低。 (3)恒沸剂容易分离和回收 免除分离恒沸物的萃取操作; 形成非均相混合物, 在恒沸剂回收塔中,应与其它 物料有相当大的溶解度差异。 (4)用量少,气化潜热小;)用量少,气化潜热小; (5)不与进料中组分起化学反应; (6)无腐蚀、无毒、价廉易得 。 3、恒沸精馏的举例与计算 相图分析 三组分体系的相图 三组分体系的相图及其应用三组分体系的相图及其应用 三组分体系相图类型 当 ,无法用三维空间表 示相图。 1, 4f? 当 ,恒压, (或恒温, ),用正 三棱柱体表示,底面正三角形表示组成,柱高表 示温度或压力。 1? 3 * ?f3 * ?f 当 ,且恒温又恒压, ,可用平面图形表 示。常用等边三角形坐标表示法,两个自由度均 为组成变化。 1?2 * ?f 3, 3 2Cf? - 因为 等边三角坐标表示法 C B A 顶点A,B,C各点分别代表纯A,纯B和纯C. AB: A,B二元体系的组成; BC: B,C二元体系的组成; AC: A,C二元体系的组成. 物系点距离某顶点愈近,则 体系中此组分的含量愈多, 物系点距离某顶点愈远,则 体系中此组分含量愈少. G F E D P BD代表A的含量; AG代表B的含量; GD代表C的含量. 设有一物系点P. 过P分别作BC,AB,AC的 平行线与三角形 的边相 交于D,E,F. B A C A% B% C% 三角坐标的特点三角坐标的特点 (1) 在与某边平 行的任一直线上 的各点 ,与此边相 对顶点所代表组 二元共沸物 77.4 总进料T ? 以丙酮为共沸剂分离 环己烷-苯二元共沸物。 ? 环己烷与苯形成共沸 物,共沸温度为 77.4, 丙酮与环已 烷形成共沸物,共沸 温度为53.1 。 ? 若进料处于点H,加 入适当量的丙酮,可 使从塔顶分离出丙酮- 环已烷共沸物,从塔 底获得苯。 氯仿 61.2 二硫化碳 46.25 丙酮 56.4 二元共沸物 39.3 二元共沸物 64.5 ? 以二硫化碳为共沸剂分 离氯仿-丙酮二元共沸 物。 ? 氯仿与丙酮形成负偏差 共沸物,共沸温度为 64.5 。二硫化碳与 丙酮形成正偏差共沸物, 共沸温度为39.3 。 ? 在氯仿-丙酮溶液中加 入适量的二硫化碳,在 塔底获得氯仿,在塔顶 获得丙酮和二硫化碳的 共沸物。 恒沸剂用量的计算恒沸剂用量的计算 利用三角相图 物料衡算 总物料衡算: M=F+S 组分 S 的衡算式: SM? MS x G H MS S x M ? S SF ? ? S 组分组分 A : 增大原溶液中各组分的相对挥发度, 从而可用精馏方法分离。 不同点: (1)萃取精馏比恒沸精馏灵活 恒沸剂一定要形成恒沸物 恒沸剂用量不宜波动 (2)能量消耗: 恒沸精馏能量消耗大 共沸精馏共沸剂以汽态离塔,消耗的潜热较多,萃取精馏中 萃取剂基本不变化,因此共沸精馏的能耗一般比萃取精馏大 (3)第三组分加入方式:)第三组分加入方式: 萃取剂在塔顶加入,并在加料板上做一定的补充; 恒沸剂可随物料加入,或在加料板上下适当的位置加入 。 (4)操作方式不同: 恒沸精馏可进行连续或间歇操作 , 萃取精馏常用于大规模连续生产装置。 (5)恒沸精馏操作参数的变动范围不如萃取精馏灵活。 (6)有热敏性组分存在时, 恒沸精馏比萃取精馏有利。 (7)萃取精馏的塔板效率较低 结论:结论: (1)若原溶液的分离,两者都可采用, 优先考虑萃取精馏; (2)若热敏性组分存在, 采用恒沸精馏。 2 21 lnAx?g 2 12 lnAx?g T P S ln 1 -? T P S ln 2 -? 某某1、2两组分构成二元系,活度系数方程为两组分构成二元系,活度系数方程为

我要回帖

更多关于 X(X+4)=8X+12 的文章

 

随机推荐