第三章 精馏3-1多组分精馏 (2)

第三章精 馏

第三章 主要内容本章要求3.1多组分精馏

重点掌握掌握 掌握 了解

3.2恒沸精馏3.3萃取精馏 3.4加盐萃取精馏

本章小结

参考文献思考题

本章要求：⑴多组分精馏 1)掌握多组分精馏的清晰分割的物料衡算, 恩 特伍德法计算最小回流比,最少平衡级数及 塔顶和塔釜组分分配的计算,实际回流比、 平衡(理论)级数、适宜进料位置的确定 2)理解多组分精馏塔内流量、液相浓度和温度 分布特点,最小回流比下不同情况时恒浓区 的部位, 芬斯克公式求最少平衡级数的几种 形式 3)识记关键组分，清晰分割和非清晰分割, 分 配组分和非分配组分的含义, 全回流, 最少 平衡级数的含义。

§3-1 多组分精馏Multicomponent distillation

3.1

多 组 分 精 馏

一、多组分精馏过程分析 Analysis of multicomponent distillation process理解

二、多级分离过程的简捷法(群法)计算 Short-cut Method of Multicomponent distillation掌握

§3-1 多组分精馏Multicomponent distillation

3.1

多 组 分 精 馏

§3-1 多组分精馏Multicomponent distillation

3.1

多 组 分 精 馏

多次单级分离的串联，简称精馏 利用混合物中各组分的相对挥发度不 同，采用液体多次部分汽化，蒸汽多 次部分冷凝等汽液间的传质过程，使 汽液相间浓度发生变化，并结合应用 回流手段，使各组分分离

一、多组分精馏过程分析(Analysis of multicomponent distillation process)

简单蒸馏和平衡蒸馏的区别简单蒸馏3.1

多 组 分 精 馏

⑴精馏操作流程 3.1 多 组 分 精 馏 分析： 平衡蒸馏以及简单蒸馏只能使混合液得到 部分分离 简单蒸馏操作是对液体的连续部分汽化， 釜液组成沿t—x(y)相图的泡点线变化，其 结果可得难挥发组分含量很高的釜液 在一定压力下，将混合蒸汽进行连续部分 冷凝，蒸汽相的组成沿t—x(y)相图的露点 线变化，结果可得到易挥发组分摩尔分数y很 高的蒸汽 精馏过程正是这二者的有机结合。

⑴精馏操作流程3.1

多 组 分 精 馏

⑴精馏操作流程3.1

多 组 分 精 馏

⑴精馏操作流程3.1

多 组 分 精 馏

精 馏 段 提 馏 段

塔顶产品

原料

塔釜产品

简单塔

⑴精馏操作流程

精馏3.1

多 组 分 精 馏

物化 基础相对挥 发性差 异

必要 条件

工程 措施

设备再沸器 精馏段 提馏段 冷凝器

塔顶冷 多次部 凝液部 分汽化、 分回流, 多次部 塔釜溶 分冷凝 液部分 汽化

产品的纯度高

一、多组分精馏过程分析3.1

多 组 分 精 馏

多组分精馏过程分析就是分 析精馏塔内的温度、流率和浓 度分布。普通精馏塔 Na= 5

F

余下的2个可 调设计变量往 已被指定的可调变量： 往用来指定组 (1

)进料位置；(2)回流 分在馏出液和 比；(3)全凝器饱和液体 釜液中的浓度 回流。 (或回收率)

⑵名词解释① 轻、重关键组分3.1

多 组 分 精 馏

对于两组分精馏, 分别指定馏出液和釜液 中一个组分的浓度, 就确定了馏出液和釜液的 全部组成。 对于多组分精馏, 由于设计变量数仍是2, 所 以只能指定两个组分的浓度, 其他组分的浓度 则相应确定。 通常,由设计者指定分离要求(例如指定浓度 或回收率)的这 2 个组分称为关键组分。其中相 对易挥发的组分称为轻关键组分(LK), 相对不易 挥发的组分称为重关键组分(HK)。

⑵名词解释3.1

多 组 分 精 馏

① 轻、重关键组分 在设计或操作控制中,有一定分离要 求,且在塔顶、塔釜都有一定数量的组分 轻关键组分，指在塔釜液中该组分的 浓度有严格限制，并在进料液中比该组 分轻的组分及该组分的绝大部分应从塔 顶采出 重关键组分， 塔顶 重 塔釜

⑵名词解释② 非关键组分3.1

多 组 分 精 馏

关键组分以外的组分称为非关键组分 轻非关键组分:比轻关键组分挥发度更大 或更轻的组分,简称轻组分 重非关键组分: 重 更小 更重 重

⑵名词解释② 非关键组分3.1

多 组 若： 分 精 α 表示 : LNK i HK α LK HK — i为轻组分, 馏

设 i HK 为非关键组分i 对HK的相对 挥发度。

i HK HK HK — i为重组分,表示 :HNK LK HK i HK HK HK — i为中间关键组分

⑵名词解释多组分 多 精馏物 组 系组成3.1

分 精 馏

轻非关键组分(或轻组分)(LNK) 轻关键组分(LK) 中间组分 重关键组分(HK) 重非关键组分(或重组分)(HNK)

关键组分的特点

LK和HK形成分离界线，且 LK HK 越小,分离越难

LK , D 轻, D; HK ,W 重,W