返回武汉理工大学化工原理电子课件5.2平衡蒸馏和简单蒸馏 5.2.1 平衡蒸馏5.2.2 简单蒸馏平衡蒸馏和简单蒸馏均为单级蒸馏操作过 程，通常用于混合液中各组分挥发度相差 较大，对分离要求又不高的场合。返回武汉理工大学化工原理电子课件5.2.1 平衡蒸馏平衡蒸馏装置 图5-4 平衡蒸馏装置返回武汉理工大学化工原理电子课件一、物料衡算 总物料衡算：F=D+W易挥发组分的衡算 联立式（5-12）和式（5-13）得：（5-12）（5-13）（5-14）返回武汉理工大学化工原理电子课件设液相产物占总加料量F的分率为q，q叫做液化率 ，其值0q1；而D/F叫做汽化率，则： 在x-y图上，式（5-15）代表通过点（xf，xf)的直 线，其斜率为q/(q-1)。 （5-15）二、热量衡算（5-16）返回武汉理工大学化工原理电子课件节流减压，液体部分汽化所需的热量来自于物料放 出的显热，即：三、气液平衡关系 （5-17）（5-18）返回武汉理工大学化工原理电子课件若已知原料液流量F、组成xf、温度tf及汽化率，则联 立式5-11、5-15和5-19，即可求得平衡的气液相组成 及温度。图解法如下：及图5-5 平衡蒸馏图解计算返回武汉理工大学化工原理电子课件例12 对某两组分理想溶液进行常压闪蒸，已 知 为0.5（易挥发组分的摩尔分率），若要求 汽化率为60，试求闪蒸后平衡的气液相组成 及温度。 解：返回武汉理工大学化工原理电子课件5.2.2 简单蒸馏简单蒸馏装置 简单蒸馏又称微分 蒸馏，是一种单级 蒸馏操作，常以间 歇方式进行。图5-6 简单蒸馏装置返回武汉理工大学化工原理电子课件一、简单蒸馏计算 （5-20）（5-21）简单蒸馏为非稳态过程，需要进行微分计算。假设简单蒸馏某瞬间釜液量为L kmol、组 成为x，经微分时间d后，釜液量变为变为 L+dL、 组组成变为变为 x+dx，而蒸出的馏馏出液量为为dD、组组 成为为y，且y与x呈平衡关系。在d时间时间 内作物料 衡算：总物料：易挥发组分：dD=-dLLx=(L+dL)(x+dx)+ydD返回武汉理工大学化工原理电子课件联立式（5-20）和式（5-21），并略去二阶无穷小 量得：则式（5-22）积分可得：设初始时，釜液量为F，组成为x1;结束时，釜液量为W，组成为x2。返回武汉理工大学化工原理电子课件若已知气液平衡关系，则由式（5-23）可求出馏出液组成、釜残液组成与釜残液量（或馏出液量）之间的关系。若气液平衡关系可由式（5-11）表示，则将式（5-11）代入式（5-23）积分可得：返回武汉理工大学化工原理电子课件馏出液的组成随时间而变，其平均组成可通过一批操作的物料衡算求得，即：（5-25）总物料：易挥发组分：D=F-W联立得：返回武汉理工大学化工原理电子课件例13 对例12中的液体混合物进行简单蒸馏 ，若汽化率仍为60，试求釜残液组成和馏出液 平均组成。已知常压下该混合物的平均相对挥发度 为2.16。平衡蒸馏与简单蒸馏的比较平衡蒸馏简单蒸馏y=0.575 y=0.614原因：平衡蒸馏造成物料的返混