化工原理蒸馏5课件

1、nxn-1yn+1ynxn一、 塔板效率与实际塔板数1单板效率EmV、EmL 1-3-5 塔径与塔高的计算2全塔效率ET 与实际塔板数理论板即离开诸板的气液两相达到了气液平衡状态。但实际情况是除了塔釜的再沸器相当于一块理论板外，塔内其余各板，都起不到一块理论板的作用。流动状况： 汽、液相的流速物性参数： 主要为汽液两相的物性如密度、粘度、表面张力、相对挥发度、扩散系数等；塔板结构参数： 主要为塔板的结构如塔板型式、板间距、板上开孔和排列情况等；操作参数： 温度、压力等。影响塔板效率的因素：nxn-1yn+1ynxn一般在实际工作中，塔板效率由实验测定，在缺乏实验数据时也可以选择某些经验公式进行

2、计算。.实际板层数 理论塔板数可以是整数也可以不是整数，但实际塔板数必须是整数，当求出的不是整数时必须进行圆整。二、塔高的计算 在此，塔高指的是塔内的有效高度，即安装塔板的高度。 实际塔高中还包括塔釜、塔顶的高度，加料板处及开人孔、手孔等处的板间距也需要另做调整。.板式塔的有效塔高：影响HETP的因素： 物性参数、结构参数和操作参数、填料性质2.填料塔的填料层高度：塔的有效高度计算途径：板式塔：填料塔： 先计算等板高度HETP （效能相当于一层理论板的高度） 三、塔径的计算注意：塔径往往需要将精馏段和提馏段分段计算。其中的蒸汽 体积流量应为每段塔内蒸汽的平均流量。 计算出来的值需要进一步园整为

3、标准尺寸。V:摩尔流量，kmol/s为体积流量，即 1精馏段Vs的计算2提馏段Vs 的计算 若已知提馏段的摩尔流量 V(kmol/h）,则可按 前述同样方法计算提馏段的体积流量。1-3-6 连续精馏的热量衡算一、全凝器如图作热量衡算，以单位时间为基准，并忽略热损失，则二、再沸器如图对再沸器作热量衡算，以单位时间为基准式中 r加热蒸汽的汽化热，kJ/kg； Wh加热介质消耗量kg/h。 1-3-7 精馏塔的操作和调节保持定态操作的条件是:在连续定态和最经济条件下处理更多的原料液,达到预定的分离要求(规定的xD和xW)或组分的回收率。精馏塔操作的基本要求:1、塔压稳定；2、进出塔系统的物料量平衡和

4、稳定；3、进料组成和热状况稳定；4、回流比稳定；5、再沸器和冷凝器的传热条件稳定；6、塔系统和环境间散热稳定。精馏塔的产品质量控制和调节：1.物料平衡的影响和制约2.回流比的影响3.进料组成和进料热状况的影响4.精馏塔的温度分布1-4 其它类型的蒸馏和精馏方式一. 平衡蒸馏装置与流程 平衡蒸馏又称闪蒸，是一种连续、稳态的单级蒸馏操作。被分离的混合液先经加热器加热，使之温度高于分离器压力下料液的泡点，然后通过减压阀使之压力降低至规定值后进入分离器。过热的液体混合物在分离器中部分汽化，将平衡的汽、液两相分别从分离器的顶部、底部引出，即实现了混合液的初步分离。流程：二、简单蒸馏装置与流程 简单蒸馏又

5、称微分蒸馏，是一种间歇、单级蒸馏操作。随着蒸馏过程的进行，釜液中易挥发组分的含量不断降低，与之平衡的汽相组成（即馏出液组成）也随之下降，釜中液体的泡点则逐渐升高。当馏出液平均组成或釜液组成降低至某规定值后，即停止蒸馏操作。在一批操作中，馏出液可分段收集，以得到不同组成的馏出液。简单蒸馏多用于液体混合物的初步分离。流程：平衡蒸馏和简单蒸馏为单级分离过程，即仅对液体混合物进行一次部分汽化和冷凝，故只能对液体混合物进行初步地分离。若使液体混合物得到几乎完全的分离，必须进行多次部分汽化和冷凝，即精馏。三、间歇精馏间歇精馏又称分批精馏。在间歇精馏过程中，被处理物料一次加入精馏釜中，然后加热汽化，自塔顶引

6、出的蒸汽经冷凝后，一部分作为馏出液产品，另一部分作为回流送回塔内，待釜液组成降到规定值后，停止精馏操作，将釜液一次排出，再进行下一批的精馏操作。间歇精馏的特点：(1) 间歇精馏为非稳态过程。由于釜中液相的组成随精馏过程的进行而不断降低，因此塔内操作参数（如温度、组成）不仅随位置而变，也随时间而变化。(2) 对间歇精馏塔来说，恒为塔底饱和蒸汽进料，故间歇精馏塔只有精馏段。 间歇精馏主要用于以下场合：精馏的原料液是由分批生产得到的，这时分离过程也要分批进行；在实验室或科研室的精馏操作一般处理量较少，且原料的品种、组成及分离程度经常变化，采用间歇精馏更为灵活方便；多组分混合液的初步分离，要求获得不同

7、馏分（组成范围）的产品。 间歇精馏有两种基本操作方式：其一恒馏出液组成是用不断加大回流比来保持馏出液组成恒定；其二是恒回流比。回流比保持定，馏出液组成逐渐减小。实际生产中，往往采用联合操作方式四、 直接蒸汽加热 若待分离的物系为水溶液，且水为难挥发组分，则采用直接水蒸汽加热，以省掉再沸器并提高加热蒸汽利用率。（1）全塔物料衡算式形式不同与间接蒸汽加热流程相比：直接蒸汽加热精馏塔的计算适用范围:水溶液,且水为难挥发组分。（2）精线、q线、提线方程形式相同-过点（xW，0 ）与间接蒸汽加热相比，直接蒸汽加热有何优缺点？优点： 可以用结构简单的塔釜鼓泡器代替造价昂贵的再沸器，且需要的加热蒸汽压力较低

8、；缺点： 需要的理论板数略有增多、塔釜排出更多的废液。五、特殊精馏 对某些液体混合物，组分间的相对挥发度接近于1或形成恒沸物，以至于不宜或不能用一般精馏方法进行分离。则需要采用特殊精馏方法。特殊精馏方法有恒沸精馏、萃取精馏、膜蒸馏、催化精馏、吸附精馏等。本知识点介绍常用的恒沸精馏和萃取精馏 。1.恒沸精馏 若在两组分恒沸液中加入第三组分（称为夹带剂），该组分能与原料液中的一个或两个组分形成新的恒沸液，从而使原料液能用普通精馏方法予以分离，这种精馏操作称为恒沸精馏。恒沸精馏可分离具有最低恒沸点的溶液、具有最高恒沸点的溶液以及挥发度相近的物系。 在恒沸精馏中，对夹带剂的要求是：夹带剂应能与被分离组

9、分形成新的恒沸液，最好其恒沸点比纯组分的沸点低，一般两者沸点差不小于10；新恒沸液所含夹带剂的量愈少愈好，以便减少夹带剂用量及汽化、回收时所需的能量;新恒沸液最好为非均相混合物，便于用分层法分离；无毒性、无腐蚀性，热稳定性好；来源容易，价格低廉。 2. 萃取精馏 萃取精馏和恒沸精馏相似，也是向原料液中加入第三部分（称为萃取剂或溶剂），以改变原有组分间的相对挥发度而达到分离要求的特殊精馏方法。但不同的是要求萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点高得多，且不与组分形成恒沸液，容易回收。 EX:苯一环已烷溶液的分离 常压下苯的沸点80.1，环己烷的沸点为80.73，若在中加入萃取剂糠醛（沸点为 161.

10、7 ），则溶液的相对挥发度发生显著的变化，且相对挥发度随萃取剂量加大而增高。 在精馏过程中，萃取剂基本上不被汽化，也不与原料液形成恒沸液，这些都是有异于恒沸精馏的。 选择适宜萃取剂时，主要应考虑：萃取剂应使原组分间相对挥发度发生显著的变化；萃取剂的挥发性应低些，即其沸点应较原混合液中纯组分的为高，且不与原组分形成恒沸液； 无毒性、无腐蚀性，热稳定性好； 来源方便，价格低廉。11醉翁亭记 1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于

11、庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“

12、庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。

13、到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分

14、思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划

15、分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始

16、显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭

17、坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3

18、第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考

19、探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景