Ⅰ 化工原理課程設計 精餾 苯與氯苯 前言怎麼寫
一.前言
1.精餾與塔設備簡介
蒸餾是分離液體混合物的一種方法,是傳質過程中最重要的單元操作之一,蒸餾的理論依據是利用溶液中各組分蒸汽壓的差異,即各組分在相同的壓力、溫度下,其探發性能不同(或沸點不同)來實現分離目的。例如,設計所選取的苯-甲苯體系,加熱苯(沸點80.2℃)和甲苯(沸點110.4℃)的混合物時,由於苯的沸點較甲苯為低,即苯揮發度較甲苯高,故苯較甲苯易從液相中汽化出來。若將汽化的蒸汽全部冷凝,即可得到苯組成高於原料的產品,依此進行多次汽化及冷凝過程,即可將苯和甲苯分離。這多次進行部分汽化成部分冷凝以後,最終可以在汽相中得到較純的易揮發組分,而在液相中得到較純的難揮發組分,這就是精餾。
在工業中,廣泛應用精餾方法分離液體混合物,從石油工業、酒精工業直至焦油分離,基本有機合成,空氣分離等等,特別是大規模的生產中精餾的應用更為廣泛。
蒸餾按操作可分為簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾等多種方式。按原料中所含組分數目可分為雙組分蒸餾及多組分蒸餾。按操作壓力則可分為常壓蒸餾、加壓蒸餾、減壓(真空)蒸餾。此外,按操作是否連續蒸餾和間歇蒸餾。工業中的蒸餾多為多組分精餾,本設計著重討論常壓下的雙組分精餾,即苯-甲苯體系。
在化學工業和石油工業中廣泛應用的諸如吸收,解吸,精餾,萃取等單元操作中,氣液傳質設備必不可少。塔設備就是使氣液成兩相通過緊密接觸達到相際傳質和傳熱目的的氣液傳質設備之一。
塔設備一般分為階躍接觸式和連續接觸式兩大類。前者的代表是板式塔,後者的代表則為填料塔。
篩板塔在十九世紀初已應用與工業裝置上,但由於對篩板的流體力學研究很少,被認為操作不易掌握,沒有被廣泛採用。五十年代來,由於工業生產實踐,對篩板塔作了較充分的研究並且經過了大量的工業生產實踐,形成了較完善的設計方法。篩板塔和泡罩塔相比較具有下列特點:生產能力大於10.5%,板效率提高產量15%左右;而壓降可降低30%左右;另外篩板塔結構簡單,消耗金屬少,塔板的造價可減少40%左右;安裝容易,也便於清理檢修。本設計討論的就是篩板塔。
2.體系介紹
苯,沸點為80.2℃;氯苯,沸點為110.4℃,是非常重要的化工原料,都為無色、無毒,有一定致癌性的最常見的有機溶劑,因其良好的理化性能,而被廣泛地應用於化工、日化、醫葯等行業。苯-甲苯體系為完全互溶雙液理想系統。
氯苯(A)~苯(B)二組分體系在 下的氣~液平衡數據
3.篩板塔的特點
篩板塔板簡稱篩板,結構持點為塔板上開有許多均勻的小孔。根據孔徑的大小,分為小
孔徑篩板(孔徑為3—8mm)和大孔徑篩板(孔徑為10—25mm)兩類。工業應用小以小孔徑
篩板為主,大孔徑篩板多用於某些特殊場合(如分離粘度大、易結焦的物系)。
篩板的優點足結構簡單,造價低;板上液面落差小,氣體壓降低,生產能力較大;氣體分散均勻,傳質效率較高。其缺點是篩孔易堵塞,不宜處理易結焦、粘度大的物料。
應予指出,盡管篩板傳質效率高,但若設計和操作不當,易產生漏液,使得操作彈性減
小,傳質效率下降.故過去工業上應用較為謹慎。近年來,由於設計和控制水平的不斷提高,
可使篩板的操作非常精確,彌補了上述不足,故應用日趨廣泛。在確保精確設計和採用先進控制手段的前提下,設計中可大膽選用。
Ⅱ 平衡蒸餾、簡單蒸餾的比較
簡單蒸餾過程的物料衡算、熱量衡算方法與平衡蒸餾並無本質區別,但簡單蒸餾是個時變過程,而平衡蒸餾為定態過程.
Ⅲ 蒸餾法海水淡化的優缺點是什麼
1、優點:反滲透裝置投資省、能耗低、建設嫌友周態者拆期短、易於自動控制,適用於海水、苦鹹水大中型規模的淡化工程,裝置體積小,設備及操作簡單,維修方便且在常溫下操作,設備的腐蝕和結垢程度較輕。存在的問題是膜的壽命和抗污染,反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置需帆棗定期更換。
2、缺點:蒸餾法海水淡化只適用於實驗室和小型裝置,無法進行大規模海水淡化生產。從化學工程角度,蒸餾法無法完全分離水和無機鹽,也就是說用蒸餾法分離出來的水還是鹹的,主要原因是兩者相對揮發度的關系。
(3)平衡蒸餾的缺點擴展閱讀:
注意事項:
蒸餾法海水淡化設備可利用電能,蒸餾法海水淡化利用熱能和電能。所以反滲透淡化適合有電源的場合,蒸餾法適合有熱源或電源的各種場合。但是隨著反滲透膜性能的提高和能量回收裝置的問世,其噸水耗電量逐漸降低。
反滲透海水淡化經一次脫鹽,能生產相當於自來水水質的淡化水。雖然蒸餾法海水淡化水質較高,但反滲透技術仍具有較強的自身優勢,如應用范圍廣,規模可大可小,建設周期短,不但可在陸地上建設,還適於在車輛、艦船、海上石油鑽台、島嶼、野外等處使用。
反滲透系統需要較好的預處理,才能保證出水水質。在海水淡化領域中,預處理是保證反滲透系統長期穩定運行的關鍵。由於海水中的硬度、總固體溶解物和其他雜質的含量均較高,在運行過程中,反滲透系統對於濁度、pH值、溫度、硬度和化學物質等因素較為敏感,所以對進水的要求相對較高。
Ⅳ 減壓蒸餾的缺點和優點是什麼
水蒸氣蒸餾更方便,誰也能做,很普通的儀器就足夠了。減壓蒸餾能降低水的沸點,可以省能源,但必須有特定的減壓儀器,適合於大量的水蒸餾
Ⅳ 急~~蒸餾與分餾的不同以及各自的優劣勢
蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、Absorption等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。
原理
不同組分液體具有不同的沸點,是蒸餾最基本的理論依據。在相同溫度下,液體上方各個組分蒸氣的分壓也有所不同。
參考二元單相液體的相圖,當由液體A和B按一定比例配成的混合液(設A的濃度為c1)經過加熱後到達沸點線,然後通過無差異的氣液平衡(從1到2),在生成的氣相中得到A的含量為c2的混合氣;該氣體經過降溫冷凝後收集便得到具有新組成(A濃度為c2)的液體。按圖例來講,就是左側的A組分被提純了(因為C2大於c1)。
蒸餾有兩種形式:
簡單蒸餾,如製造蒸餾水以去處其中溶解的固體雜質;製造蒸餾酒以濃縮酒精,去除部分水分;
精餾,也叫分餾,在一個設備中進行多次部分汽化和部分冷凝,以分離液態混合物,如將石油經過分餾可以分離出汽油、柴油、煤油和重油等多種組分。
看到沒,簡單蒸餾通常只是分出一樣東西,比較簡單的;分餾裡面有好多種東西,慢慢地一樣一樣提取,比較難的
Ⅵ 當精餾塔內達到氣液平衡時會出現什麼現象,一旦出現該如何處理
在精餾塔的連續操作過程中應做到物料平衡、氣-液平衡和熱量平衡,這3個平衡互相影響,互相制約。蒸汽壓力突然變化時,將直接影響塔釜難揮發組分的蒸發量,使當時塔內熱量存在不平衡,導致氣-液不平衡,為此如何將塔釜熱量根據蒸汽進料量自動調節達到相對穩定,從而保證塔內熱量平衡是問題的關鍵。在生產過程中,各精餾塔設備已確定,塔釜蒸發量與氣體流速成正比關系,而流速與塔壓差也成正比關系,所以控制好塔頂、塔釜壓力就能保證一定的蒸發量,而在操作中,塔頂壓力可通過塔頂壓力調節系統進行穩定調節或大部分為常壓塔,為此,穩定塔釜壓力就特別重要。於是在蒸汽進料量不變情況下,我們對蒸汽壓力變化情況與塔釜壓力的變化進行對比,發現兩者成正比關系,而且滯後時間極小。於是將蒸汽進料量與塔釜壓力進行串級操作,將塔釜壓力信號傳遞給蒸汽流量調節閥,蒸汽流量調節閥根據塔釜壓力進行自動調節,通過蒸汽進料量自動增大或減少,確保塔釜壓力穩定,從而保證了精餾操作不受外界蒸汽波動的影響。
Ⅶ 飲用蒸餾水的優缺點
喝蒸餾水,象醫院這種要求過分干凈的地方大量使用蒸餾水,但鮮有人知,水在升華、冷卻的過程中,無法擺脫那些也具有揮發性的污染物,如致癌的三氯甲烷。而且蒸餾水裡的氧含量比蒸餾前大大打了折扣,因此也有人把蒸餾水叫做「死水」。 對於那些視喝水如「喝營養」的人來說,他們最愛喝礦泉水,並每每被印在瓶子上的成分介紹搞得歡欣鼓舞。喝水真是為了「喝營養」嗎?其實,喝水就是為了解渴,人們每天從糧食、蔬菜、瓜果等食物里已攝取了足夠的人體所需的微量元素,再喝富含各種礦物質的礦泉水會畫蛇添足,因為過多的微量元素會導致人體代謝失調,嚴重的還會出現毒副作用 ,喝水是為了補充體內的水分,這對水的唯一要求就是水質純凈與否。
很多人認為,白開水是經過高溫消毒的,應該挺干凈。但醫生說,喝白開水只能保證我們不拉肚子,許多細菌孢芽在100℃的高溫下仍可存活。似乎沒有什麽水值得一喝了。就連現在最走紅的純凈水也據說「不一定能帶來健康」,因為純凈水在去除細菌、雜質的同時,把有益的物質也過濾掉了。因此純凈水中的總溶解物質的含量幾乎等於零。持這種觀點的人認為純凈水中沒有「沒有營養」,可這正暗合了科學家為使太空人不生病而研究出太空水的要求。
Ⅷ 分析並說明蒸餾過程的優缺點
水蒸餾的過程就是把硬水變成軟水的過程。自來水廠到家戶的水大多是硬水,含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。燒開水喝常見壺底一層白色水垢可證。水蒸餾就是通過加熱,使水沸騰變成蒸汽,再冷卻凝結成水,被稱為蒸餾水,也叫純凈水。蒸餾水的過程使得水得到殺菌,變得純凈,去掉硬水中許多雜質。但蒸餾的過程中,水高溫後冷卻會造成管道污染,這是水蒸餾過程的缺點。
Ⅸ 水蒸氣蒸餾法的優缺點