精馏塔中气相组成、液相组成及温度沿塔高如何变化

Question

精馏塔中气相组成、液相组成及温度沿塔高如何变化

Answer 1

精馏塔
fractionating column
是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔.有板式塔与填料塔两种主要类型.根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔.
蒸气由塔底进入,与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移,蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,蒸气愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,达到组分分离的目的.由塔顶上升的蒸气进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出.塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,热蒸发后,蒸气返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出.
精馏原理 (Principle of Rectify)
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度,α）的特性,实现分离目的的单元操作.蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等.本节以两组分的混合物系为研究对象,在分析简单蒸馏的基础上,通过比较和引申,讲解精馏的操作原理及其实现的方法,从而理解和掌握精馏与简单蒸馏的区别（包括：原理、操作、结果等方面）.
6.2.1 蒸馏的操作和结果以苯-甲苯混合液为例,图6-1为其装置和流程简图,其t-x-y 相图如图6-2 所示.将组成为xF、温度为t1的混合液加热到t3,使其部分气化,并将气相与液相分开,则所得的气相组成为y3,液相组成为x3.可以看出,y3>xF>x3 .