蒸馏釜ppt(精品).ppt

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1、第二节第二节 简单蒸馏与蒸馏釜简单蒸馏与蒸馏釜一、简单蒸馏基本原理一、简单蒸馏基本原理 三、简单蒸馏的计算三、简单蒸馏的计算二、蒸馏釜二、蒸馏釜Distil in brief and the distillerDistil in brief and the distiller一、简单蒸馏基本原理一、简单蒸馏基本原理1.1.简单蒸馏简单蒸馏 所谓蒸馏是指，根据液体混合物中各组分间挥发性的差异，将液体所谓蒸馏是指，根据液体混合物中各组分间挥发性的差异，将液体混合物各组分分离的一种（传质）操作混合物各组分分离的一种（传质）操作。根据蒸馏的方法，我们常将蒸馏地分为简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸根据蒸馏的方法

2、，我们常将蒸馏地分为简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸蒸馏）和精馏等类型。蒸馏）和精馏等类型。蒸馏蒸馏(distil)(distil)简单蒸馏又称为微分蒸馏或瑞利蒸简单蒸馏又称为微分蒸馏或瑞利蒸馏，是使混合液逐渐气化并使蒸气及时馏，是使混合液逐渐气化并使蒸气及时冷凝以分段收集的分离操作。其流程如冷凝以分段收集的分离操作。其流程如图所示图所示。简单蒸馏流程简单蒸馏流程冷却水冷却水馏分馏分(送馏分储存器送馏分储存器)母液母液(送母液储存器送母液储存器)原料原料加热系统加热系统冷凝系统冷凝系统蒸馏釜蒸馏釜气液相间只有瞬间的平衡关系气液相间只有瞬间的平衡关系 在简单蒸馏过程中，体系中的在简单蒸馏过程中，体系中的

3、气液相间没有平衡关系，只有瞬间的气液相间没有平衡关系，只有瞬间的平衡关系平衡关系。原料液原料液蒸气蒸气(部分部分)馏分馏分加热加热冷凝冷凝母液母液 从简单蒸馏的操作流程不难看出，是一种单级、间歇蒸馏，其特点至从简单蒸馏的操作流程不难看出，是一种单级、间歇蒸馏，其特点至少有如下两个方面。少有如下两个方面。简单蒸馏的特点简单蒸馏的特点只有瞬间的平衡关系只有瞬间的平衡关系 气相体系中易挥发度组分的含量随蒸馏过程的进行，由气相体系中易挥发度组分的含量随蒸馏过程的进行，由高高低低发生变发生变化；蒸气（气相）的温度随蒸馏过程的进行，由化；蒸气（气相）的温度随蒸馏过程的进行，由低低高高发生变化。发生变化。气

4、、液相组成、沸点随时间而改变气、液相组成、沸点随时间而改变【气相气相】液相体系中易挥发度组分的含量液相体系中易挥发度组分的含量随蒸馏过程的进行，随蒸馏过程的进行，由由高高低低发生变发生变化；料液的沸点化；料液的沸点随蒸馏过程的进行，随蒸馏过程的进行，由由低低高高发生变化。发生变化。【液相液相】Why?Why?我们知道，蒸馏是我们知道，蒸馏是根据液体混合物中各组分间挥发性的差异，对其进根据液体混合物中各组分间挥发性的差异，对其进行分离的操作行分离的操作。什么是挥发性？如何度量物质的挥发性？。什么是挥发性？如何度量物质的挥发性？2.2.挥发度与相对挥发度挥发度与相对挥发度 挥发性通常是指物质由液态

5、变为气态（蒸气）的一种性质，是物质的挥发性通常是指物质由液态变为气态（蒸气）的一种性质，是物质的物理性质之一。物理性质之一。物质的挥发性常用挥发度（物质的挥发性常用挥发度（）来表示。即：）来表示。即：挥发度挥发度i i=p=pi i/x/xi i 式中，式中，i i 为组分为组分 i i的挥发度，单位为的挥发度，单位为PaPa；p pi i 为体系达到气液平衡为体系达到气液平衡时，组分时，组分i i的蒸气分压，单位为的蒸气分压，单位为PaPa；x xi i 为体系达到气液平衡时，组分为体系达到气液平衡时，组分i i的的物质的量分数。物质的量分数。对于纯组分对于纯组分A A而言，因而言，因x x

6、A A =1=1，则该组分的挥发度，则该组分的挥发度就等于其饱和蒸气就等于其饱和蒸气压。即：压。即：A A=p pA A 18871887年法国物理学家年法国物理学家F.-M.F.-M.拉乌拉乌尔在研究含有非挥发性溶质的稀溶液尔在研究含有非挥发性溶质的稀溶液时提出：时提出：“在某一温度下，稀溶液的在某一温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的物质的量分数的物质的量分数”。在实际蒸馏操作中，我们讨论的对象均为混合物。为了较清楚地反映在实际蒸馏操作中，我们讨论的对象均为混合物。为了较清楚地反映混合物中某组分挥发性的大小（体系内各组分间挥发度的差异性），常用

7、混合物中某组分挥发性的大小（体系内各组分间挥发度的差异性），常用相对挥发度来表示。如，二组分体系中相对挥发度来表示。如，二组分体系中A A与与B B的相对挥发度为：的相对挥发度为：相对相对挥发度挥发度AB AB=A A/B Bp pi i=p pi ixxi i当体系服从拉乌尔定律时，即：当体系服从拉乌尔定律时，即：AB AB=A A/B B=则：则：p pA A/x/xA Ap pB B/x/xB B=p pA Ap pB B 这样，我们只需知道在某温度下，体系中各组分的饱和蒸气压，便可这样，我们只需知道在某温度下，体系中各组分的饱和蒸气压，便可求得其相对挥发度。求得其相对挥发度。问题：问题

8、：什么是拉乌尔定律？什么是拉乌尔定律？在简单蒸馏实际操作中，由于蒸馏釜内混合液的温度（沸点）将随着在简单蒸馏实际操作中，由于蒸馏釜内混合液的温度（沸点）将随着易易挥发度组分的减少而挥发度组分的减少而逐步逐步升高升高。这就意味着混合液的相对挥发度也将这就意味着混合液的相对挥发度也将随随温度的变化而温度的变化而变化。变化。由于在一般简单蒸馏操作中，温度的变化范围不是很大（相对挥发度由于在一般简单蒸馏操作中，温度的变化范围不是很大（相对挥发度的变化范围同样不大）。因此，为了使讨论简便，在简单蒸馏物料衡算中的变化范围同样不大）。因此，为了使讨论简便，在简单蒸馏物料衡算中我们常采用我们常采用“平均相对挥

9、发度平均相对挥发度”代替相对挥发度进行计算。即：代替相对挥发度进行计算。即：平均相对平均相对挥发度挥发度m m=1 1-2 21 12 2lnln 式中：式中：1 1 表示开始蒸馏时体系沸点表示开始蒸馏时体系沸点(温度温度)下的相对挥发度；下的相对挥发度；2 2 表示表示蒸馏结束时体系沸点下的相对挥发度。蒸馏结束时体系沸点下的相对挥发度。从简单蒸馏的特点我们知道：在简单蒸馏过程中，从简单蒸馏的特点我们知道：在简单蒸馏过程中，体系中的气液相体系中的气液相间虽然没有平衡关系，但有瞬间的平衡关系。此平衡关系如何描述？其意间虽然没有平衡关系，但有瞬间的平衡关系。此平衡关系如何描述？其意义何在？义何在？

10、3.3.平衡关系平衡关系 在此我们仍以二组分体系进行讨论。在此我们仍以二组分体系进行讨论。若某体系服从拉乌尔定律，其蒸若某体系服从拉乌尔定律，其蒸气服从理想气体行为。则，其气相中某组分的物质的量分数为：气服从理想气体行为。则，其气相中某组分的物质的量分数为：y yA A =n nA A/n/n=p pA A/p/p总总y yB B =n nB B/n/n=p pB B/p/p总总由于：由于：AB AB=A A/B B=p pA A/x/xA Ap pB B/x/xB By yA Ap p总总x xA Ay yB Bp p总总x xB B(y yA Ax xB B)=(y yB Bx xA A)

11、x xB B =1-=1-x xA A对于二组分体系有：对于二组分体系有：AB AB=则：则：y yB B =1-=1-y yA A(y yA Ax xB B)(y yB Bx xA A)y yA A(1-(1-x xA A)x xA A(1-(1-y yA A)此式称为二组分体系（理想溶液）相对挥发度与气液平衡关系式，它此式称为二组分体系（理想溶液）相对挥发度与气液平衡关系式，它反映了二组分体系反映了二组分体系A A物质在气液相中组分数间的关系物质在气液相中组分数间的关系。相对挥发度与气液平衡关系式在蒸馏操作实际应用中，常用平均相相对挥发度与气液平衡关系式在蒸馏操作实际应用中，常用平均相对挥

12、发度代替相对挥发度。对挥发度代替相对挥发度。移项整理得：移项整理得：y yA A =ABABx xA A1+(1+(AB AB-1)-1)x xA AAB AB x xA A AB AB y yA A x xA A=y yA A -y yA A x xA AAB AB x xA A =y yA A -y yA A x xA A +AB AB y yA A x xA A AB AB x xA A =y yA A (1-(1-x xA A +AB AB x xA A)AB AB x xA A =y yA A 1+(1+(AB AB-1)x-1)xA A 二、蒸馏釜二、蒸馏釜 在实际生产中，蒸馏釜的

13、类型繁多。通常是根据蒸馏的方式或操作条在实际生产中，蒸馏釜的类型繁多。通常是根据蒸馏的方式或操作条件对其进行分类。件对其进行分类。例如：按加热方式的不同，可将其分为电加热式蒸馏釜、蒸气加热式例如：按加热方式的不同，可将其分为电加热式蒸馏釜、蒸气加热式蒸馏釜和导热油加热式蒸馏釜等。蒸馏釜和导热油加热式蒸馏釜等。1.1.蒸馏釜的类型蒸馏釜的类型 按操作压强可将其分为常压蒸按操作压强可将其分为常压蒸馏釜和减压蒸馏釜。馏釜和减压蒸馏釜。按材质的不同，可将其分为不按材质的不同，可将其分为不锈钢蒸馏釜、搪瓷蒸馏釜锈钢蒸馏釜、搪瓷蒸馏釜 奶酒蒸馏釜奶酒蒸馏釜 如图所示，一般蒸馏釜主要由釜体、釜盖、进料口、馏

14、分蒸气出口、如图所示，一般蒸馏釜主要由釜体、釜盖、进料口、馏分蒸气出口、釜残夜出口、加热系统及冷凝系统等部件构成（有时，根据工艺要求，需釜残夜出口、加热系统及冷凝系统等部件构成（有时，根据工艺要求，需增加搅拌系统）。增加搅拌系统）。2.2.蒸馏釜的基本构造蒸馏釜的基本构造进料口进料口冷却水冷却水馏分馏分(送馏分储存器送馏分储存器)母液母液(送母液储存器送母液储存器)原料原料加热系统加热系统冷凝系统冷凝系统釜残液出口釜残液出口釜盖釜盖釜体釜体馏分蒸气出口馏分蒸气出口3.3.几种常见的蒸馏釜几种常见的蒸馏釜搪玻璃蒸馏釜搪玻璃蒸馏釜K K系列搪玻璃蒸馏釜系列搪玻璃蒸馏釜 该蒸馏釜是将含硅量高的瓷釉涂

15、于釜体该蒸馏釜是将含硅量高的瓷釉涂于釜体内金属壁表面，通过内金属壁表面，通过 950950搪烧制成的。搪烧制成的。搪玻璃蒸馏釜对各种浓度的无机酸、有搪玻璃蒸馏釜对各种浓度的无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强的抗机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强的抗腐性。腐性。如图所示，减压蒸馏釜如图所示，减压蒸馏釜是在普通蒸馏釜设备基础上是在普通蒸馏釜设备基础上增加了减压系统。增加了减压系统。增加了减压系统后，可增加了减压系统后，可使原料液的沸点降低，避免使原料液的沸点降低，避免在较高温度下料液中热稳定在较高温度下料液中热稳定性差的组分，因受热发生分性差的组分，因受热发生分解反应而变性。解反应而变性

16、。减压蒸馏釜减压蒸馏釜水蒸汽蒸馏设备是将蒸馏釜的加水蒸汽蒸馏设备是将蒸馏釜的加热系统改为水蒸汽加热，并且直接将热系统改为水蒸汽加热，并且直接将加热蒸汽与物料接触进行蒸馏，其馏加热蒸汽与物料接触进行蒸馏，其馏分与水蒸汽一起由馏分出口排出。分与水蒸汽一起由馏分出口排出。水蒸汽蒸馏设备常用于芳香油的水蒸汽蒸馏设备常用于芳香油的粗提，由馏分出口排出的冷凝液须进粗提，由馏分出口排出的冷凝液须进行油、水分离。行油、水分离。水蒸汽蒸馏釜水蒸汽蒸馏釜鸢尾酮鸢尾酮问题讨论与练习问题讨论与练习4 44 4 某厂欲对某某厂欲对某A A、B B二组分体系进行简单蒸馏操作。已知：二组分体系进行简单蒸馏操作。已知：A A

17、 组分的正组分的正常沸点为常沸点为 100100；B B 组分在组分在 100100时的饱和蒸气压为时的饱和蒸气压为 50.56kPa50.56kPa。求体系。求体系在在100 100 时，时，A A 组分的相对挥发度。组分的相对挥发度。4 45 5 计算苯甲苯混合液（二组分体系）在计算苯甲苯混合液（二组分体系）在 80.180.1110.8110.8时苯平均的时苯平均的相对挥发度。相对挥发度。三、简单蒸馏的计算三、简单蒸馏的计算 从简单蒸馏的特点得知：在简单蒸馏体系中，其气液相间只有瞬间的从简单蒸馏的特点得知：在简单蒸馏体系中，其气液相间只有瞬间的平衡关系。这样，我们便可以利用简单蒸馏的这种

18、瞬间的平衡关系进行物料平衡关系。这样，我们便可以利用简单蒸馏的这种瞬间的平衡关系进行物料衡算。衡算。气相中易挥发气相中易挥发组分的量组分的量 液相中易挥发组分液相中易挥发组分的减少量的减少量如图所示，假设如图所示，假设 W W1 1 为蒸馏釜中料液的物质为蒸馏釜中料液的物质的量分数，的量分数，x x为料液中易挥发组分的物质的量分为料液中易挥发组分的物质的量分数；若蒸馏过程中气化了数；若蒸馏过程中气化了 dWdW mol mol，其中含易挥，其中含易挥发组分为发组分为 y moly mol。根据物料衡算有：。根据物料衡算有：y ydWdW=d(Wd(Wx x)=W Wdxdx+x xdWdWdW

19、dW y yW W1 1 x x进料进料釜残液釜残液 简单蒸馏过程中简单蒸馏过程中的计算公式的计算公式将物料衡算式移项、整理：将物料衡算式移项、整理：dWdWW Wy ydWdW-x xdWdW=W WdxdxdW(ydW(y-x)=-x)=W Wdxdxdxdxy-xy-x=y ydWdW=W Wdxdx+x xdWdW对方程两端进行定积分：对方程两端进行定积分：W W1 1dWdWW Wdxdxy-xy-x =W W2 2x x1 1x x2 2lnln =W W1 1W W2 2dxdxy-xy-xx x2 2x x1 1W W1 1-W-W2 2 x xP PW W1 1 x x1 1

20、进料进料釜残液釜残液W W2 2 x x2 2馏分馏分x xP P馏分中易馏分中易挥发组分的物质挥发组分的物质的量分数的量分数 某厂用常压简单蒸馏处理含苯某厂用常压简单蒸馏处理含苯 50(mol)%50(mol)%、含甲苯、含甲苯 50(mol)%50(mol)%的混合的混合液。当蒸馏釜中的液体组成为含苯液。当蒸馏釜中的液体组成为含苯 37(mol)%37(mol)%时，停止操作。求：时，停止操作。求：例例1 11.1.馏分的总组成；馏分的总组成；2.2.每每100kmol 100kmol 料液可得到的馏分量。料液可得到的馏分量。W W1 1-W-W2 2 x xP PW W1 1 x x1

21、1进料进料釜残液釜残液W W2 2 x x2 2馏分馏分lnln =W W1 1W W2 2dxdxy-xy-xx x2 2x x1 1计算公式计算公式已知：已知：W W1 1 =100=100 kmolkmolx x1 1 =x xF F(苯苯)=50%=50%x x2 2 =x xW W =37%=37%求：求：x xP P =？W W1 1-W W2 2 =？可见，要运用上述公式进行计算，关键是解决定积可见，要运用上述公式进行计算，关键是解决定积分项。分项。定积分项通常可用图解法或计算法求之。定积分项通常可用图解法或计算法求之。根据工艺给出的根据工艺给出的 x x1 1、x x2 2 取

22、值范围，列表给出取值范围，列表给出 x x、y y、1/(y-x)1/(y-x)的相的相应数据，然后以应数据，然后以 x x 对对 1/(y-x)1/(y-x)作图；在作图；在 x x1 1 到到 x x2 2 之间的曲线所围面之间的曲线所围面积，就是公式中的定积分项。积，就是公式中的定积分项。dxdxy-xy-xx x2 2x x1 1【图解法图解法】1.1.根据工艺条件列出根据工艺条件列出 x x1 1 到到 x x2 2 的有关数值的有关数值x x 0.370.37 0.40 0.43 0.45 0.47 0.40 0.43 0.45 0.47 0.500.50y y1/(y-x)1/(

23、y-x)2.2.根据根据相对挥发度与气液平衡关系式，求相对挥发度与气液平衡关系式，求 y y 值值y y苯苯 =苯甲苯苯甲苯x x苯苯苯甲苯苯甲苯x x苯苯 +1-x+1-x苯苯m mx x苯苯1+(1+(m m-1)x-1)x苯苯求平均相对挥发度求平均相对挥发度 m mm m=1 1-2 2lnln1 12 2 在不清楚蒸馏过程的起始温度的情况下，可近似地以苯及甲苯的正常在不清楚蒸馏过程的起始温度的情况下，可近似地以苯及甲苯的正常沸点为起始温度计算挥发度。沸点为起始温度计算挥发度。已知：已知：（查表）（查表）80.180.1时时（苯的正常沸点）（苯的正常沸点）p p苯苯=101.3=101.

24、3 kPakPap p甲苯甲苯=39.3=39.3 kPakPa1 1=2.582.58则：则：p p苯苯p p甲苯甲苯101.3101.339.339.3求相对挥发度求相对挥发度同理：同理：（查表）（查表）110.8110.8时时（甲苯的正常沸点）（甲苯的正常沸点）p p苯苯=233.0=233.0 kPakPap p甲苯甲苯=101.3=101.3 kPakPa2 2=2.302.30则：则：p p苯苯p p甲苯甲苯233.0233.0101.3101.3求平均相对挥发度求平均相对挥发度=m m=1 1-2 2 lnln=2.44=2.442.58-2.302.58-2.30lnln1 1

25、2 22.582.582.302.300.280.280.1150.115注：注：在两个相对挥发度之差不太在两个相对挥发度之差不太大的情况下，可用算术平均值代大的情况下，可用算术平均值代之。即：之。即：m m 例如：例如：=(2.58+2.30)/2=(2.58+2.30)/2 =2.44 =2.440.589 0.619 0.648 0.666 0.684 0.7090.589 0.619 0.648 0.666 0.684 0.709 根据相对挥发度与气液平衡关系式，将平均相对挥发度根据相对挥发度与气液平衡关系式，将平均相对挥发度m m 代入式中代入式中求出求出 y y 值值。3.3.根据

26、得到的根据得到的 x x、y y，求，求 1/(y-x)1/(y-x)x x 0.370.37 0.40 0.43 0.45 0.47 0.40 0.43 0.45 0.47 0.500.50y y1/(y-x)1/(y-x)4.57 4.57 4.574.57 4.59 4.63 4.67 4.78 4.59 4.63 4.67 4.78 再根据相应的再根据相应的 x x 值和值和 y y 值求出值求出 1/(y-x)1/(y-x)。4.554.554.604.604.654.654.704.704.754.754.804.804.504.500.500.500.450.450.400.40

27、0.370.371/1/（y y苯苯 -x-x苯苯）x x苯苯4.4.以以 x x 对对 1/(y-x)1/(y-x)作图作图x x 0.370.37 0.40 0.43 0.45 0.47 0.40 0.43 0.45 0.47 0.500.50y 0.589 0.619 0.648 0.666 0.684 0.709y 0.589 0.619 0.648 0.666 0.684 0.7091/(y-x)1/(y-x)4.57 4.57 4.574.57 4.59 4.63 4.67 4.78 4.59 4.63 4.67 4.78A A1 1=4.57(0.5-0.37)=4.57(0.5

28、-0.37)=0.594=0.594A A3 3=0.03(4.67-4.57)=0.003=0.03(4.67-4.57)=0.003A A3 35.5.求曲线所围面积（定积分项）求曲线所围面积（定积分项）4.554.554.604.604.654.654.704.704.754.754.804.804.504.500.500.500.450.450.400.400.370.371/1/（y y苯苯 -x-x苯苯）x x苯苯A A2 2=(0.110.03)=0.00165=(0.110.03)=0.001652 21 14.78-4.674.78-4.67=0.11=0.110.5-0.4

29、7=0.030.5-0.47=0.03A A2 2A A4 4 0.0035 0.0035A A4 4A A总总 =0.594+0.00165+0.003+0.0035=0.60=0.594+0.00165+0.003+0.0035=0.60dxdxy-xy-xx x2 2x x1 1=0.60=0.60母液中易母液中易挥发组分挥发组分的量的量料液中易料液中易挥发组分挥发组分的量的量馏分中易馏分中易挥发组分挥发组分的量的量即：即：W W2 2lnln =0.60 =0.60W W1 1dxdxy-xy-xx x2 2x x1 11.821.82于是：于是：W W2 2=54.9(kmol)=5

30、4.9(kmol)=arcln0.6=arcln0.6=1.82=1.82W W1 1W W2 2W W1 11.821.82100100W W1 1-W-W2 2=100-54.9=100-54.9=45.1(kmol)=45.1(kmol)每每100kmol 100kmol 料液可得到的馏分量料液可得到的馏分量馏出液的总组成馏出液的总组成根据物料衡算有：根据物料衡算有：W WP Px xP P =W=W1 1x x1 1 -W -W2 2x x2 2则，馏分中苯的含量：则，馏分中苯的含量：x xP P（苯）（苯）=W WP PW W1 1x x1 1-W-W2 2x x2 245.145.

31、11001000.50.5-54.9-54.90.370.37=0.658=0.658x xP P(甲苯甲苯)=1-=1-x xP P(苯苯)=1-0.658=1-0.658 =0.342=0.342 即，馏分的组成为：含苯即，馏分的组成为：含苯 x x苯苯 =0.658=0.658，含，含甲苯甲苯 x x甲苯甲苯 =0.342=0.342。馏分中甲苯的含量：馏分中甲苯的含量：W WP P=W=W1 1-W-W2 2x xP PW W1 1=W=WF Fx x1 1=x xF F进料进料釜残液釜残液W W2 2=W=Wx x2 2=x xW W馏分馏分为了书写方便，令：为了书写方便，令：m m

32、=根据相对挥发度与气、液平衡关系式直接求定积分项。即：根据相对挥发度与气、液平衡关系式直接求定积分项。即：【计算法计算法】=d dx xy y -x-xx x1 1x x2 2m mx x1+(1+(m m-1)x-1)x-x-xdxdxx x1 1x x2 2=x-x-1+(1+(-1)x-1)x x x1+(1+(-1)x-1)x dxdxx x1 1x x2 2=(-1)-1)x x-(-(-1)x-1)x2 21+(1+(-1)x-1)x dxdxx x1 1x x2 2=+(-1)-1)x x+(+(1-1-)x)x2 2dxdxx x1 1x x2 2(-1)-1)x x-(-(-

33、1)x-1)x2 2(-1)x-1)x dxdxx x1 1x x2 2+x x1 1x x2 2dxdx1-x1-x=-=-lnln-1-11 1(-1)-1)+(+(1-1-)x)xx xx x1 1x x2 2x(a+x(a+bxbx)dxdx=-=-lnln +C +Ca a1 1a+a+bxbxx x积分公式积分公式 (-1)-1)x x+(+(1-1-)x)x2 2dxdxx x1 1x x2 2=x(x(-1)-1)+(+(1-1-)x)xdxdxx x1 1x x2 2-1-11 1(-1)-1)+(+(1-1-)x)x1 1x x1 1=-=-lnln -lnln (-1)-

34、1)+(+(1-1-)x)x2 2x x2 2=-=-lnln-1-11 1(-1)-1)+(+(1-1-)x)x1 1x x1 1(-1)-1)+(+(1-1-)x)x2 2x x2 2lnln(-1)-1)+(+(1-1-)x)x1 1x x1 1(-1)-1)+(+(1-1-)x)x2 2x x2 2=lnlnx x2 2(-1)-1)+(+(1-1-)x)x1 1 x x1 1(-1)-1)+(+(1-1-)x)x2 2=lnlnx x2 2(-1)-1)-(-(-1)x-1)x1 1 x x1 1(-1)-1)-(-(-1)x1)x2 2=lnlnx x2 2(-1)(-1)(1-x

35、1-x1 1)x x1 1(-1)(-1)(1-x1-x2 2)=lnln(1-x(1-x1 1)x)x2 2(1-x(1-x2 2)x)x1 1=-=-lnln-1-11 1(1-x(1-x1 1)x)x2 2(1-x(1-x2 2)x)x1 1 (-1)-1)x x+(+(1-1-)x)x2 2dxdxx x1 1x x2 2即：即：=-=-lnln-1-11 1(1-x(1-x1 1)x)x2 2(1-x(1-x2 2)x)x1 1 (-1)-1)x x+(+(1-1-)x)x2 2dxdxx x1 1x x2 2=-=-lnln2.44-12.44-11 1(1-0.5)0.37(1-

36、0.5)0.37(1-0.37)0.5(1-0.37)0.5m m=2.44=2.44已知：已知：x x1 1=0.50=0.50 x x2 2=0.37=0.37则：则：=-=-lnln =0.369=0.3691.441.441 10.1850.1850.3150.315d dx xy y -x-xx x1 1x x2 2=+(-1)-1)x x+(+(1-1-)x)x2 2dxdxx x1 1x x2 2x x1 1x x2 2dxdx1-x1-x1-x1-x =0.369+=0.369+d dx xy y -x-xx x1 1x x2 2x x1 1x x2 2dxdx=0.369-=

37、0.369-=0.369-ln(1-x)=0.369-ln(1-x)x x1 1x x2 2d(1-x)d(1-x)1-x1-xx x1 1x x2 21-x1-x2 2=0.369-=0.369-lnln =0.369-=0.369-lnln1-x1-x1 11-0.51-0.51-0.371-0.37=0.369-=0.369-lnln 0.794=0.369+0.794=0.369+0.2310.231=0.60=0.60即：即：W W2 2lnln =0.60 =0.60W W1 1dxdxy-xy-xx x2 2x x1 1W WP P=45.1(kmol)=45.1(kmol)1.

38、1.每每100kmol 100kmol 料液可得到的馏分量料液可得到的馏分量2.2.馏分的组成馏分的组成x xP P(苯苯)=0.658=0.658x xP P(甲苯甲苯)=0.342=0.342结论：结论：问题讨论与练习问题讨论与练习4 46 6 在常压操作下，在常压操作下，用简单蒸馏法分离苯甲用简单蒸馏法分离苯甲苯二组分体系。苯二组分体系。已知，进料液中苯的含量已知，进料液中苯的含量 x xF F =0.50=0.50，要求，要求苯的回收率为苯的回收率为 8080。求馏出液的量及其组成。求馏出液的量及其组成。W WP P x xP PW WF F x xF F进料进料釜残液釜残液W W x

39、 xW W馏分馏分资料卡片资料卡片作图的几点基本要求作图的几点基本要求用人工通过作图法求积分项，关键之一是作图技术。用人工通过作图法求积分项，关键之一是作图技术。1.1.作图工具的选择作图工具的选择用作图法求积分项所需的工具主要有铅笔、直尺、曲线板。铅笔一用作图法求积分项所需的工具主要有铅笔、直尺、曲线板。铅笔一般选择中等硬度（如：般选择中等硬度（如：1H 1H 或或 HBHB）的绘图铅笔为宜。）的绘图铅笔为宜。2.2.坐标纸的选择坐标纸的选择用作图法求积分项可选用普通直角坐标纸。用作图法求积分项可选用普通直角坐标纸。3.3.坐标轴的选择坐标轴的选择选用直角坐标纸作图时，一般以应变量（函数）为

40、纵坐标，以自变选用直角坐标纸作图时，一般以应变量（函数）为纵坐标，以自变量为横坐标。量为横坐标。坐标比例尺（刻度）的选择，一般应遵循如下几条原则。坐标比例尺（刻度）的选择，一般应遵循如下几条原则。能表示出全部有效数字能表示出全部有效数字坐标比例尺的精密度应与数据的精密度一坐标比例尺的精密度应与数据的精密度一致。否则可能得到错误的结论。致。否则可能得到错误的结论。2.302.302.02.03.03.04.04.0例如：例如：x 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 x 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50y 0.250 0.255 0.260 0.2

41、58 0.256 0.250y 0.250 0.255 0.260 0.258 0.256 0.250 x xy y0.10.10.20.20.30.30 01.1 1.3 1.51.1 1.3 1.5作图结果作图结果得一直线得一直线作图结果作图结果得一曲线得一曲线0.250.250.260.26x xy y1.1 1.3 1.51.1 1.3 1.5方便易读方便易读坐标比例尺（刻度）应方便易读。例如，坐标的坐标比例尺（刻度）应方便易读。例如，坐标的 1 1 个单位刻度表个单位刻度表示示 1 1、2 2、5 5 较为适宜；若表示为较为适宜；若表示为 3 3、4 4 则不好，表示为则不好，表示为

42、 6 6、7 7、8 8、9 9 则不妥。则不妥。考虑曲线的布置考虑曲线的布置在满足前面两个条件的前提下，需考虑曲线在坐标图的位置，尽可在满足前面两个条件的前提下，需考虑曲线在坐标图的位置，尽可能地使其对称、美观。能地使其对称、美观。例如：例如：y yx xy yx xy yx x4.4.代表点代表点代表点是指坐标图中与各数据相对应的点，它代表点反映着数据的代表点是指坐标图中与各数据相对应的点，它代表点反映着数据的准确度和精密度。准确度和精密度。这就要求坐标图上的代表点所反映的长、宽，应与数据的准确度和这就要求坐标图上的代表点所反映的长、宽，应与数据的准确度和精密度相适应。否则，与坐标比例尺选择不当类似，可能会得出错误的精密度相适应。否则，与坐标比例尺选择不当类似，可能会得出错误的结论。结论。5.5.曲线曲线代表点作好后，按代表点的分布情况作平滑曲线。曲线是反映代表代表点作好后，按代表点的分布情况作平滑曲线。曲线是反映代表点的平均变化情况。因此，作曲线时，在点的平均变化情况。因此，作曲线时，在“照顾照顾”各代表点的同时，应各代表点的同时，应着重考虑代表点的分布情况。着重考虑代表点的分布情况。