化工原理教案（下冊(cè)）

1、第一章 第一章 蒸 餾 （下冊(cè)） （下冊(cè)）1. 1. 教學(xué)目的 教學(xué)目的通過本章的學(xué)習(xí)，掌握蒸餾的基本概念和蒸餾過程的基本計(jì)算方法。2. 2. 教學(xué)重點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)（1）兩組分理想物系的汽液平衡關(guān)系（2）蒸餾過程的原理（3）兩組分連續(xù)精餾過程的計(jì)算（物料衡算與進(jìn)料熱狀況的影響、理論板層數(shù)的計(jì)算與回流比的影響、塔板效率）3. 3. 教學(xué)難點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn)進(jìn)料熱狀況參數(shù) 及對(duì)精餾的影響；多側(cè)線的精餾塔理論板層數(shù)的求解；間歇精餾的計(jì)算。4. 4

2、. 本章學(xué)習(xí)應(yīng)注意的問題 本章學(xué)習(xí)應(yīng)注意的問題（1）汽液平衡關(guān)系是精餾過程計(jì)算的基礎(chǔ)，要理解平衡常數(shù)、相對(duì)揮發(fā)度等基本概念，熟練地運(yùn)用汽液平衡關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（2）兩組分連續(xù)精餾過程計(jì)算的主要內(nèi)容是物料衡算、理論板層數(shù)的計(jì)算及塔高和塔徑的計(jì)算，涉及到進(jìn)料熱狀況、最小回流比和回流比、塔板效率等諸多概念，要理解上述概念，熟練地掌握各計(jì)算公式之間的聯(lián)系。（3）兩組分連續(xù)精餾過程計(jì)算所涉及的公式較多，學(xué)習(xí)時(shí)不要機(jī)械地記憶，應(yīng)注意掌握其推導(dǎo)過程

3、。（4）塔板效率計(jì)算通常需聯(lián)立操作線方程、汽液平衡方程及塔板效率定義式，應(yīng)注意給出有關(guān)組成可計(jì)算塔板效率；給出塔板效率亦可計(jì)算有關(guān)組成。計(jì)算時(shí)應(yīng)注意所求塔板的位置和類型（是理論板還是實(shí)際板）。5. 5. 教學(xué)方法 教學(xué)方法以課堂講授為主，輔之以課堂討論和習(xí)題課進(jìn)行鞏固和強(qiáng)化訓(xùn)練。6. 6. 本章學(xué)習(xí)資料 本章學(xué)習(xí)資料(1)夏清等.化工原理,下冊(cè). 天津: 天津大學(xué)出版社, 2005(2)姚玉英等. 化工原理,下冊(cè). 天津: 天津大學(xué)出版

4、社, 1999(3)大連理工大學(xué). 化工原理,下冊(cè). 大連: 大連理工大學(xué)出版社, 1992(4) 賈紹義，柴誠(chéng)敬.化工傳質(zhì)與分離過程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001(5) 蔣維鈞，雷良恒，劉茂林.化工原理,下冊(cè).北京：清華大學(xué)出版社， 19931-1 1-1 蒸餾過程概述與汽液平衡關(guān)系 蒸餾過程概述與汽液平衡關(guān)系 （2）蒸餾操作流程 可分為間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾。間歇蒸餾具有操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于小規(guī)模、多品種或某些有特殊要

5、求的場(chǎng)合；連續(xù)蒸餾具有生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品質(zhì)量要求高等場(chǎng)合。間歇蒸餾為非穩(wěn)態(tài)操作，連續(xù)蒸餾為穩(wěn)態(tài)操作。（3）物系中組分的數(shù)目 可分為兩組分精餾和多組分精餾。工業(yè)生產(chǎn)中，絕大多數(shù)為多組分精餾，但兩組分精餾的原理及計(jì)算原則同樣適用于多組分精餾，只是在處理多組分精餾過程時(shí)更為復(fù)雜些，因此常以兩組分精餾為基礎(chǔ)。（4）操作壓力 可分為加壓、常壓和減壓蒸餾。常壓下為氣態(tài)（如空氣、石油氣）或常壓下泡點(diǎn)為

6、室溫的混合物，常采用加壓蒸餾；常壓下，泡點(diǎn)為室溫至 150℃左右的混合液，一般采用常壓蒸餾；對(duì)于常壓下泡點(diǎn)較高或熱敏性混合物（高溫下易發(fā)生分解，聚合等變質(zhì)現(xiàn)象），宜采用減壓蒸餾，以降低操作溫度。本章重點(diǎn)討論兩組分物系連續(xù)精餾的原理及計(jì)算方法。二、蒸餾過程的汽液平衡關(guān)系 二、蒸餾過程的汽液平衡關(guān)系蒸餾操作是汽液兩相間的傳質(zhì)過程，汽液兩相達(dá)到平衡狀態(tài)是傳質(zhì)過程的極限。因此，汽液平衡關(guān)系是分析精餾原理、解決精餾計(jì)算的基礎(chǔ)。（一） （一） 兩組

7、分理想物系的汽液平衡 兩組分理想物系的汽液平衡所謂理想物系是指液相和汽相應(yīng)符合以下條件：(1) 液相為理想溶液，遵循拉烏爾定律。(2) 汽相為理想氣體，遵循道爾頓分壓定律。當(dāng)總壓不太高（一般不高于 104kPa）時(shí)汽相可視為理想氣體。理想物系的相平衡是相平衡關(guān)系中最簡(jiǎn)單的模型。嚴(yán)格地講，理想溶液并不存在，但對(duì)于化學(xué)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)極相近的組分組成的物系，如苯—甲苯、甲醇—乙醇、常壓及150℃以下的各種輕烴的混合物，可近似按理想物系處理。1