原片 · P07 P07 拉乌尔定律(相平衡方程)
若混合液为理想溶液,液体与蒸汽间平衡关系符合拉乌尔定律 :一定温度下,混合液面上蒸汽总压 p=pA +pB ;任一组分分压=其纯组分饱和蒸汽压乘以它在溶液中的摩尔分数。
p_A = p_A^{0}\,x_A \qquad p_B = p_B^{0}\,(1-x_A)
p = p_A + p_B = (p_A^{0}-p_B^{0})\,x_A + p_B^{0}
理想溶液的组成 xA 与组成 xB 的蒸汽分压,与液面上方蒸汽总压成直线关系 。
蒸馏分离的基本依据是什么?
混合液各组分液体挥发度不同,同温下蒸汽压不同,靠反复部分汽化、部分冷凝把各组分按近纯态分出。
发酵产品中用蒸馏法提取的有哪些?
白酒、酒精、甘油、丙酮、丁醇,以及萃取过程中的溶剂回收。
酒精发酵醪中酒精含量大约多少?
约 6—10%,另含几十种挥发度不同的杂质和大量水分。
酒精蒸馏流程按塔数分哪几类?
单塔式、双塔式、三塔式、多塔式。
双塔气相过塔与液相过塔的区别?
气相过塔是粗馏塔酒汽直接进精馏塔(省蒸汽);液相过塔是先冷凝成液体再进塔,多一次排醛机会,适于含乙醛多的糖蜜酒精。
拉乌尔定律(理想溶液相平衡)?
各组分分压=纯组分饱和蒸压×其液相摩尔分数;总压 p=p_A+p_B。
什么是相对挥发度 α?如何判断能否蒸馏分离?
α=易挥发组分挥发度÷难挥发组分挥发度;α=1 不能用蒸馏分离,α 越偏离 1 越易分离。
酒精—水共沸点(恒沸点)的组成和意义?
x=y=0.894 摩尔比,即 95.57%(m/m),沸点约 78℃,此后普通蒸馏不能再提浓。
简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏的根本区别?
在于有无回流;精馏靠回流使两相多次接触传质而得高纯,简单蒸馏(间歇无回流)、平衡蒸馏(闪蒸连续)不能。
精馏塔精馏段和提馏段各起什么作用?
进料口以上为精馏段,精制汽相易挥发组分;进料及以下为提馏段,提浓液相难挥发组分。同时具备才能分出两种高纯产品。
什么是理论塔板(平衡级)?
离开该板的汽液两相在传热传质上都达平衡(温度相同、组成互成平衡)的理想塔板,用塔板效率校正得实际塔板数。
填料塔与板式塔分别属于哪种接触方式?
填料塔为微分接触式(连续接触),板式塔为逐级接触式(阶跃变化)。
三塔式蒸馏由哪三个塔组成?分哪几类?
粗馏塔、排醛塔、精馏塔;分直接式、半直接式、间接式三类。
半直接式三塔流程为何应用广泛?
排醛塔气相过塔、脱醛酒液相进精馏塔;操作稳定、酒精质量较好,我国酒精工业广泛应用。
粗馏塔的作用及酒糟含醇要求?
把乙醇从成熟醪分出、塔底排酒糟;要求酒糟含酒精在 0.01% 以下。
粗馏塔塔板按发展顺序有哪几种?
泡罩塔板→S形泡罩塔板→导向筛板→浮阀波纹筛板→斜孔塔。
泡罩塔板的优缺点?
操作稳定、对设计准确性要求低;但结构复杂、成本高、生产能力低、压降大。
S形泡罩塔板有何优点?
蒸汽水平喷出有推出力使液层均匀、落差小、雾沫夹带少;流通面积大2—4倍、处理量大约50%;结构简单造价低;缺点是压降较大。
导向筛板比普通筛板多了哪两点改进?
增加了导向斜孔(推动液体降低液层)和鼓泡促进器(防入口处倾向性漏液)。
浮阀板对泡罩板的主要改革是什么?
取消升气管,改用可上下浮动的浮阀,按气量自调开度,降低压降、兼有泡罩板和筛板优点。
筛孔板孔径常用范围及大孔径优点?
常用 3—8mm(宜 4—5mm);大孔径 10—25mm 制造简单、造价低、不易堵塞。
斜孔板相比浮阀板的处理能力?
气体负荷上限比浮阀板高 30—40%,单位截面处理量大 50% 左右,板效率高于浮阀板。
精馏塔附属设备主要有哪三类?
换热器(预热器/分凝器/冷却器)、塔釜废液排出器、杂醇油分离器。
成熟醪预热到多少度?为什么?
60—70℃;利用精馏塔酒精蒸汽冷凝放出的热量,节省蒸汽和冷却水。
控制酒糟废液的两种排出器及其原理?
浮鼓式控制器(借浮鼓随液面升降启闭锥形阀)和 U形管控制器(液柱平衡压力液封自动排出,长约3m)。