最新蒸馏理论计算PDF电子书下载

第1章 蒸馏概论 1

1.1 蒸馏的定义 1

1.1.1 在石油工业的定义 2

1.1.2 精馏（rectification ） 2

1.1.3 分凝（partial condensation,dephlegmation）（又称部份凝结） 2

1.2 蒸馏与物质移动 2

1.2.1 物质移动的基本形式 4

1.3 蒸馏方式的分类 4

1.4 蒸馏的原理与装置 5

1.5 蒸馏的物质收支与能量收支 7

1.5.1 物质收支 8

1.5.2 能量收支（热收支） 9

第2章 气液平衡的一般考虑 14

2.1 纯物质的蒸气压 14

2.1.1 Clausius·Clapeyron方程式 14

2.1.2 Cox线图（chart） 17

2.1.3 Othmer线图 18

2.1.4 Antoine式 19

2.2 模耳组成与气体定律 27

2.2.1 模耳分率（mol fraction，克分子数率） 27

2.2.2 Dalton定律 28

2.2.3 Amagat's定律 29

2.3 平衡与相律 30

2.3.1 平衡（equilibrium） 30

2.3.2 相律与状态图 31

2.3.3 3成分系的气液平衡状态图 33

2.4 气液平衡关系 34

2.4.1 Henry定律 35

2.4.2 Raoult定律 35

2.4.3 理想溶液（ideal solution） 36

2.4.4 蒸气压—组成的关系例（2成分系） 36

2.4.5 挥发度（volatility） 38

2.4.6 比挥发度（relative volatility） 39

2.4.7 平衡系数（equilibrium constant） 41

2.4.8 理想溶液的气液平衡关系（多成分系） 43

2.4.9 用比挥发度计算气液平衡 45

2.4.10 用平衡系数计算气液平衡 47

2.5 部份凝结与部份蒸发 49

第3章 2成分系的气液平衡 53

3.1 2成分系的气液平衡 53

3.2 2成分完全相溶，不形成共沸混合物的系（理想溶液，非理想溶液） 53

3.2.1 压力·温度、组成关系（p-t-x线图） 53

3.2.2 定温的压力、组成关系（p-x线图） 54

3.2.3 从理想特性的偏倚（deviation from ideality） 56

3.2.4 定压的温度、组成关系（t-x,y线图） 58

3.2.5 在定压的气液平衡曲线（x-y线图） 61

3.2.6 在1气压的气液平衡例 62

3.2.7 x-y平衡值与比挥发度 63

3.2.8 理想溶液的x,y关系 64

3.2.9 理想溶液之x,y值的近似计算 65

3.2.10 用重量分率求得的气液平衡曲线 72

3.2.11 全压对气液平衡的影响 73

3.2.12 逆行现象（retrograde phenomena） 75

3.3 共沸混合物 77

3.3.1 最低沸点混合物（minimum boiling mixture）（最低共沸混合物，minimum azeotrope） 77

3.3.2 最高沸点混合物（maximum boiling mixture）（最高共沸混合物，maximum azeotrope） 78

3.4 二成分完全不相溶之系 78

3.5 二成分的一部份相溶的系 82

3.6 2成分系状态图总汇 83

第4章 平衡蒸馏 84

4.1 平衡蒸馏 84

4.1.1 平衡蒸馏的原理 84

4.1.2 平衡蒸馏的理论 85

4.1.3 平衡凝结（flash condensation） 87

4.1.4 多成分系的平衡蒸馏 92

第5章 微分蒸馏 101

5.1 微分蒸馏（分批单蒸馏） 101

5.1.1 微分蒸馏的理论—Rayleigh方程式 102

5.1.2 微分凝结（differential condensation） 107

5.1.3 多成分系的微分蒸馏（理想溶液） 126

第6章 2成分系的连续精馏（其1） 132

6.1 精馏与精馏塔 132

6.1.1 精馏（rectification） 132

6.1.2 精馏塔的发展 134

6.1.3 精馏塔的内部构造 137

6.2 精馏理论 138

6.2.1 还流比（reflux ratio） 138

6.2.2 物质收支 139

6.2.3 能量收支 140

6.2.4 在覆层的组成变化 140

6.2.5 操作线（operating line） 143

6.2.6 焓收支（热收支） 144

6.2.7 等模耳流的原理（principle of equimolal overflow and vaporization） 146

6.3 MaCabe-Thiele的段数决定法 149

6.3.1 浓缩操作线的画法 150

6.3.2 阶梯作图法 151

6.3.3 回收操作线的画法 152

6.3.4 与凝结器的关系 155

6.3.5 与再沸器的关系 156

6.3.6 理论段数（number of theoretical plates,N.T.P.） 157

6.3.7 step数 157

6.4 原料的热状态 158

6.4.1 q线的方程式（equation of q-line） 159

6.4.2 q值与蒸气量、液量的关系 161

6.4.3 操作线的画法（图6-33） 164

6.4.4 q线的斜度与q值的关系 165

6.4.5 q线的界限 165

6.4.6 原料供给段的位置（feed-plate location） 170

6.4.7 永回氏的修正法（原料段位置的修正） 171

6.5 回收塔的观念 174

6.6 从2处供给原料的场合 179

6.7 操作线弯曲的补正 180

6.8 模耳蒸发热因组成而变化时的操作线 182

第7章 2成分系的连续精馏（其2） 189

7.1 最小理论段数与最小还流比 189

7.1.1 全还流（total reflux） 189

7.1.2 Fenske方程式 190

7.1.3 最小还流比（minimum reflux ratio） 192

7.1.4 最小还流比的求法 193

7.2 最适还流比 202

7.3 还流比R与理论段数N的相关 206

7.3.1 Gilliland correlation）（1938） 207

7.3.2 Brown-Martin correlation（1939） 208

7.3.3 Erbar-Maddox correlation（1961） 210

7.3.4 其他的相关 210

7.4 蒸馏装置的热负荷 212

7.4.1 再沸器（reboiler） 215

7.4.2 再沸器的热负荷与原料温度 217

7.4.3 全凝器（total condenser） 218

7.4.4 分凝器（partial condenser,dephlegmator） 219

7.4.5 冷还流（cold reflux） 220

7.4.6 蒸馏塔的操作压力 222

7.5 阶梯作图法的补助手段 223

7.5.1 得高纯度制品时的理论段数 223

7.5.2 用两对数方格纸的阶梯作图 223

7.5.3 解析性段数计算（Kremser之式） 224

7.5.4 用open steam时 230

第8章 2成分系的连续精馏（其3） 234

8.1 逐段计算 234

8.2 理论段数的解析性计算法 241

8.3 Ponchon-Savarit的段数决定法 245

8.3.1 焓·组成线图（enthalpy-composition diagram） 245

8.3.2 在h-x线图的作图原理 248

8.3.3 全焓收支 251

8.3.4 浓缩部的焓收支 253

8.3.5 回收部的焓收支 253

8.3.6 理论段数的决定 254

8.3.7 最小理论段数（全还流） 254

8.3.8 最小还流比 254

8.4 P.S法与M.T法的比较 255

8.5 2成分系精馏的总合计算例 265

第9章 2成分系的分批精馏 286

9.1 分批精馏 286

9.2 馏出液的组成一定的场合（改变还流比） 286

9.3 还流比一定的场合（馏出组成变动） 290

9.3.1 停滞液（hold up） 293

第10章 共沸蒸馏与抽出蒸馏 295

10.1 2成分系共沸混合物的分馏 295

10.2 从共沸混合物分离纯成分的方法 296

10.3 多相共沸混合物 297

10.3.1 多相共沸混合物的分馏 298

10.4 共沸蒸馏 301

10.4.1 共沸剂应具备的条件 303

10.5 抽出蒸馏 304

10.5.1 抽出蒸馏的溶剂应具备的条件 305

第11章 水蒸气蒸馏与减压蒸馏 308

11.1 水蒸气蒸馏 308

11.1.1 水蒸气蒸馏的目的与应用 308

11.1.2 水蒸气蒸馏的装置 309

11.1.3 水蒸气蒸馏的理论 310

11.1.4 最小水蒸气消费量（minimum steam consumption） 311

11.1.5 放散（stripping） 312

11.1.6 液相有大量不挥发性成分时 317

11.2 减压蒸馏（真空蒸馏） 320

11.2.1 石油工业的真空蒸馏 321

第12章 多成分系的精馏（其1） 323

12.1 3成分系的精馏 323

12.1.1 3成分系精馏与三角图表 324

12.2 多成分系的气液平衡 330

12.3 多成分系的精馏计算 331

12.3.1 多成分系的精馏计算法 332

12.4 预备计算 333

12.4.1 塔压的选定 333

12.4.2 沸点计算（bubble point caloulation） 334

12.4.3 露点计算（dew point calculation） 335

12.4.4 flash计算 335

12.4.5 flash计算中气液比的新求法—Lockhart&McHenry方法 343

12.5 段数计算 348

12.5.1 界限成分（key components） 348

12.5.2 决定段数的一般手续 349

12.5.3 最小理论段数—Fenske式 350

12.5.4 最小还流比 355

12.5.5 Underwood方法（最小还流比的计算） 355

12.5.6 实用段数 360

12.5.7 原料供给段 361

第13章 多成分系的精馏（其2） 363

13.1 逐段计算 363

13.1.1 Lewis-Matheson的逐段计算法（LM法） 363

13.1.2 Thiele-Geddes的逐段计算法（TG法） 371

13.2 组成分布与pinch 382

13.2.1 多成分系精馏的塔内组成分布 382

13.2.2 pinch point 384

13.2.3 pinch组成的推算 385

13.2.4 pinch与拟pinch 386

13.3 多成分系最小还流比的求法 392

13.3.1 Colburn的方法 392

13.3.2 用实例比较各种最小还流比算定法 410

13.4 多成分系精馏的总合计算例 423

第14章 覆层塔（段塔）设计的基础 445

14.1 覆层塔的分类 445

14.2 覆层塔的性能比较 447

14.3 覆层塔各论 447

14.3.1 泡钟tray(bubble-captray） 449

14.3.2 Uniflux tray 450

14.3.3 Valve tray 451

14.3.4 多孔板塔（孔盘塔） 453

14.3.5 cascade tray,venturi tray 455

14.3.6 Turbogrid tray 456

14.3.7 Ripple tray 456

14.3.8 Kittel tray 457

14.3.9 最近的日本制tray 457

14.4 覆层塔设计手续 458

14.5 段间隔与塔径 458

14.5.1 段间隔（plate spacing） 458

14.5.2 蒸气速度与塔径 459

14.5.3 蒸气速度与塔内的异常现象 460

14.6 段塔直径的算定法 462

14.6.1 容许蒸气速度 463

14.6.2 Souders-Brown式 463

14.6.3 Fair & Matthews的相关（图14-33,34） 473

14.6.4 Eld式 476

第15章 利用充填塔的精馏 479

15.1 充填塔的一般考察 479

15.1.1 充填塔与段塔（覆层塔）的比较 480

15.1.2 充填物必要的特性 480

15.1.3 不规则充填物（random packing） 481

15.1.4 规则充填物（regular packing） 481

15.1.5 充填物的支持 482

15.1.6 液的分布（liquid distribution） 483

15.1.7 充填物的濡湿面积 486

15.1.8 飞沫同伴（entrainment） 486

15.2 充填层内的气液流动 487

15.2.1 决定塔径的准绳 488

15.2.2 flooding速度的推算线图 489

15.2.3 flooding速度的推算式 491

15.2.4 loading速度的推算曲线 491

15.2.5 液量的核对 491

15.3 充填塔的压力损失 492

15.4 充填塔高度的决定 497

15.4.1 H.E.T.P.(height equivalent to a theoretical plate） 497

15.4.1 移动单位数与移动单位高度 498

15.4.3 液相基准的移动单位 501

15.4.4 移动单位数的求法 501

15.4.5 全还流的NOG 504

15.4.6 移动单位高度的求法 505

第16章 段效率 509

附图与附表 521