蒸餾為什麼要氣液平衡

⑴ 當精餾塔內達到氣液平衡時會出現什麼現象,一旦出現該如何處理

在精餾塔的連續操作過程中應做到物料平衡、氣-液平衡和熱量平衡，這3個平衡互相影響，互相制約。蒸汽壓力突然變化時，將直接影響塔釜難揮發組分的蒸發量，使當時塔內熱量存在不平衡，導致氣-液不平衡，為此如何將塔釜熱量根據蒸汽進料量自動調節達到相對穩定，從而保證塔內熱量平衡是問題的關鍵。在生產過程中，各精餾塔設備已確定，塔釜蒸發量與氣體流速成正比關系，而流速與塔壓差也成正比關系，所以控制好塔頂、塔釜壓力就能保證一定的蒸發量，而在操作中，塔頂壓力可通過塔頂壓力調節系統進行穩定調節或大部分為常壓塔，為此，穩定塔釜壓力就特別重要。於是在蒸汽進料量不變情況下，我們對蒸汽壓力變化情況與塔釜壓力的變化進行對比，發現兩者成正比關系，而且滯後時間極小。於是將蒸汽進料量與塔釜壓力進行串級操作，將塔釜壓力信號傳遞給蒸汽流量調節閥，蒸汽流量調節閥根據塔釜壓力進行自動調節，通過蒸汽進料量自動增大或減少，確保塔釜壓力穩定，從而保證了精餾操作不受外界蒸汽波動的影響。

⑵ 什麼叫汽液平衡什麼叫相對揮發度

汽液平衡
汽相與液相間的相平衡。它與氣液平衡有一些共同的規律，所以有時把它與氣液平衡合在一起進行研究。為簡便起見，常把汽相或氣相與液相之間的平衡合寫成汽（氣）液平衡。習慣上把低於臨界溫度的氣體稱為蒸氣,簡稱汽,它可以加壓液化;高於臨界溫度的氣相,不能加壓液化，稱為氣體(見p－V－T關系)。例如,苯與甲苯的混合液在25℃與它們的蒸氣的平衡，因兩組分的臨界溫度各為288.9℃和318.8℃，故屬汽液平衡；氮溶於水在25℃下的平衡，因氮的臨界溫度為-147.0℃，故屬氣液平衡。化工生產中常見的是一個氣相或汽相與一個液相之間的平衡，但也會遇到一個汽相與兩個以上液相之間的平衡。例如在分離乙酸乙烯酯、乙酸和水的精餾塔中，由於水與酯形成部分互溶的兩個液相，在某些塔板上會出現兩個液相與一個汽相相互接觸的汽液平衡問題。
類型 在化工熱力學中，氣液平衡是按偏離理想狀態程度不同的氣相和液相的相互組合來分類的。
液相通常可分為：①理想溶液。對於各組分的性質極為相似（如旋光異構體、同位素等）或差別不大（如甲醇－乙醇、苯-甲苯、乙烷-丙烷等）的溶液可近似地看作理想溶液。在這種情況下組分i的逸度弙（上標L表示液相）符合路易斯-蘭德爾規則：即
弙＝fxi

式中f為在系統溫度、壓力下純液體組分i的逸度;xi為液相中組分i的摩爾分率。如果把蒸氣近似地看作理想氣體，此式可簡化為：
pi＝pxi

式中p為純液體組分i的飽和蒸氣壓，此式即為拉烏爾定律。②非理想溶液。不符合路易斯－蘭德爾規則的溶液。按偏離情況,又分為正偏差（弙＞fxi）和負偏差(弙＜fxi)。偏離嚴重時,前者會出現最低恆沸點（隨組成xi的變化,在恆定溫度下，總壓出現極大值,在恆定壓力下,沸點出現最低值）,後者會出現最高恆沸點（隨組成xi的變化，在恆定溫度下，總壓出現極小值，在恆定壓力下，沸點出現最高值）。弙可用活度系數方程或狀態方程計算（見相平衡關聯）。
汽（氣）相可分為：①理想氣體混合物，在常壓或壓力較低的情況下，一般氣體混合物均可近似地看作理想氣體混合物。這時組分i的逸度弙(上標V表示汽相)等於分壓，即：
弙＝pi

②實際氣體的理想溶液（指符合理想溶液規律的氣體混合物），當壓力稍高時，氣體分子間的相互作用力不可忽略，已不能看作為理想氣體。在這種情況下，如果各組分的性質很接近，如中等壓力下的輕烴混合物，則可近似地看作理想溶液。這時組分i的逸度可按路易斯-蘭德爾規則計算：
弙＝fyi

式中f為純氣體組分i在系統溫度壓力下的逸度；yi為汽相中組分i的摩爾分率。③實際氣體的非理想溶液(指不符合理想溶液規律的氣體混合物),則用狀態方程計算弙。
將上述兩種液相和三種氣相組合起來，存在五種汽（氣）液平衡關系：

液相為理想溶液，汽（氣）相為非理想溶液，也是一種可能的組合，但由於液相的非理想性一般較汽相的為強，因而不存在這種組合。
平衡計算 包括泡點、露點和閃急蒸餾的計算，其基本公式為：
弙(T,p,x)＝弙(T,p,y)

如果已知弙i與T、p、x或y的關系,就可由一相的組成計算另一相的組成。蒸餾和吸收主要利用汽(氣)相組成yi與液相組成 xi 的差別，進行混合物的分離。比值Ki＝yi/xi稱為相平衡比,用以表示混合物中各組分的揮發能力，數值愈大則愈容易揮發。工程計算中常選取某一組分j 作為基準，將任一組分i的相平衡比與組分j的相平衡比相比較,其比值αij＝Ki/Kj稱為相對揮發度,用以表示混合物中各組分的相對揮發能力。Ki或αij是吸收、蒸餾計算的基本數據。http://ke..com/view/949899.html?wtp=tt

相對揮發度
相對揮發度:習慣上將溶液中易揮發組分的揮發度對難揮發組分的揮發度之比，稱為相對揮發度。以α表示。
http://ke..com/view/1481322.htm

⑶ 蒸餾與沸點實驗中 氣相與液相達成平衡 如何理解

氣體液化的速度與液體氣化的速度是一樣的。

⑷ 蒸餾中氣液平衡關系服從什麼定律

拉烏爾定律
實驗表明,理想溶液的氣液平衡關系遵循拉烏爾定律。

⑸ 乙醇的蒸餾及沸點的測定的注意事項

乙醇的蒸餾及沸點的測定的注意事項：
（）沸石必須在加熱前加入。如加熱前忘記加入，補加時必須先停止加熱，待被蒸物冷至沸點以下方可加入。若在液體達到沸點時投入沸石，會引起猛烈的暴沸，部分液體可能沖出瓶外引起燙傷或火災。如果沸騰中途停止過，在重新加熱前應加入乾燥過的沸石 。
（2）蒸餾時的速度不能太快，否則易在蒸餾瓶的頸部造成過熱現象或冷凝不完全，使溫度計讀得的沸點偏高；同時蒸餾也不能進行得太慢，否則由於溫度計的水銀球不能為蒸出液蒸氣充分浸潤而使溫度計上所讀得的沸點偏低或不規則。

實驗原理
液體物質在大氣壓下和一定溫度下存在氣液平衡當液體受熱溫度升高時， P0 同時升高，當P0 =大氣壓P時液體內部開始氣化，大量的液體分子逸出液體表面向外擴散，這時液體開始沸騰。
蒸餾分離原理
（1）水和乙醇沸點不同，用蒸餾或分餾技術，可將乙醇溶液分離提純。
（2）當溶液的蒸氣壓與外界壓力相等時，液體開始沸騰。據此原理可用微量法測定乙醇的沸點。
步驟：
1. 用酒精燈在石棉網下加熱，並調節加熱速度使餾出液體的速度控制在每移秒1滴～2滴。
記錄溫度剛開始恆定而餾出的一滴餾液時的溫度和最後一滴餾液流出時的溫度。當具有此沸點范圍(沸程)的液體蒸完後，溫度下降，此時可停止加熱。同時收集好除去前餾分後的餾液。千萬不可將蒸餾瓶里的液體蒸干，以免引起液體分解或發生爆炸。
2.稱量所收集餾分的質量或量其體積，並計算回收率。

微量法測乙醇沸點
沸點測定有常量法和微量法兩種，常量法可藉助簡單蒸餾或分餾進行。微量法測定沸點是置3滴～4滴乙醇樣品於沸點管中，再放入一根上端封閉的毛細管，然後將沸點管用小橡皮圈縛於溫度計旁，放入熱浴中進行緩慢加熱。加熱時，由於毛細管中的氣體膨脹，會有小氣泡緩緩逸出，在到達該液體的沸點時，將有一連串的小氣泡快速地逸出。此時可停止加熱，使浴液自行冷卻，氣泡逸出的速度即漸漸減慢。當氣泡不再冒出而液體剛要進入毛細管的瞬間(即最後一個氣泡縮至毛細管中時)，表示毛細管內的蒸氣壓與外界壓力相等，此時的溫度即為該液體的沸點。

⑹ 氣液平衡問題

給你篇文獻，你要是要條件查閱一下，很詳細，應該有幫助
朱建華,高建保.用於反應版精餾過程計權算的氣液平衡演算法評價.石油煉制與化工，1994年第25卷第11期
摘要:本文對反應精餾過程計算使用的氣液平衡計算方法。進行了簡要分析，評述了各種方法的優劣，並開發出用於評價反應精餾過程氣液平衡計算方法的軟體。根據乙酸－乙醇－乙酸乙酯－水體系的氣液平衡數據，對反應精餾過程計算常用的幾種氣平衡演算法，如Wilson，NRTL，UNIQUAC，ASOG和UNIFAC方法對該體系的預測結果，進行了分析比較。得知對於這種反應精餾體系，Wilson方法是一種簡便，可靠，實用的氣液平

⑺ 精餾操作的三大平衡是什麼在精餾操作中是如何體現的

三大平衡，即質量平衡、熱量平衡和氣液平衡。只有達到這三大平衡，精餾塔才能說進入一個正常的操作狀態，才能按要求產出合格產品。調整精餾塔的基本思路，就是盡快找到這三大平衡的平衡點。不過這三個平衡點並非是直觀的，需要我們去找。
質量平衡相對容易找，全部進塔量的和等於全部出塔物料量的和，只要把相關的數加起來就行了。可是氣液平衡就看不見了，塔板上有多少上升氣量、下降液流量，它們之間的比例，塔板上液層高度有多少，都是看不見的。可是有一些現象可以反映出來，如塔頂產品在線分析值、塔壓差、迴流罐與塔釜液位等。熱量平衡也是如此。也就是說這三大平衡是有區別的，不可能同時找到。但它們又是有聯系的。其中，質量平衡是前提，進料量和采出量不匹配，其他就無從談起。氣液平衡是目標，它體現了產品組成，又沒有直接的手段可以控制它。熱量平衡才是我們調整的主體，它依據了質量平衡，通過控制所載入的冷量可以影響冷凝下來迴流的液量，通過再沸加熱量可以控制上升蒸汽量，從而影響氣液平衡。

⑻ 試述氣液平衡數據在工業中的應用

摘要 氣液平衡數據是化學工業發展新產品、開發新工藝、減少能耗、進行三廢處理的重要基礎數據之一。 化工生產中的蒸餾和吸收等分離過程設備的改造與設計、挖潛與革新以及對最佳工藝條件的選擇，都需要精確可靠的氣液平衡數據。這是因為化工生產過程都要涉及相間的物質傳遞，故這種數據的重要性是顯而易見的。

⑼ 為什麼蒸餾時最好控制餾出液的速度為1~2滴為宜

因為在蒸餾的時候，是利用溫度氣化被分離的物質，達到分離的目的。一般講餾分的滴液是每秒1-2滴為宜，這個數據是經過很多化學工作者實驗當中積累出來的經驗數據。

如果蒸餾速度快了，溫度一定會高於某種餾分的沸點，其它的餾分因為溫度上升也會被蒸出，達不到最佳的分離效果。

利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同，使低沸點組分蒸發，再冷凝以分離整個組分的單元操作過程，是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段，如萃取、過濾結晶等相比，它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑，從而保證不會引入新的雜質。

(9)蒸餾為什麼要氣液平衡擴展閱讀：

液體的分子由於分子運動有從表面溢出的傾向。這種傾向隨著溫度的升高而增大。如果把液體置於密閉的真空體系中，液體分子繼續不斷地溢出而在液面上部形成蒸氣，最後使得分子由液體逸出的速度與分子由蒸氣中回到液體的速度相等，蒸氣保持一定的壓力。

將液體加熱至沸騰，使液體變為蒸氣，然後使蒸氣冷卻再凝結為液體，這兩個過程的聯合操作稱為蒸餾。很明顯，蒸餾可將易揮發和不易揮發的物質分離開來，也可將沸點不同的液體混合物分離開來。但液體混合物各組分的沸點必須相差很大（至少30℃以上）才能得到較好的分離效果。