(1)在操作线和平衡线上得若干组与 Y 相应的值 1/(Y-Y*) ； (2) 在 Y1 到 Y2 的范围内作 Y~
1 曲线；
Y?Y*(3)计算曲线下阴影面积，此面积的值即为传质单元数 NOG 4 吸收剂用量的计算
吸收操作处理气量qn(V)，进出塔气体组成Y1、Y2，以及吸收剂进塔组成X2通常是由生产工艺确定的，而吸收剂用量和塔底溶液浓度是可以变动的，为了完成工艺要求的任务，需计算吸收剂的用量。 1、液气比
由全塔物料衡算式（4-42）Y2?qn(L)q(L)X2?Y1?nX1 可知吸收剂出塔浓度 X1与吸收
qn(V)qn(V)剂用量qn(L)是相互制约的，
? 选取的qn(L)/qn(V) ?，操作线斜率 ? ，操作线与平衡线的距离 ? ，塔内传质推动力 ? ，
完成一定分离任务所需塔高 ?；
? qn(L)/qn(V) ?，吸收剂用量? ，吸收剂出塔浓度 X1? ，循环和再生费用? ；
? 若qn(L)/qn(V) ? ，吸收剂出塔浓度 X1? ，塔内传质推动力? ，完成相同任务所需塔高? ，
设备费用? 。
要达到规定的分离要求，或完成必需的传质负荷量qn(L)/qn(V)的减小是有限的。 当qn(L)/qn(V)下降到某一值时，操作线将与平衡线相交或者相切，此时对应的qn(L)/qn(V) 称为最小液气比，用
?qn(L)/qn(V)?min表示。
? 在最小液气比下操作时，在塔的某截面上（塔
底或塔内）气、液两相达平衡，传质推动力为零，完成规定传质任务所需的塔高为无穷大。对一定高度的塔而言，在最小液气比下操作则不能达到分离要求。
? 实际液气比应在大于最小液气比的基础上，兼顾设备费用和操作费用两方面因素，按总费用
最低的原则来选取。 ? 根据生产实践经验，一般取 ?qn(L)/qn(V)?适宜=（1.1～2.0）?qn(L)/qn(V)?min 2、最小液气比
由图4-10可知，?qn(L)/qn(V)?min? 若体系服从亨利定律，Y1?mX1 故有 ?qn(L)/qn(V)?min?*Y1?Y2 （4-44） *X1?X2Y1?Y2 （4-44a）
Y1?X2m 吸收剂最小用量qn(L)min=qn(V)
Y1?Y2 （4-44b） *X1?X241
或 qn(L)min?qn(V)Y1?Y2 （4-44c）
Y1?X2m教学反思：
章节题目：第七章 蒸馏 学时分配：24学时 本章教学目的与要求：
介绍蒸馏的基本原理，常用的蒸馏方法，运用相关的基本理论和方法描述蒸馏过程
其 它：
课 堂 教 学 方 案
课题名称、授课时数：第一节 概述（2学时） 授课类型（理论课、实验课、技法课、习题课等）：理论课 教学方法与手段（讲授、讨论、指导、多媒体等）：多媒体 教学目的要求：蒸馏及其在化工生产中的应用 教学重点、难点：汽液传质设备的分类
第一节 概述
一、蒸馏及其在化工生产中的应用
蒸馏：通过加热造成汽液两相体系，利用液体混合物各组分挥发性的差别或沸点的 差别实现组分的分离与提纯。
应用：对粗产品进行纯化或将溶剂回收和提纯，如：石油炼制品的切割、有机合成 产品的提纯、溶剂回收和废液排放前的达标处理等。 二、汽液传质设备的分类（板式塔和填料塔） 1、填料塔
（1）以填料作为汽液相接触的基本单元；
（2）气液两相在填料塔内进行接触传质、传热； （3）液相为分散相，汽相为连续相。 2、板式塔
（1）在塔板上，汽液两相密切接触，进行热量和质量的交换。 （2）液相为连续相，汽相为分散相。
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课 堂 教 学 方 案
课题名称、授课时数：第二节 两组分溶液的汽液平衡关系（4学时） 授课类型（理论课、实验课、技法课、习题课等）：理论课 教学方法与手段（讲授、讨论、指导、多媒体等）：多媒体 教学目的要求：双组分理想溶液的汽液平衡相图
教学重点、难点：理想溶液的汽液相平衡关系——拉乌尔定律；双组分理想溶液的汽液平衡相图
第二节 两组分溶液的汽液平衡关系
一、理想溶液的汽液相平衡关系——拉乌尔定律 理想溶液的汽液相平衡服从拉乌尔定律，即：
0 pA?pAxA
00pB?pBxB?pB(1?xA)
以x和y分别表示易挥发组分在液相和汽相中的摩尔分数。 二、双组分理想溶液的汽液平衡相图
双组分理想溶液的汽液平衡关系用相图表示比较直观、清晰，而且影响蒸馏的因素可在相图上直接反映出来。蒸馏中常用的相图为恒压下的温度－组成（t-x-y）图和汽相－液相组成（y-x）图。 1、温度－组成（t-x-y）图（恒压）
当汽液两相达到平衡时，两相的温度相同，但汽相中易挥发组分的组成大于液相组成。当汽液两相组成相同时，则汽相露点总时大于液相的泡点。
若溶液为理想溶液，则服从拉乌尔定律。总压不太高时，可认为汽相是理想气体，服从道尔顿分
00压定律。可得: p?pA?pB?pAxA?pB(1?xA)
0解得: p?pBxA?00 pA?pB
0以及: yA?pAxAp
若已知温度t和总压p，由温度t查出pA0 、pB0 ，由以上两式就可求出xA、yA。 2．汽－液相组成（y-x）图
（1）对于理想溶液达到平衡时，汽相中易挥发组分浓度y总是大于液相的x，故其平衡线位于对角线的上方。
（2）平衡线离对角线越远，表示该溶液越易分离。
（3）总压变化不大时，外压对y-x关系的影响可忽略。在y-x曲线上任何一点所对应的温度不同。 三、相对挥发度
纯液体的挥发度是指该液体在一定温度下的饱和蒸汽压。混合液体中各组分的挥发度可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分数之比来表示，即
ppvA?AvB?B xAxB
对于理想溶液，因符合拉乌尔定律，则 00pBx BpAxA00vB??pBvA??pAxBxA
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因为pA0 、pB0 随温度变化而变化，所以νA、νB也随温度而变化，在使用时不方便，为此引入相对挥发度的概念。
相对挥发度（α）：溶液中易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比。
vpx
??A?AA vBpBxB若操作压力p不高，汽相遵循道尔顿分压定律，上式可改写为
pyxyx
??AA?AA pyBxByBxB 或：
yAx??A
yBxB
0对于理想溶液，则有 pA??0 pB理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比。
由于 pA0 、pB0均随温度沿相同方向而变化，因而两者的比值变化不大。 α近似为一常数。
对于两组分溶液，
代入式
xB?1?xAyB?1?yA
yAx??AyBxByAx??A1?yA1?xAy?
略去下标A，整理得
?x ? 1 ) x 相平衡方程 1 ? ( ?若α =1，则由上可以看出y=x,即相平衡时汽相的组成与液相的组成相同，不能用普通蒸馏方法分离。
若α＞1 ，则y>x，α愈大，y比x大的愈多，组分A和B愈易分离。
教学反思：
课 堂 教 学 方 案
课题名称、授课时数：第三节 简单蒸馏和精馏（4学时） 授课类型（理论课、实验课、技法课、习题课等）：理论课 教学方法与手段（讲授、讨论、指导、多媒体等）：多媒体 教学目的要求：精馏装操作流程及精馏原理 教学重点、难点：精馏原理
第三节 简单蒸馏和精馏
一、简单蒸馏
简单蒸馏（微分蒸馏）:使混合液在蒸馏釜中逐渐汽化，并不断将生成的蒸汽移出在冷凝器内冷凝，从而使混合液中组分部分分离。
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