题目
[问答题,简答题] 请简述精馏的基本原理。
[问答题,简答题] 请简述精馏的基本原理。
题目解答
答案
所谓精馏是利用塔内组分相对挥发度的不同,使气液两相在塔板上发生接触,进行传质和传热,多次部分汽化,部分冷凝,从而分别在塔顶和塔底得到纯度较高的轻组分和重组分。
解析
精馏的基本原理主要考查对精馏过程核心机制的理解。关键点在于:
- 相对挥发度差异:不同组分的挥发性差异是精馏分离的基础;
- 气液接触与传质传热:塔板上气液两相的接触促进物质传递和热量交换;
- 多次部分汽化与冷凝:通过反复汽化和冷凝实现组分的逐步富集。
精馏的核心过程包含以下关键环节:
1. 相对挥发度的利用
混合物中各组分的相对挥发度不同,轻组分更易挥发,重组分更易冷凝。这一差异使分离成为可能。
2. 气液相接触与传质
在塔板上,上升的蒸汽与下降的液体接触,发生传质过程:轻组分从液相进入气相,重组分从气相进入液相。
3. 多次部分汽化与冷凝
- 部分汽化:液体中易挥发组分优先汽化,形成富集轻组分的蒸汽。
- 部分冷凝:蒸汽中重组分优先冷凝,形成富集重组分的液体。
通过多次循环,塔顶逐渐富集轻组分,塔底富集重组分。
4. 最终分离结果
塔顶通过冷凝收集高纯度轻组分,塔底通过收集高纯度重组分。