化工原理讲稿（下册）应化第十章蒸馏讲稿ppt课件.ppt

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1、讨论题在101.3kPa下，使含苯y=0.7（摩尔分率）的苯-甲苯混合气相，在一部分冷凝器中将气相量的1/3冷凝为饱和液相。试求气、液相的组成是多少？定性说明若冷凝量增加时，气、液相组成将如何变化？一个完整的精馏塔包括哪几部分？精馏段和液相回流的作用？提馏段和气相回流的作用？精馏塔中的浓度分布和温度分布规律？讨论题第五节二元连续精馏塔的计算与分析（1）根据给定的分离要求，计算进、出精馏装置各股物料的量和组成；（2）它的主要操作条件：包括操作压强、回流比（塔顶回流液量与馏出液量的比值）和加料热状态等；（3）确定精馏塔所需的理论板数和加料位置；

2、（4）塔板结构尺寸的计算，如塔径、塔高及塔板结构尺寸；（5）计算冷凝器和再沸器的热负荷，确定其类型和尺寸。一、板式精馏塔的设计计算任务、所需基本数据和基本工具设计计算精馏塔计算校核计算1.计算任务第五节二元连续精馏塔的计算与分析2.所需基本数据(1)进料情况包括进料量、进料的组成、进料温度或汽化率。(2)分离要求指定塔顶和塔底产品的组成来规定分离要求(3)相平衡数据饱和蒸气压，t—x—y图及y—x图。(4)物理性质数据热焓、汽化潜热、密度、粘度、表面张力等。3.所需基本工具(1)物料衡算(2)热量衡算(3)相平衡关系二、全塔物料衡算（Ove

3、rallmaterialbalance）1.塔顶、塔底产品量的确定总物料衡算易挥发组分物料衡算第五节二元连续精馏塔的计算与分析联解以上两式，可得塔顶产品量D塔底产品量W第五节二元连续精馏塔的计算与分析三、理论板数的计算(1)汽、液两相在板上充分接触混合，板上不存在温度差和浓度差；(2)离开塔板的汽、液两相达平衡，即离开理论板的两相温度相等，组成互成平衡。理论板的概念（Conceptofidealplate）（一）精馏段的物料衡算─精馏段的操作线方程总物料衡算式易挥发组分衡算式第五节二元连续精馏塔的计算与分析或1.精馏段的物料衡算2.恒摩尔流

4、假定（Constantmolaloverflowhypothesis）(1)各层板上液相的流量L1，L2……Ln以及汽相的流量V1，V2，……，Vn均不相同，求算理论塔板数除上面的物料衡算式外，需再作热量衡算和相平衡关系才能求算，计算会变得比较复杂。(2)恒摩尔流假定可以简化计算过程；(3)一些组分沸点接近的二元混合物接近恒摩尔流假定的情况。恒摩尔流假定提出的原因：第五节二元连续精馏塔的计算与分析第五节二元连续精馏塔的计算与分析(1)恒摩尔汽化假定在精馏塔的精馏段内，由每层板上升的汽相摩尔流率都相等，在提馏段也是如此。即精馏段提馏段(2)恒

5、摩尔溢流假定在精馏塔的精馏段内，由每层板下降的液相摩尔流率都相等，在提馏段也是如此。精馏段提馏段恒摩尔流假定的内容：服从恒摩尔流假定的精馏过程，塔板上汽液两相接触时，有多少摩尔的蒸汽冷凝，相应就有多少摩尔的液体汽化。因此该精馏过程属等摩尔反向扩散传质过程。①组分的摩尔汽化潜热相同。②汽、液相接触时由于温度不同而传递的显热可以忽略。③塔的保温良好，热损失可以忽略。恒摩尔流假定成立的条件：第五节二元连续精馏塔的计算与分析3.精馏段的操作线方程（Operatingline）在恒摩尔流假定下，精馏段的基本计算式为：定义回流比:R=L/D所以精馏段的

6、操作线方程第五节二元连续精馏塔的计算与分析表示相遇两流组成的关系第五节二元连续精馏塔的计算与分析y1.01.0xy-x线P=constantxD0ac若将上述精馏段物料衡算方程式标绘在y-x坐标图上，是一条过点（xD,xD)，斜率为R/(R+1)，截距为xD/（R+1)的直线。故称精馏段物料衡算方程为精馏段操作线方程。2.操作线方程（Operatingline）V’,yWW,xWL’,xWmm+1L’,xnV’,ym+1（二）提馏段的物料衡算─提馏段的操作线方程总物料衡算式易挥发组分衡算式1.提馏段的物料衡算提馏段操作线方程第五节二元连续精

7、馏塔的计算与分析第五节二元连续精馏塔的计算与分析若将上述提馏段物料衡算方程式标绘在y-x坐标图上，则是一条过点（xW,xW)，斜率为L'/(L'-W)，截距为-WxW/(L'-W)的直线。故称提馏段物料衡算方程为提馏段操作线方程。y1.01.0xy-x线P=constantxW0bf第五节二元连续精馏塔的计算与分析（三）进料段的物料衡算1.进料的热状况及进料热状况参数精馏段与提馏段的汽相和液相流量通过进料段联系在一起的，对进料段作总物料衡算和热量衡算，可得：进料段作总物料衡算对进料段作热量衡算得：(2)(1)由于相邻两层板的温度和浓度变化不

8、大，故可认为第五节二元连续精馏塔的计算与分析将式(1)代入上式消去V′并整理可得于是式(2)可以写成即第五节二元连续精馏塔的计算与分析令当进料为汽、液混合物时，设进料的液化分率为