第三章 3.3 多组分精馏1

《第三章 3.3 多组分精馏1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、课内作业名词解释：关键组分、非分配组分、清晰分割、最小回流比、最小理论板数写出塔压估算中使用的几个经验常数精馏塔计算中，一般规定哪些变量为固定设计变量？写出Fenske方程的几种形式，并说明分别用于计算哪些值？2第三章气液传质分离过程3.2多组分精馏多组分精馏过程分析一些基本概念塔压选择、计算最小理论塔板数及组分分配：Fenske方程最小回流比：Underwood方程实际回流比与理论板数：Gilliland图多组分精馏塔的简捷计算方法上节课内容回顾核实闪蒸问题的判断条件TB

2、闪蒸计算框图绝热闪蒸计算框图一、多组分精馏过程分析Rectifyingsection精馏段Strippingsection提馏段Countercurrent逆流泡沫1.多组分精馏塔的设计变量1.多组分精馏塔的设计变量1.多组分精馏塔的设计变量固定设计变量：所有进入物流的变量（每股物流C+2个）：C+2所有组件和单元的压力：N+2所有组件和单元的传热流率（除冷凝器和再沸器外）：0合计：N+C+4可调设计变量：51.多组分精馏塔的设计变量可调设计变量：5（p63）2.多组分精馏特性9计算方法上：对于二元精馏，设计变量被确定后，可从任一端出发，作逐板计算，无需试差。对于多元精馏，由于不能指定全

3、部组成，所以需先假设一端的组成，再通过反复试差求解。二元精馏vs多元精馏在塔内流率，温度和浓度分布上也有不同。benzene-toluene10二组分精馏流率、温度、浓度分布除进料板处液体流率有突变外，各段的摩尔流率基本上为常数.benzene(LK)-toluene(HK)-isopropylbenzene11图3-5三元精馏流量分布图3-6三元精馏温度分布液气比L/V接近常数benzene-toluene(LK)-xylene(HK)-isopropylbenzene12图3-7四元精馏液相组成分布Z1=0.125Z2=0.225Z3=0.375Z4=0.27512=2.2522=1

4、.0032=0.3342=0.21Summary3.多元精馏与二元精馏在浓度分布上的区别13（1）关键组分含量存在极大值；（2）非关键组分通常是非分配的，即重组分通常仅出现在釜液中，轻组分仅出现在馏出液中；（3）重、轻非关键组分分别在进料板下、上形成几乎恒浓的区域；（4）全部组分均存在于进料板上，但进料板含量不等于进料含量。各组分的浓度分布曲线在进料板处不连续。144.小结：（一）沿塔高方向的温度分布在精馏塔中，温度分布主要反映物流的组成。沿塔高方向自下而上温度递减15级间流率分布与热量衡算密切相关。影响因素较多，总效应很复杂，难以归纳出一个通用的规律。假设塔内恒摩尔流近似成立

5、。小结：（二）沿塔高方向的汽液流率分布16对于两组分精馏，指定馏出液中一个组分的浓度，就确定了馏出液的全部组成；指定釜液中一个组分的浓度，也就确定了釜液的全部组成。对于多组分精馏，遇到的关键问题是塔顶和塔底产品的组成和量无法全部预先确定。小结：（三）沿塔高方向的浓度分布二、一些基本概念1.关键组分：对多组分精馏来说，通常把指定浓度的两个组分称为关键组分。轻关键组分：相对易挥发的关键组分称为轻关键组分（LNK）重关键组分：难挥发的关键组分称为重关键组分（HNK）轻非关键组分：相对挥发度比轻关键组分大的组分（将全部或接近全部进入馏出液）重非关键组分：相对挥发度比重关键组分小的组分（将全部

6、或接近全部进入釜液）中间组分：1.关键组分根据组分是否在精馏塔的两端都出现，可分为非分配组分：只在塔顶或塔釜出现的组分分配组分：在塔顶和塔釜均出现的组分轻非关键组分（lightnonkeycomponent,LNK）轻组分轻关键组分（LK）中间组分(intermediatecomponent,relativevolatilitybetweenthetwokeycomponents)重关键组分（HK）重非关键组分（heavynonkeycomponent,HNK）重组分Relativevolatilitylowhigh1.关键组分计算时，如何确定关键组分？一般来说，给定了分离要求的组分为关

7、键组分，如例3-3（p73）/例3-4（p75）只给定了一个组分的分离要求，而其他组分不作任何要求时，一般选择相邻组分作为关键组分二、一些基本概念2.清晰分割：馏出液中除了重关键组分外，没有其它重组分；釜液中除了轻关键组分外，没有其它轻组分。3.最小回流比：在无穷多塔板数的条件下达到关键组分预期分离所需要的回流比。4.最小理论板数：全回流操作下达到关键组分预期分离所需要的理论板数。21最少理论板数（Nm）和全回流1、开车时，先全回流