化工原理课件(天大)2

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1、化工原理课件YANTAIUNIVERSITYTheprinciplesofChemicalEngineering主讲、、制作、制作：：齐世学：齐世学烟台大学化学生物理工学院化工原理课件YANTAIUNIVERSITY化工原理课件YANTAIUNIVERSITY四四、四、、理论板数、理论板数（N））的求法）的求法Ty1方法：：平衡关系：平衡关系、、操作关系、操作关系1.1.逐板计算法1.逐板计算法：y1精精精1D,xD馏馏馏y2x1①①精馏段①精馏段2段段段x2全凝器：y=x(已知)F,xy1'1DFx1'

2、平衡操作RDy2'yxy===x+++x1'112R+++11R+++1提提提2'馏馏馏x2'平衡操作y===Rx+++xD段段段y2x23R+++12R+++1Q☻每用一次平衡关系，，就，就表示需要一块理论板W,xW化工原理课件YANTAIUNIVERSITY直至x≤x；n即为进料板，，精馏段板数为，精馏段板数为n-1块块。块。nFy1②②提馏段②提馏段x=x'(已知)n1操作'L+++qF'Wy1x1'y===x−−−x精精精1D,xD2L+++qF−−−W1L+++qF−−−WWyx馏馏馏212平衡

3、操作段段段xy2'x2'y3'……2y1'F,xFx'≤x；；提馏段板数为；提馏段板数为m-1块块。块。y'1'mW2x'提提提12'☻准确、、可同时得到组成、可同时得到组成，，是，是馏馏馏x2'段段段基本方法；；理论板数多时繁；理论板数多时繁Q琐琐，琐，，可编程计算，可编程计算。。双组分精。双组分精W,xW馏中不多用。框图化工原理课件YANTAIUNIVERSITY化工原理课件YANTAIUNIVERSITY2.2.图解法2.图解法：αααx①作平衡线：：平衡数据或关系式：平衡数据或关系式：y===1+

4、++(ααα−−−)1x②作操作线：y===Rx+++xD精馏段：R+++1R+++1xRD过过（过（xD,xD）），），，截距，截距=R+++1或或斜率或斜率=R+++1L+++qFW提馏段：y'===x'−−−xL+++qF−−−WL+++qF−−−WW过过（过（x,x）），），，截距或斜率，截距或斜率WW☻截距小，，与，与与（与（x,x））点很近）点很近，，画不准，画不准；WW？？☻用斜率麻烦，，且不能体现进料热状态，且不能体现进料热状态。化工原理课件YANTAIUNIVERSITY③q线——两操作

5、线的交点Vy===Lx+++DxD两式D,xDV′′′y===L′′′x−−−WxW相减F,xFL,x(((V′′′−−−V)))y===(((L′′′−−−L)))x−−−(((WxW+++DxD)))V,yL',x'V',y'而而：而：FxF===DxD+++WxW;L′′′===L+++qF;V===V′′′+++1(−−−q)FW,xW(((q−−−1)))Fy===qFx−−−FxFqxFy===x−−−——qqqq线方程或进料方程q−−−1q−−−1☻过过（过（x,x））点）点点，点，，斜率为

6、，斜率为q/(q-1)的直线！FF化工原理课件YANTAIUNIVERSITY☻不同进料状态对q线及操作线的影响(a)(a)冷液体(a)冷液体，q>1斜率>0(b)(b)饱和液体(b)饱和液体，q=1斜率=∝(c)(c)汽液混合(c)汽液混合，00☻进料热状态只影响q线及提馏段操作线！化工原理课件YANTAIUNIVERSITY化工原理课件YANTAIUNIVERSITY④作图求理论板数：

7、(McCabe-Thiele法法，法，M-T法法）法）
从精馏段或提馏段开始画梯级;动画
加料板——梯级跨过两操线交点;
更换操作线;
理论板数=梯级数（（精段（精段、、提段、提段、、加料板、加料板）;
再沸器；；塔顶分凝器；塔顶分凝器;⑤适宜加料板位置(Feed-platelocation)动画⑥进料热状况对N的影响动画T☻恒摩尔流假设！化工原理课件YANTAIUNIVERSITY化工原理课件YANTAIUNIVERSITY化工原理课件YANTAIUNIVERSITY化工原理课件YANTAIUNIVER

8、SITY【【例【例6-6】常压精馏塔分离含苯0.44（（摩尔分（摩尔分率率，率，，下同，下同））的苯）的苯—甲苯混合液，，塔顶产品含苯不低，塔顶产品含苯不低于0.975，，釜液含苯不高于，釜液含苯不高于0.0235。R=3.5。。用图解法。用图解法求以下两种情况下的N及加料板位置。T⑴⑴原料液为⑴原料液为20℃℃的冷液℃的冷液。⑵⑵原料为液化率等于⑵原料为液化率等于1/3的汽液混合物。已知：：操作条件下苯和甲苯的汽化潜热分别为