直接蒸汽加热时二元连续精馏塔提馏段操作线方程

《直接蒸汽加热时二元连续精馏塔提馏段操作线方程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第12卷第3期湖　北　工　学　院　学　报1997年9月Vol.12No.3JournalofHubeiPolytechnicUniversitySep.1997直接蒸汽加热时二元连续精馏塔提馏段操作线方程黄光斗　王　坚　邵友元;化学工程系G摘　要　提出了直接蒸汽加热时二元连续精馏塔以xF、xD、xW、q、R表达的提馏段操作线方程K并对直接蒸汽加热和间接蒸汽加热时的提馏段操作线方程进行了讨论和比较1关键词　精馏M操作线方程M提馏段M理论塔板数中图法分类号　TQ01笔者在文献[1]中已说明K间接蒸汽加热时提馏段操作线方程若以xF、xD、xW、

2、q和R表达时K可以从实质上揭示理论塔板数的变化规律K而且用逐板法计算精馏过程比较直接、方便1其实K直接蒸汽加热时也存在着与间接蒸汽加热时相类似的情况1将两者进行比较K其精馏段操作线方程相同K精馏段操作线与提馏段操作线交点的轨迹方程;即进料线方程G亦相同M所不同在于提馏段操作线1对图1所示的直接蒸汽加热的二元连续精馏过程K当通入的直接蒸汽为纯水蒸汽时K其提馏段操作线方程[2K3]一般可表达为33ym+1=LWxmöVW-WxWöVWY@1S333或ym+1=WxmöV0-WxWöV0.@2S式中KLW为提馏段下降液体的流率Ykmolös[V

3、W为提馏3段上升蒸汽的流率Ykmolös[W为塔底产品@釜液S的流率@kmolösSYV0为加入塔底的蒸汽的流率Ykmolös[3xW为塔底产品中轻组分的摩尔分率13　图1直接蒸汽加热的二元连续常规若将式;1G或式;2G以xF、xD、xW、q和R表示K则能精馏塔示意图收到与间接蒸汽加热时相同的效果1收稿日期　1996-10-03黄光斗　男　1945年生　副教授　武汉　湖北工学院化学工程系　430068©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.26湖　北　工

4、　学　院　学　报1997年第3期　1　提馏段操作线方程的改写直接蒸汽加热时K据恒摩尔流假设K有3W=LW=L+qF=RD+qFY@3SV0=VW=V-@1-qSF=@R+1SD-@1-qSF.;4G式中KL为精馏段下降液体的流率Ykmolös[V为精馏段上升蒸汽的流率Ykmolös[F为进料的流率Ykmolös[D为塔顶产品@馏出液S的流率Ykmolös1式;3G除以式;4G得3WRD+qFR+qFöD==.@5SV0@R+1SD-@1-qSF@R+1S+@q-1SFöD由全塔的易挥发组分的物料衡算得33FxF=DxD+WxW.@6S将式

5、;3G代入式;6G并整理得33FöD=@xD+RxWSö@xF-qxWS.@7S式中KR为回流比1将式;7G代入式;5G并整理得33WöV0=@RxF+qxDSö@@R+1SxF+@q-1SxD-@R+qSxWS.@8S将式;8G代入式;2G得3@RxF+qxDSxm-@RxF+qxDSxWym+1=3.@9S@R+1SxF+@q-1SxD-@R+qSxW式;9G为直接蒸汽加热时二元常规精馏塔提馏段操作线方程12　讨论与说明3比较式;2G与式;9G可知K前者是以具有容量性质的参数如;W、V0等物流率S表示的[后3者以具有强度性质的参数如x

6、F、xD、xW、q、R表示的1根据以相对挥发度A表示的相平衡方程yn=Axnö@1+@A-1SxnS、精馏段操作线方程yn+1=@Rxn+xDSö@R+1S和提馏段操作线方程式@9SY采用逐板计算法Y从塔顶往下交替使3用平衡方程和操作线方程Y可以直接代入已知的xF、xD、xW、q、R和A进行设计型计算Y求得所3需的理论塔板数N[也可以在N确定的条件下Y维持xF、xD、xW、q、R和A中的4个参数不变K当某参数发生变化时K试差计算另一个参数相应变化的情况K即进行操作型的逐板法计算1设计型的计算一般存在优化设计的问题K即要进行多方案选择M而操

7、作型的计算K由于所涉及的方程为非线性隐函数形式K需要进行反复试差1因此K两种类型的计算K采用式;9G比式;2G方便1式;9G为直接蒸汽加热时二元连续常规精馏塔提馏段操作线方程1若对直接蒸汽加热时二元连续回收塔;不带回流R=0GK即只有提馏段没有精馏段的塔K则式;9G可直接改写为3qxDxm-qxDxWym+1=3.@10SxF+@q-1SxD-qxW　　当为饱和液体进料;即q=1S时K则式;10G又可直接改写为33ym+1=@xDxm-xDxWSö@xF-xWS.@11S©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalD

8、iscCo.,Ltd.Allrightsreserved.　第12卷第3期　　　　　　　黄光斗等　直接蒸汽加热时二元连续精馏塔提馏段操作线方程273　　可见K提馏段操作线方程以xF、xD、xW