化工原理下册天津大学柴诚敬23－24学时

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1、第九章蒸馏9.5两组分连续精馏的计算9.5.1计算的基本假定9.5.2物料衡算与操作线方程一、全塔物料衡算二、操作线方程在提馏段中，任意塔板（m板）下降的液相组成与由其下一层塔板（m+1板）上升的气相组成之间的关系称之为操作关系，描述它们之间关系的方程称为提馏段操作线方程。2.提馏段操作线方程提馏段的物料衡算二、操作线方程总物料衡算易挥发组分衡算整理得二、操作线方程提馏段操作线方程二、操作线方程直线方程斜率截距根据恒摩尔流假定，为定值，且在稳态操作时，及xW为定值。提馏段操作线方程为一直线方程。三、进料热状况的影响精馏塔五种进料热状

2、况精馏塔的进料热状况（1）冷液进料（2）饱和液体进料（泡点进料）（3）气液混合物进料（4）饱和蒸气进料（露点进料）（5）过热蒸气进料1.精馏塔的进料状况冷液进料对于冷液进料冷液进料三、进料热状况的影响饱和液体（泡点）进料对于饱和液体进料饱和液体进料三、进料热状况的影响气液混合物进料对于气液混合物进料气液混合物进料三、进料热状况的影响饱和蒸气（露点）进料对于饱和蒸气进料饱和蒸气进料三、进料热状况的影响过热蒸气进料对于过热蒸气进料过热蒸气进料三、进料热状况的影响2.进料热状况参数为了定量地分析进料量及其热状况对于精馏操作的影响，现引入进

3、料热状况参数的概念。进料板的物料衡算和热量衡算三、进料热状况的影响（1）进料热状况参数定义物料衡算热量衡算三、进料热状况的影响设三、进料热状况的影响进料热状况参数则整理得令三、进料热状况的影响（2）进料热状况参数对提馏段操作线方程的影响由则三、进料热状况的影响（3）进料热状况参数的计算对于冷液进料，设进料温度为tF、泡点温度为tb泡点进料定性温度三、进料热状况的影响由冷液进料泡点进料气液混合物进料露点进料过热蒸气进料三、进料热状况的影响第九章蒸馏9.5两组分连续精馏的计算9.5.1计算的基本假定9.5.2物料衡算与操作线方程9.5.

4、3理论板层数的计算一、逐板计算法逐板计算法通常从塔顶开始，计算过程中依次使用平衡方程和操作线方程，逐板进行计算，直至满足分离要求为止。平衡方程操作线方程（a)（b)（c)逐板计算法示意图塔顶采用全凝器由y1=xD(a)x1y2x2y3…xF≥xn（泡点进料）进料板NF：第n层一、逐板计算法(b)(a)(a)(a)(b)精馏段理论板层数：n-1（进料板算在提馏段）由=xn…≤xW总理论板层数NT：n＋m-2（不包括再沸器）一、逐板计算法(a)(a)(a)(c)(c)(c)提馏段理论板层数：m-1（不包括再沸器）二、梯级图解法梯级图解法

5、又称麦克布—蒂利法，简称M—T法。1.操作线的作法用图解法求理论板层数时，需先在x–y图上作出精馏段和提馏段的操作线。作图时，先找出操作线与对角线的交点，然后根据已知条件求出操作线的斜率（或截距），即可作出操作线。xDabxWcd精馏塔的操作线g提馏段操作线的截距数值很小，因此提馏段操作线不易准确作出，且这种作图法不能直接反映进料热状况的影响。故提馏段操作线通常按以下方法作出：先确定提馏段操作线与对角线的交点c，再找出提馏段操作线与精馏段操作线的交点d，直线cd即为提馏段操作线。二、梯级图解法由在交点处两式中的变量相同，略去有关变量

6、的上下标，经整理得又二、梯级图解法q线方程或进料方程与对角线联立解得交点e。过点e作斜率为q/(q-1)的直线与精馏段操作线交于点d，联接cd即得提馏段操作线。二、梯级图解法直线方程斜率截距操作线的作法xDabxWcxFe截距斜率fd2.梯级图解法求理论板层数自对角线上的点a开始，在精馏段操作线与平衡线之间作由水平线和铅垂线构成的阶梯，当阶梯跨过两操作线的交点d时，改在提馏段操作线与平衡线之间绘阶梯，直至阶梯的垂线达到或跨过点c为止。二、梯级图解法xDabxWcxFefd12345NT=4（不包括再沸器）；NT=5（包括再沸器）；N

7、F=3练习题目思考题作业题:6、7、81.进料热状况参数有何物理意义？2.q线方程或进料方程是如何获得的？3.进料量对理论板层数有无影响，为什么？4.在分离任务一定时，进料热状况对所需的理论板层数有何影响？