化工原理讲稿8(第六章)(天大版).ppt

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1、九、塔高与塔径的计算（一）塔板效率指反映实际塔板的气液两相传质的完善程度；表示方法有总板效率、单板效率等；1.总板效率（又称全塔效率）ET指达到指定分离效果所需理论板层数与实际塔板层数的比值；NT：不包括塔釜再沸器，再沸器相当一块理论板；2.单板效率（默弗里板效率）Emv、EmL指以气相（液相）经过实际板组成的变化值与经过理论板组成的变化值之比来表示；板效率的影响因素：①物性：、、D(扩散系数)、(表面张力)、；②操作参数：ug、uL、V/L、R、P、T：③塔的结构尺寸：希望高效低阻；n例6-11用一个蒸馏釜和一层实际板

2、组成的精馏塔分离二元理想溶液。组成为0.2的料液在泡点温度下由塔顶加入，系统的相对挥发度为2.5。若使塔顶轻组分的回收率为80%，并要求塔顶产品组成为0.80，试求该层塔板的液相默弗里板效率。（二）塔高的计算塔的有效高度=实际板数×板间距HT其中：u指适宜的空塔气速，通常取最大允许气速umax的0.6~0.8倍；（三）塔径十、精馏塔的操作和调节已知：①相平衡曲线或相对挥发度；②全塔总板数及加料板位置；③原料量及组成；④进料热状况q；⑤回流比R；⑥塔顶馏出液的采出率；要解决的问题为：当某个操作条件改变时，塔顶、塔底产品的量或组成如

3、何变化？当NT不变，泡点进料，讨论xD,xW如何变化？xF,其他不变，D,W不变；结论：xD,xWxF对xD,xW的影响b.加料板位置上移结论：xD,xW加料板位置对xD,xW的影响c.R结论：xD,xWR对xD,xW的影响d.q,R不变，D不变，V’结论：xD,xWq对xD,xW的影响十一、　精馏装置的热量恒算目的：加热剂与冷却剂的用量带入系统的热：1、再沸器的热量恒算：QB,QF,QR带出系统的热：Qv,Qw,Q’对全塔作热量衡算，以1小时0C为基准。QFQDQWQcQ’QvQRQB冷凝器为

4、全凝器,作热量衡算，以1小时0C为基准，忽略热损失GB——水蒸气用量,kg/h;r——水蒸气的汽化潜热,kJ/kg。2、冷凝器的热量恒算冷却剂消耗量热量衡算蒸汽用量:能量恒算：例6-12在一常压操作的连续精馏塔中，分离苯-甲苯混合液，原料中苯的含量为0.4（摩尔分数，下同），原料液量为100kmol/h，泡点进料，要求塔顶产品中苯的含量不低于0.98，塔釜残液中苯的含量不高于0.02，操作回流比为2，泡点回流，忽略热损失。试求塔釜加热蒸汽用量和冷凝器中冷却水用量。忽略热损失。已知下列数据：加热蒸汽为101.3kPa(表压)的饱

5、和蒸汽；冷却水进、出口温度为15C和30C，比热容为4.187kJ/(kg·K)；苯和甲苯的摩尔质量分别为78.11和92.13kg/kmol、80.2C时苯的气化热：r苯=31024.2kJ/kmol；２、一个正常操作的精馏塔，泡点进料，塔顶塔底产品均合乎要求，由于某种原因，xF。问：（1）此时产品组成将有何变化？（2）若维持xD不变，可采用哪些措施，并比较这些方法的优缺点？十二、特殊精馏1.恒沸精馏原理：在混合液中加入第三组分（称为挟带剂）形成新的最低恒沸物；2.萃取精馏原理：向混合液中加入溶剂(又称萃取剂)，萃取剂

6、不与原料液中任何组分形成恒沸物；P73页习题15、16；习题15：全回流条件下求：汽相单板效率EmV2、EmV3，液相单板效率EmL2、EmL3；习题16