9-液体精馏(复习+习题课).ppt

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1、9th液体精馏复习9.1概述9.1.1蒸馏操作在化工生产中的应用用于均相液体混合物的分离，以达到提纯或回收有用组分的目的。9.1.2蒸馏操作的依据蒸馏操作就是借助液体混合物中各组分挥发性的差异，进行气化、冷凝分离液相混合物的化工单元操作。液体均具有挥发而成为蒸气的能力，但不同的液体在一定温度下的挥发能力各不相同，在蒸馏操作中，将挥发能力强的组分称为易挥发组分或轻组分；将挥发能力弱的组分称为难挥发组分或重组分。9.1.3蒸馏过程的分类蒸馏操作的分类方法有很多种，可按照按操作流程、操作压强、蒸馏方式等分类。理想与非理想溶液的比较二组分精馏若=1不能用普

2、通蒸馏方法分离。<1呢？说明是什么状况？在精馏计算中，如果操作温度范围内物系的相对挥发度变化不大，可取其平均值，通常用算术平均值。若＞1可用普通蒸馏方法分离；间歇精馏计算二、平衡蒸馏计算1、物料衡算总物料衡算F=D+W易挥发组分衡算FxF=Dy+Wx分离器内汽化率D/F=1－q加热物料所需热量Q=Fcm（t－tF）料液被加热的温度9.4精馏9.4.1精馏原理；9.4.2精馏操作流程9.5双组分连续精馏的计算9.5.1理论板的概念与恒摩尔流的假设一、理论板的概念二、恒摩尔流假设1、恒摩尔气流V1=V2=…=Vn=V；V1，=V2，=…=Vm，=V，

3、但V和V，不一定相等。2、恒摩尔液流L1=L2=…=Ln=L；L1，=L2，=…=Lm，=L，但L和L，不一定相等。精馏段与提馏段P90例9－49.5.5理论板层数的计算一、逐板计算法二、图解法三、捷算法9.5.6最小回流比、回流比及其选择一、全回流和最少理论板层数二、最小回流比三、适宜回流比的选择R=(1.1~2.0)Rmin9.5.8精馏装置的热量衡算一、冷凝器冷凝器的热负荷QC＝(R+1)D(IV－IL)＝Vrc冷却介质消耗量二、再沸器再沸器的热负荷加热介质消耗量9.6间歇精馏9.6.1恒回流比操作操作回流比恒定，随着过程的进行，釜液组成及馏出

4、液组成均下降9.6.2恒馏出液组成操作馏出液组成恒定，操作回流比不断增大，釜液组成不断降低，馏出液量不断减少。9.10液体精馏思考题1)压力对蒸馏过程的汽液平衡关系有何影响，如何确定精馏塔的操作压力？2)挥发度与相对挥发度有何不同，相对挥发度在精馏计算中有何重要意义？3)为什么说理论板是一种假定，理论板的引入在精馏计算中有何重要意义？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?5)进料量对理论板层数有无影响，为什么?6)全回流操作的特点是什么，有何实际意义？7)对不正常形状的汽液平衡曲线，是否必须通过曲线的切点来确定，为什么?8)精馏

5、操作回流比通常为R=(1.1~2.0)Rmin，试分析根据哪些因素确定倍数的大小?9)若精馏塔塔顶采用分凝器－全凝器冷却方式，在求解理论板层数时应注意什么?10)在精馏过程中，影响塔板效率的因素是什么?9th液体精馏习题课D,xDW,xWF,xF精馏流程FeedBottomsReboilerHeaterLCLCTCPTFDistillateCondenserCondenser2021/9/14图解法求理论塔板数N平衡线方程精馏段操作线方程提馏段操作线方程q线EquilibriumcurvexFxwyxD1234xafbdxD/(R+1)Rectify

6、curvestrippercurve习题课D,xDW,xWF,xFDxD=0.95W,xWFxF=0.45习题课例1设计型问题组成为xF=0.45的原料以汽液混合状态进入精馏塔，其中气液摩尔比为12，塔顶xD=0.95（以上均为摩尔分率），塔顶易挥发组分回收率为95%，回流比R=1.5Rmin，塔釜间接蒸汽加热，相对挥发度试求：（1）原料中汽相和液相组成；（2）列出提馏段操作线方程。DxD=0.95W,xWFxF=0.45设计型问题举例DxD=0.95W,xWFxF=0.45(2)设计型问题举例设计型问题举例N，与N不变这个前提相矛盾。故假设不成

7、立。例2操作型定性分析一操作中的常压连续精馏塔分离某混合液。现保持回流液量和进料状况（F、xF、q）不变，而减小塔釜加热蒸汽量，试分析xD、xW如何变化？操作型问题举例至于xW，也用排除法推知，只能变大。操作型问题举例练习操作型定性分析一操作中的常压连续精馏塔分离某混合液。现保持塔顶馏出液量D、回流比R、进料状况（F、xF、q）不变，而减小操作压力，试分析xD、xW如何变化？解：操作型问题举例操作型问题举例例3操作型计算如图所示的精馏塔由一只蒸馏釜及一层实际板组成。料液由塔顶加入，进料热状况参数q=1，xF=0.20（摩尔分率，下同）。今测得塔顶易挥

8、发组分的回收率为80%，且xD=0.30，系统相对挥发度为3.0。试求：（1）残液组成xw；（2）该层塔板的