陈敏恒 化工原理课件 第九章(3).ppt

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1、9.8恒沸精馏与萃取精馏在被分离溶液A、B中加入S，改变各组分间α以实现分离目标9.8.1恒沸精馏加入的S能和原溶液中A(或B)或AB形成最低恒沸物，从塔顶流出挟带剂的要求：①与A(或B)或AB形成最低恒沸物，从塔顶蒸出②新恒沸物要便于分离，如非均相，用分层方法回收挟带剂③新恒沸物中挟带剂相对含量要少9.8.2萃取精馏加入的S仅改变组分间的α并随重组分从塔底排出萃取剂主要条件：①选择性高,少量加入,αAB大大提高②挥发性要小,沸点S>>沸点A、B③与原溶液有足够的互溶度.流程特点：加吸收段萃取精馏与恒沸精馏比较共同点：均加入第三组分S差别：（1）S可选范围：是否要求生成

2、恒沸物（2）经济性：恒沸物从塔顶蒸出，潜热消耗大（3）萃取精馏不能用于间歇操作9.9多组分精馏基础9.9.1流程方案的选择n个组分精馏分离,为获n个高纯度产品，需要n-1个塔,塔多方案多3组分2塔2流程4组分3塔5流程5组分4塔14流程流程的选择：经济上优化：设备费+操作费最少技术上可行：物性以及对产品纯度的要求初选方案一般规则：1．按进料组分摩尔分率接近0.5对0.5进行分离；2．进料各组分摩尔分率相近且按挥发度排序两两间相对挥发度相近时,可把组分逐一从塔顶取出；3．进料各组分按挥发度排序两两间相对挥发度差别较大时，可按相对挥发度递减的方向排流程；4．进料各组分摩尔分

3、率差别较大时，按摩尔分率递减的方向排列流程；5．产品纯度要求高的留在最后分离。9.9.2多组分的气液相平衡多组分精馏多涉及非理想物系，当P不很高时一、平衡常数对烃类物系，由系统的T、P在图中查得平衡常数K的近似值（忽略组分之间的相互影响）二、相对挥发度以组分为基准，则组分的相对挥发度为：一般为重关键组分当活度系数已知时：三、泡点温度计算若已知和,则泡点温度和必已规定方法一：先设泡点温度，查取值，则若则假设正确方法二：若已知相对挥发度，则四、露点温度计算若已知和,则露点温度和必已规定方法一：先设露点温度，查取值，则若则假设正确方法二：若已知相对挥发度，则五、多组分物系的平

4、衡蒸馏（闪蒸）（1）物料衡算若则有：（2）过程特征方程相平衡方程联立：可得：计算方法：先假设温度，查取，带入上式求出，若，则假设正确，（3）热量衡算9.9.3多组分精馏的关键组分和物料衡算一、分离要求塔顶只能规定一个组分含量塔釜只能规定一个组分含量塔顶、顶釜其他组分含量由自行确定关键组分：对分离起控制作用的两个组分其中：挥发度大的—轻关键组分挥发度小的—重关键组分挥发度比轻关键组分大的—轻组分挥发度比重关键组分小的—重组分注意：同样的进料，对不同分离方案而言，关键组分是不同的。二、全塔物料衡算（1）当、已规定时，则、、、亦随之确定。（2）当、已规定时，则、亦随之确定。三

5、、清晰分割法若关键组分按挥发度排序是相邻组分，且两者挥发度差异较大，则可认为：轻组分全部从塔顶蒸出，重组分全部从塔釜排出。四、全回流近似法假定：实际部分回流时，各组分在塔顶、塔底产品中的浓度与全回流时的相同。9.9.4多组分精馏理论板数的计算（1）基于经验基础上的捷算法（2）基于双组分精馏逐板计算法的逐板计算法一、最小回流比当塔顶与塔底产品中关键组分的含量或回收率指定后，相应此分离要求有一个最小回流比。二、理论板数的捷算法将多组分分离看作轻、重关键组分之间分离，即可将双组分精馏的捷算法推广至多组分精馏但求须用多组分的计算方法注意：捷算法为一近似法四、逐板计算法以恒摩尔流

6、假定为前提，从塔顶或塔底出发，交替使用相平衡和操作线方程逐板计算，直至塔顶和塔底的各组分摩尔分数同时服从物料衡算式和逐板计算结果。