化工原理课件2.pdf

《化工原理课件2.pdf》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、化工原理习题课——蒸馏二、二元连续精馏的计算二、二元连续精馏的计算xD一、汽液平衡关系一、汽液平衡关系xFxWLR=D二、二元连续精馏的计算二、二元连续精馏的计算三、进料热状况三、进料热状况qq：：xDxF进料中液相所占分率：（3）提馏段操作线xWiV−iF将1kmol原料变为饱和蒸汽所需热量q==i−i1kmol原料的汽化潜热VLL′=V′+WL+qFW或　y=x−xm+1mWL′x=V′y+wxL+qF−WL+qF−Wmm+1w（4）q线方程(进料方程)⎧L'=L+qF⎨qxF⎩V=V'+(1−q)Fy=x−q−1q−1y四、回流比四、回流比五、理论板数的计算五、理论板数的计算x1五、理

2、论板数的计算五、理论板数的计算五、理论板数的计算五、理论板数的计算（2）图解法(梯级法)yx注：其中板数的取舍，只能取其整数并大于计算值。六、板效率六、板效率七、讨论题七、讨论题例9-13分离苯—甲苯的精馏塔，按以下三种方式冷凝，塔顶第一块板上升蒸汽浓度为含苯0.8（摩尔分率）回流比均为2。问：①采用全凝器冷凝，在塔顶及回流处插两支温度计，测得温度分别为t，t，问t，t是否相等？为什么？并求t，t的值？010101②在图1、2、3三种冷凝情况下，第一块板浓度y1含苯0.8。a.比较温度t1，t2，t3的大小；b.比较回流液浓度xL1，xL2，xL3的大小；c.比较塔顶产品浓度x，x，x的大小

3、，将以上参数分D1D2D3别按顺序排列，并说明理由。yV2yt0t01/3Vt0V31/4Vyt1yV1t2t1y31y1xL1xD1xL2xD2xL31/3VxD3图1图2图3七、讨论题七、讨论题七、讨论题七、讨论题③三种情况下，精馏段操作线是否相同？在同一y～x图上表解：（1）∵t0是露点温度，t1是泡点温度∴t0>t1示出来，并将三种情况下：x,x,y的值在y～x图上表示出来DLV①图解法：已知安托尼常数为：在t-x-y图上，从x=0.8处作垂线与t-x及t-y线相交于a、b两ABC点，则a点为泡点，t=84.3℃，b点为露点t=89℃。10苯6.897401206.35220.237

4、甲苯6.9531343.94219.58tyV2yt0t01/3Vt0V31/4Vt0b,t0yt1yV1t2t1y31y1tx1xL1xD1L2xD2xL31/3Va,t1xD3图1图2图30.8x,y2七、讨论题七、讨论题七、讨论题七、讨论题解：②解析（试差法）P−P00c.利用平衡关系求解：x=BPA由x、y与P0、P0的关系：AP0−P0yA=xAABABPαxy=1+(α−1)x其中：lgP0=6.8974−1206.3501343.94At+220.237lgPB=6.953−P=760mmHg取α=2.46t+219.58t⇒P0,P0⇒x=0.8由y=0.8时代入上式得：x=

5、0.62，则在t-x-y图得露点t=89℃若求泡点：则设1AB0若求露点：则设t0→K→y=0.8同理当x=0.8时，得y=0.91，在t-x-y图得泡点t1=84.3℃。假设泡点t=84.3℃，则：P0=863.98mmHgP0=338.84mmHg结论：1AB（1）混合物冷凝与沸腾时的温度不等，即露点与泡点温度不760−338.84x==0.802假设正确863.98−338.84等；同理，设露点t=89℃则：P0=991.62mmHgP0=396.06mmHg（2）汽液平衡时，两相温度相同。0ABy=0.797假设正确七、讨论题七、讨论题七、讨论题七、讨论题t0（2）解法一y1t1yV

6、1a.（2）解法一2.46x13y=L3Vy=Vy+Vx第一种情况：y=x=x=0.8xL1xD1第三种情况：V31+1.46x14V34L3V1L1D1L3图1∴x=0.769y=x=0.891由回流比R=2；知第二种情况：分凝器，yV2与xL2达平衡，则塔顶L3V3D3tyV31/4V0L2分凝器相当于一块理论板，由汽液平衡关系有：V=L+D=L+∴L=Vyt3231xL31/3VαxL2tyV2321xD3yV2=∵α=2.4601/3V∴分流量＝V−V=V图31+(α−1)x4312L2ty121111⇒y=2.46xL2①xL2xD2出口点物料衡算12VxL3+4VxD3'=(12

7、V+4V)xD3∴xD3=0.861V21+1.46xL2又由物料衡算图2故xL1xL2xL3xD1xD2xD312120.80.7570.7690.80.8840.861Vy1=3VyV2+3VxL2⇒0.8=yV2+xL2②33∴x>x>xx>x>xL1L3L2D2D3D1联立可解出：x=0.757；y=x=0.884L2V2D2以x为横坐标，t-x-y查泡点线得：t>t>t解法二：用杠杆规则L231七、