分离过程及设备的效率与节能综合 .ppt

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1、第六章分离过程及设备的效率与节能综合1掌握第六章主要内容6.2分离过程的最小分离功6.3分离过程的节能6.4分离过程系统合成本章小结本章要求重点掌握掌握6.1气液传质设备的效率了解（1）气液传质设备的效率1）理解、识记气液传质设备级效率的各种定义。2）掌握影响级效率的因素和塔板上流动液相的三种混和类型。3）掌握级效率计算方法中的机理模型方法。（2）分离过程的最小分离功1）理解分离过程的最小分离功定义2）掌握多组分混合物的最小分离功、净功消耗、热力学效率计算本章要求（3）分离过程的节能1）理解分离过程热力

2、学分析；2）掌握节能的主要途径；3）识记有关分离操作的节能经验规则（4）分离过程系统合成1）理解离顺序数定义及计算公式；2）掌握分离过程系统合成三种方法。3）掌握有序试探法中的四大规则。本章要求§6-1气液传质设备的效率6.1分离设备的级效率一、级效率的定义和影响因素二、级效率的计算方法三、气液传质设备的选择了解了解了解§6-1气液传质设备的效率为确定传质设备的高度，可通过多级平衡过程的计算，决定完成一定分离任务所需的理论级数将其他因素的影响归于传质分离的级效率板式塔:一种塔内浓度为不连续变化的逐板接触

3、型设备，每一塔板就是一个传质交换级，并构成多级平衡过程的一个单元传质交换的两流体在一块塔板上接触后并不可能达到理论上的平衡状态，为表示板式塔传质效率的大小，常用板效率6.1分离设备的级效率§6-1分离设备的级效率填料塔:一种塔内浓度为连续变化的微分接触型设备用相当于一个传质单元的高度，或一个理论级的填料高度来表示填料塔的传质效率，称之为传质单元高度或理论板当量高度讨论传质分离的级效率，就是讨论影响板式塔的板效率和填料塔的传质单元高度或理论板当量高度的各个因素及其计算方法6.1分离设备的级效率塔型板式塔填

4、料塔条形方形圆形泡罩塔筛板塔浮阀6.1分离设备的级效率浮舌塔板结构填料塔结构筛板泡罩填料类型填料支撑液体分布装置液体再分布装置一、级效率的定义和影响因素Definationandinfluencingfactorsofstageefficiency⑴实际板和理论板的差异6.1分离设备的级效率理论板（级）实际板（级）汽液两相完全混合，板上浓度均一，等于离开该板溢流液的浓度离开板的汽液相浓度达到平衡：传质量：均匀流动，各点停留时间相同无雾沫夹带、漏液和液相夹带汽相现象等板上液相浓度径向分布，液体入口处浓度高

5、，进入的汽相各点浓度不相同达到平衡要无限长时间影响因素：平衡关系、塔板结构，流动情况、物性不均匀流动，各点停留时间有明显差异雾沫夹带、漏液和液相夹带汽相现象等⑵级效率的定义1）全塔效率2）Murphree板效率（干板效率）6.1分离设备的级效率y*i,j也可液相浓度计算且不同组分计算结果不同（二元除外）但⑵级效率的定义3）点效率4）理论板当量高度（HETP）相当于一个理论板的分离程度所需的填料层高度6.1分离设备的级效率⑵级效率的定义5）传质单元高度NOG和NOL分别为气相和液相总传质单元数HOG和HO

6、L分别为气相和液相的总传质单元的填料层高度kG，kL为气相、液相总传质系数a为填料的有效表面积6.1分离设备的级效率⑶影响级效率的因素1）点效率与传质间的关系6.1分离设备的级效率⑶影响级效率的因素1）点效率与传质间的关系点效率，P189（6-10）（6-11）式可经验求6.1分离设备的级效率1）点效率与传质间的关系美国化工学会（AIChE）对泡罩塔和筛板塔提出了下列经验式：6.1分离设备的级效率2）液体混合情况对板效率的影响①板上液体完全混合②液相完全不混合——活塞流6.1分离设备的级效率当NOG一定

7、时，液体混合作用减弱，使EmV增大，且A越小，EmV越大2、液体混合情况对板效率的影响③液体部分混合混合程度介于活塞流和完全混合之间，常称为存在返混6.1分离设备的级效率2、液体混合情况对板效率的影响完全混合级效率等于点效率液相纵向不完全混合，使EmV/EOG↑对级效率起明显有利的影响不均匀流动，环流会产生不利影响，液相横向混合，能削弱这种影响，使EmV/EOG↑随塔径增大，纵向不完全混合性的有利影响下降，不均匀流动趋于严重6.1分离设备的级效率③液体部分混合完全混合完全不混合6.1分离设备的级效率？③

8、液体部分混合6.1分离设备的级效率3）雾沫夹带两个相在传质交换后的分离，对塔设备就是气速较高时造成的雾沫夹带影响：使重组分含量高的液体进入上层塔板，轻组分浓度下降湿板效率e：单位液体流率的雾沫夹带量，对不同的塔型，可用经验式估算e6.1分离设备的级效率Ea