化工原理 精馏.ppt

《化工原理 精馏.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、RDL'=L+qF(R＋1)DV=V+(1-q)F几种不同进料热状况q值大小精馏塔塔板数的计算理论塔板：能使上升蒸汽yn+1提浓到与yn+1在同一截面的回流液xn成气相平衡yn的过程，理论塔板的概念&叫一个理论塔板的分离过程，也叫一个理论级。或能使回流液xn-1变化到与xn-1在同一截面的上升蒸汽yn成相平衡xn的过程叫一个理论级。个理论塔板的分离过程，也叫一个理论级。或能使回流液xn-1变化到与xn7/30/20212一、逐板计算法（已知）平衡关系操作关系1）精馏段平衡关系操作关系……精馏段n-1层第n块板为加料版1-4

2、-4理论板层数的求法注：xq为两条操作线交点2）提馏段（已知）提馏段操作线……平衡关系操作关系结论：提馏段理论板数＝m－1再沸器全塔理论板数NT=(n-1)+(m-1)（不含再沸器）其中精馏段理论板数NT1＝n－1（或注明第n块为加料板）关于理论板数的确定注意:∵xn是加料板浓度，而加料板属于提馏段，∴精馏段板数在采用全凝器时为n-1当塔底采用再沸器或塔釜时,提馏段板数为m-1若塔顶采用一个分凝器,精馏段板数应再减去1,若采用多个分凝器串联,则减去多个逐板计算法准确，相应的计算机程序容易编制1.q线方程二.图解法求理

3、论板层数q线方程xy(xF,xF)xy(xW,xW)(xD,xD)2.精馏段操作线的画法xyxDa•定a(xD,xD)•b在y轴上定b(0,xD/(R+1))连接ab3.提馏段方程画法xF•ef定c(xW,xW)•cxW连接cf画q线定e(xF,xF)由q线斜率定ef4.图解法求理论板层数e•xFc•xW•axDfd•bxy12345678y1x1y2x1(xn)x25.进料热状况对q线及操作线的影响(1)冷液进料ef1q>1•exF(2)饱和液体进料ef2q=1(3)气液混合物进料ef30

4、ef4q=0(5)过热蒸汽进料ef5q<0f2f1f3f4f5xy•a•cb6.适宜的进料位置12345678910xy12345678910xy123456789yx【例】在一连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h，进料组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率，下同），露点进料；釜残液组成为0.05；塔顶采用全凝器；操作条件下物系的平均相对挥发度为2.303；精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275。试计算：（1）塔顶轻组分的收率；（2）所需的理论板层数。解：（1）塔顶轻组分的收率塔顶轻组分的收率=

5、由精馏段方程y=0.72x+0.275可得：R=2.571xD=0.982物料恒算：总物料：F=D+W易挥发组分：FxF=DxD+WxW100×0.5=0.982D+0.05W100=D+WD=48.28 kmol/h塔顶轻组分的收率=（2）所需的理论板层数汽液平衡方程为：=2.303df12345678910111213axDxWcxFe(1)画平衡线(2)画精馏段操作线。定a(xD,xD)由精馏段截距定b•b(3)定e(xF,xF)连ab1514由q定q线ef(4)定c(xW,xW)连cd(5)画阶梯画图确定理论板层数

6、共15层理论板(包括再沸器），第8层是进料板yx一、全回流和最少理论板数R→∞：除了D=0，还F=0，W=0。无进料、无产品！塔内无精、提段之分，操作线只有1条，即对角线y=x操作线和平衡线的距离为最远，达到相同的分离程度所需的理论板数最少，以Nmin表示。R→∞：NT→Nmin回流比的影响及其选择①图解法在平衡线与对角线之间作直角阶梯.全回流时的理论板数Nmin可用逐板计算法或图解法求得。Nmin求法:xWxD对理想溶液，可由芬斯克（Fenske）方程直接计算得。第n板汽液相平衡关系：汽相：y1=xD全回流操作线：液相：②

7、芬斯克(Fenske)方程第1块理论板第2块理论板第n块理论板第N+1块板（塔釜）式中的塔板数N即为全回流时所需的最少理论板数Nmin。若取平均相对挥发度芬斯克方程!芬斯克方程适用于理想物系R∞下求最少理论板数；其中αm可用几何平均值计算；若需要求精馏段最少理论板数Nmin1，只要将式中的xW换成xF;即可求得进料板位置；不含再沸器对双组分溶液可略去下标A、B二、最小回流比(Minimumrefluxratio)对于一定的进料和分离要求：R，精馏段操作线截距增大，操作线向平衡线移动；进料不变则q线不变。操作线交点d将

8、向平衡线靠近。结论：R，达到指定分离程度所需理论板数将增多。最小回流比(Rmin)：R，两操作线交点d(xq,yq)刚刚与平衡线相交.无论画多少个梯级也无法逾越交点。所需的理论板数为无穷多。d点称为挟点，其附近称为恒浓区或挟紧区。qadydxWxdxFxD1.001.0只适合理想物系非