连续精馏流程课件.ppt

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1、连续精馏流程与物料运行状况知识点编号：ZYKC20112902040502〖新课导入〗在《传质与分离》学习领域课程中，已进行“精馏装置和精馏原理”的内容学习。回顾1生产中的精馏装置系统一般都应由精馏塔、塔顶冷凝器、塔底再沸器等相关设备组成，有时还要配原料预热器、产品冷却器、回流用泵等辅助设备。如图1所示。图1精馏装置问题1在图1所示的精馏装置中，此操作方式是连续操作还是间歇操作？回答——精馏过程可连续操作，也可间歇操作，图1所示的精馏操作是连续精馏操作。图1精馏装置一、连续精馏流程〖新课展开〗图2所示为典型的连续精馏装置流程图。问题2如图2所示，连续精馏流程图的主要设备是什么？回答—

2、—精馏塔。问题3精馏塔的主要功能是什么？回答——为气、液两相提供充分接触的机会，使传热和传质过程迅速而有效地进行，并且使接触后的气、液两相及时分开，互不夹带。图2连续精馏装置与流程问题4根据图2，试述连续精馏流程。回答——连续精馏装置流程如图2所示。以板式塔为例，原料液预热至指定的温度后连续地从进料板加入精馏塔，液相部分与塔上部下降的液体汇合，然后逐板下流，最后流入塔底，部分液体作为塔底产品（釜残液）连续采出，其主要成分为难挥发组分，另一部分液体在再沸器中被加热，产生蒸气，蒸气逐板上升，最后进入塔顶冷凝器中，经冷凝器中被全部冷凝为液体，并将一部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部

3、分经冷却器降温后被送出作为塔顶产品（馏出液）连续采出，其主要成分为易挥发组分。一、连续精馏流程图2连续精馏装置与流程一、连续精馏流程例1苯-甲苯溶液经进料板进入精馏塔中，苯蒸气从塔顶出来经全凝器全部冷凝下来，一部分回流入塔，另一部分经冷却后作为塔顶产品不断采出；甲苯从塔底出来一部分作为塔底产品连续采出，另一部分在再沸器中被加热，产生甲苯蒸气，逐板上升。问题5如图2所示，全凝器的作用是什么？回答——将塔顶上升的蒸气全部冷凝，以获得液相产品及保证有适量的液相回流，从而使精馏能连续稳定地进行。问题6如图2所示，再沸器的作用是什么？回答——提供一定量的上升蒸气量，并提供精馏塔所需能量。图2连

4、续精馏装置与流程问题7如图2所示，再沸器中的加热介质是什么？回答——由图2可以看出，再沸器中的加热介质是水蒸汽。问题8判断（1）全凝器就是冷却器。()（2）在每层塔板上，回流液体与上升蒸气互相接触，进行传热和传质。()一、连续精馏流程在化工生产中，虽然以连续精馏为主，但是对某些场合采用间歇精馏操作为宜，在下一个知识点中将进一步说明。〖新课展开〗图2连续精馏装置与流程二、精馏塔内物料运行状况〖新课展开〗精馏塔内以塔板作为气、液两相接触传质的基本构件。图3所示的为筛板塔中任意第n块板上气液两相的操作情况。例2如图3所示，塔板上开有许多小孔，由下一层板（即n+1层板）上升的蒸气通过板上小孔

5、上升，而上一层板（即n-1层板）上的液体通过溢流管下降至第n层板上，在第n层板上气液两相密切接触，进行传热和传质。图3筛板塔的操作情况二、精馏塔内物料运行状况〖新课展开〗设进入第n层板上的气相浓度和温度分别为yn+1和tn+1，液相的浓度和温度分别为xn-1和tn-1，二者互相不平衡，tn+1＞tn-1，液相中的浓度xn-1大于与yn+1成平衡的液相浓度xn+1*。当组成为yn+1的气相与组成为xn-1的液相在第n层板上接触时，由于存在温度差和浓度差，气相就要部分冷凝，使其中部分难挥发组分转入液相中；而气相部分冷凝时放出之潜热就传给液相，使液相部分气化，其中部分易挥发组分转入气相中。

6、在第n层板上同时进行传热和传质过程。图3筛板塔的操作情况二、精馏塔内物料运行状况〖新课展开〗问题9上述第n层板上传热和传质的总结果是什么？回答——使离开第n层板的液相中易挥发组分较入该板时降低，而离开第n层板的气相中易挥发组分浓度又较进入该板时增高，即yn＞yn+1；xn＜xn-1。问题10yn＞yn+1；xn＜xn-1说明什么？回答——yn＞yn+1说明气相中易挥发组分浓度得到一次增加；xn＜xn-1说明液相中难挥发组分浓度得到一次增加。图3筛板塔的操作情况二、精馏塔内物料运行状况〖新课展开〗问题11图3中相邻三块塔板的气液相组成大小关系怎样？回答——yn-1＞yn＞yn+1；xn

7、+1＜xn＜xn-1。问题12图3中相邻三块塔板的温度大小关系怎样？回答——tn-1＜tn＜tn+1。精馏塔内多块塔板传热和传质的总结果，使得塔顶可得较纯的易挥发组分，塔底可得较纯的难挥发组分。图3筛板塔的操作情况三、进料板上物料传质过程〖新课展开〗在生产过程中，加入精馏塔的原料液有五种不同的热状况，受不同进料热状况的影响，使从进料板上上升的蒸气量及下降的流体量发生变化。问题13原料液有哪五种进料热状况？回答——原料液有以下五种进料状况：冷液体、饱和液体、