第三章2-多组分多级平衡分离过程分析与简捷计算ppt课件.ppt

《第三章2-多组分多级平衡分离过程分析与简捷计算ppt课件.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、第三章多组分多级平衡分离过程分析与简捷计算Chapter3Multistageseparationprocessofmulti-componentanalysisandshortcutcalculation§3-3特殊精馏Specialrectification一、萃取精馏1、萃取精馏过程①萃取精馏的定义加入的新组分不和原物系中的组分形成恒沸物，只改变组分间的相对挥发度，而其沸点比物系中其它组分的沸点高，从精馏塔的塔釜引出。所加入的新组分称为萃取剂3.3特殊精馏①萃取精馏的定义在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80

2、.73℃3.3特殊精馏苯—环己烷溶液加入糠醛后α的变化②萃取精馏工艺流程3.3特殊精馏回收段精馏段提馏段②萃取精馏工艺流程气相进料的萃取精馏流程液相进料的萃取精馏流程为维持塔内萃取剂浓度恒定，需在进料处加入适量的萃取剂3.3特殊精馏②萃取精馏工艺流程3.3特殊精馏？2.萃取精馏的原理①萃取剂的作用加入萃取剂后，原溶液的组分及组成均发生了变化，分子间相互作用改变，形成了一个新的非理想溶液，因而使活度系数之比值发生变化，即改变了相对挥发度。②萃取剂的选择性3.3特殊精馏②萃取剂的选择性③影响萃取剂选择性的因素⑴萃取剂本身性质的影

3、响选择的萃取剂应与组分1形成正偏差非理想溶液，与组分2形成负偏差非理想溶液或理想溶液⑵物系本身性质的影响不满足此条件时，可采用萃取剂中间采出的流程3.3特殊精馏③影响萃取剂选择性的因素⑶萃取剂浓度的影响④萃取精馏的实质⑴原分离物系中两组分沸点相近，非理想性不大的物系，加入萃取剂的作用是萃取剂与其中一个组分或两个组分形成非理想溶液，从而改变了原组分间的相对挥发度⑵当原溶液为非理想物系，以至形成恒沸物而难以分离，则萃取剂起稀释作用，从而减弱了原分子间的相互作用，使相对挥发度改变3.3特殊精馏3.萃取剂的选择①定性⑴根据有机物的极

4、性选择在极性上更类似于重关键组分的化合物作萃取剂，能有效地减小重关键组分的相对挥发度⑵从同系物中选择希望所选的萃取剂应是与塔釜产品形成理想溶液或具有负偏差的非理想溶液与塔釜产品形成理想溶液的萃取剂容易选择3.3特殊精馏甲醇(64.7℃)-丙酮(56.4℃)溶液最低共沸点(55.7℃)x(CH3OH)=0.2萃取精馏分离时，萃取剂可有两种类型3.3特殊精馏试试看√②定量⑴无限稀释活度系数例：环己烷-苯体系以苯胺或糠醛为萃取剂的选择性苯胺：糠醛：所以糠醛的选择性稍优于苯胺3.3特殊精馏⑵实验方法以等摩尔的被分离组分混合液中加入等

5、重量的萃取剂相混合后，通过实验方法测定汽液两相的平衡组成，并计算其相对挥发度值越大，则说明选择性就强3.3特殊精馏⑶用活度系数方程式计算计算并计算值越大，则说明选择性就强3.3特殊精馏4.萃取精馏过程分析①塔内流量分布精馏段组分i：以脱溶剂的相对浓度：3.3特殊精馏①塔内流量分布提馏段在下流过程中溶剂温升会冷凝一定量的上升蒸汽3.3特殊精馏②塔内萃取剂浓度分布萃取剂的挥发度比所处理物料的挥发度低得多，用量较大，在塔板上基本维持一固定的浓度值“恒定浓度”即假定：a恒摩尔流；b萃取剂物料衡算A3.3特殊精馏②塔内萃取剂浓度分布设

6、萃取剂S对分离组分的相对挥发度为3.3特殊精馏②塔内萃取剂浓度分布BA=B3.3特殊精馏②塔内萃取剂浓度分布讨论：⑴当S，L一定时，当一定时，加大回流比对分离不利，通常有一最佳的回流比⑵塔顶：塔釜：3.3特殊精馏？②塔内萃取剂浓度分布⑶最少萃取剂用量⑷饱和蒸汽进料饱和液体进料在加料板处补加萃取剂很小，越小越好，一般3.3特殊精馏②塔内萃取剂浓度分布提馏段不包括萃取剂即萃取剂浓度在再沸器中发生跃升3.3特殊精馏5.萃取精馏过程理论板数的简捷计算①依据：选择萃取剂的特点为沸点高，挥发度小，由塔顶引入后几乎全部流入塔釜萃取剂在塔内

7、各板上的浓度恒定不变萃取剂的存在仅改变原组分间的相对挥发度，采用适当的相对挥发度数据后，计算萃取精馏过程时可以不考虑萃取剂的存在物料衡算基准:脱溶剂浓度3.3特殊精馏②图解法适用范围：原溶液为二元加入恒浓度萃取剂，只改变相对挥发度作恒浓度萃取剂下的汽液平衡相图，⑴物料衡算。根据工艺要求，求得⑵绘汽液平衡曲线，3.3特殊精馏②图解法为了方便，可将计算结果绘制成图⑶在图上求并选R⑷作操作线方程⑸作阶梯求N及进料板位置3.3特殊精馏③吉利兰法⑴选定关键组分，⑵由分离要求，进行物料衡算，求得塔顶、塔釜的组成⑶计算萃取剂用量，并决定加

8、料板，塔顶、塔釜的泡点温度⑷求各组分的相对挥发度3.3特殊精馏③吉利兰法⑸由Fenske公式计算⑹计算最小回流比1）用Underwood计算2）用半经验式3.3特殊精馏③吉利兰法加料为饱和液体加料为饱和气体3.3特殊精馏③吉利兰法⑺用Gilliland图求N⑻萃取剂回收段理论板数的确定⑼塔