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《大学课件-化工原理-蒸馏-2.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、6.3简单蒸馏和平衡蒸馏6.3.1简单蒸馏（微分蒸馏，Reyleigh蒸馏)1、简单蒸馏装置和操作方法浓度变化简单蒸馏过程DifferentialDistillationtx(y)x2y2x1y1简单蒸馏组成变化关系2、特点（1）间歇操作过程是一动态过程；（2）易挥发组分更多地传质到气相中，釜液温度不断升高（3）产品与釜液组成随时间而改变(降低）（4）瞬时蒸气与釜中液体处于平衡状态3、简单蒸馏的计算nW——釜内液相量，kmol；x——任一时刻液相组成；dnW——d时间内蒸发的釜液量,kmol；dnV——d时间内移出的蒸汽量,kmol，其组成为y;
2、（1）易挥发组分的物料衡算：低压下，液相为理想溶液的双组分蒸馏，数值积分图解法积分（2）蒸馏产品的平均组成设nW为任一时刻的釜液量，kmol6.3.2平衡蒸馏（闪蒸）(FlashorEquilibriumDistillation)1、闪蒸流程和操作方法动画示意2、特点（1）连续操作（2）组成和温度恒定不变（3）气、液两相平衡示意图3、平衡蒸馏的计算进料流量qnF、组成zFi、温度TF、压力pF确定体系的自由度为2。平衡蒸馏有多种计算类型。见P19表6.3.14、计算公式qnF----进料流率，kmol/s或kmol/h；qnV-----气相产物的流率
3、，kmol/s或kmol/h；qnL-----液相产物的流率，kmol/s或kmol/h；yi,xi---气相产物、液相产物的组成。物料衡算：相平衡方程：归一方程：热量衡算：由i组分的物料衡算关系和相平衡关系得：--汽化率——操作线方程二元理想物系：处于平衡状态给定压力与汽化率，图解法确定闪蒸后两相组成——操作线方程——相平衡方程操作线slope:q/(q–1)intercept:-zF/(q–1)pointF(zF，zF）q=0q<1q=1q>1q<0Inindustrialpractice,achievedbyarrangementknownas
4、fractionatingcolumnSuccessivevaporizationandcondensationaccomplishedinoneunit6.4精馏（Rectification)6.4.1精馏原理（1）精馏过程精馏段提馏段BottomproductReboilerVerticalcylindricalRectifyingsectionStrippingsectionFeedTopproductLiquidreflux（2）精馏原理回流①液相回流②汽相回流实现高纯度分离的必要条件2.传质推动力示意图易挥发组分：液相→汽相（部分汽化）难挥
5、发组分：汽相→液相（部分冷凝)3.传质方向精馏段-------精制气相的作用zFzF提馏段--------精制液相的作用4.热量传递过程液体汽化所需热量由蒸汽冷凝提供。以第一板为例说明其传质与传热过程：y2y1xDx15.过程控制由传质过程控制。板式塔填料塔6.传质设备板式塔—逐级接触式设备Platecolumn方浮阀板式塔正常操作泡罩塔塔板浮阀塔板圆浮阀Packingcolumn直径：0.3-10m塔高：3-75m填料塔—微分接触式设备（3）精馏的特点：①存在回流；②易挥发组分沿塔高方向增加，温度沿塔高方向降低；③塔顶产品富含易挥发组分，塔底产品富
6、含难挥发组分。（4）理论板（平衡级）的概念--idealtray热量、质量传递理论板上气液平衡yx平衡yn=f(xn)tn=f'(xn)平衡关系Txn=Tyn实际-非理论板②气业、液混合不充分；③流动类型复杂。①热量、质量传递速度有限；注意：N不包括塔釜（再沸器）总板效率（Efficiency）N---理论板数Np---实际板数（30—100%）ET=f(流动状态,两相混合,……)单板效率(Murphreeefficiency)yn+16.4.2精馏过程的数学描述计算类型：操作型计算设计型计算▲物料衡算▲热量衡算▲相平衡关系▲归一方程qnD,xDqn
7、W,xWqnF,zfa.全塔物料衡算qnF=qnD+qnW(1)精馏过程物料衡算易挥发组分物料衡算：回收率Recoveryefficiencyb.塔板物料衡算qnV-----气相流率，kmol/h,kmol/s;qnL-----液相流率，kmol/h,kmol/s;qnLn-1,xn-1qnVn,ynqnVn+1,yn+1qnLn,xnnc.进料板物料衡算:qnLn-1,xn-1qnVn,ynqnVn+1,yn+1qnLn,xnnqnF,zF(2)精馏过程热量衡算a.无进料和采出塔板的热量衡算qnVn,ynqnVn+1,yn+1qnLn,xnnb.恒
8、摩尔流假定(constantmoleoverflow)(对多数有机同系物和许多相近的理想溶液体系)（1）热损
