化工原理蒸馏-.ppt

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1、7.5.8实际塔板数及塔板效率(1)实际塔板数注意：N为塔内理论塔板数（不包括塔釜），实际板数要取整。(2)塔板效率①总板效率ET意义：反映了整个塔分离的综合性能，即为达到某一分离要求，理论上所需塔板数和实际需要塔板数之间的关系。影响ET的因素：a）汽、液两相流体的物理性质；b）操作参数，如温度、压力等；c）塔结构、湍动程度、相际接触面积等。ET的来源：a）经验公式；b）实测数据——来源生产塔或中间试验塔。0.10.40.20.66421.00.10.40.20.61.00.8精馏塔效率关联曲线1

2、0总板效率ET②单板效率（Murphree效率）考虑塔板效率时，则完成规定分离要求所需的实际塔板数为：②应用①特点a）提高了传热效率，省去一再沸器；b）在与间接加热相同的xD及回收率时,xW要求更低，因而需较多的理论板。c）达到与间接加热相同的xD及xW时,所需的理论板数略少。所分离混合物是由水和比水易挥发组分组成的混合物时。7.6复杂塔精馏过程分析7.6.1水蒸气直接加热的蒸馏板式塔釜液馏出液进料③操作线方程精馏段：与间接加热的相同。④水蒸气直接加热的蒸馏计算②特点侧线出料将塔分为多段,各段对应

3、各自的操作线和操作方程。7.6.2带侧线采出的精馏①应用需要几种不同纯度的产品时混合物按其沸程作大概的分割时。③操作线方程对双组分带侧线采出的精馏过程分段进行物料衡算确定塔内操作线方程。Ⅰ段：同前精馏段操作线方程以一股侧线采出为例:Ⅲ段：同前提馏段操作线方程说明：采出液相侧线产品，采出段操作线斜率小于精馏段操作线的斜率，侧线采出板与进料板之间塔板的分离能力下降。采出液相侧线：说明：采出气相侧线产品，采出段操作线斜率小于精馏段操作线的斜率，侧线采出板与进料板之间塔板的分离能力下降。采出气相侧线：说明

4、：精馏段设侧线采出→最小回流比的增大→操作回流比调节范围减小→对精馏过程的分离和生产过程的节能不利。侧线采出可节省一个塔的投资费和操作费。图1常减压蒸馏系统流程7.6.3多股进料②特点多股进料将塔分为多段,各段对应各自的操作线和操作方程。①应用两股组分相同而组成不同的物料在同一塔内分离。③操作线多股进料的精馏操作线图示7.6.4回收塔①　应用②　特点只有提馏段，无精馏段,进料液为塔顶回流液。③操作线方程④理论板数的求法图解法恒摩尔流q=1回收塔的理论板数计算过程7.6.5冷回流和塔顶设部分冷凝器（

5、分凝器）1、冷回流设冷回流的热状态参数为q*，则：2、塔顶设部分冷凝器（分凝器）①目的节省高品位冷剂。②分凝器相当于一块理论板塔内总理论板数则等于（N－2）块理论板。①原料液分批生产；生产中通常要求稳定连续性生产连续精馏(ContinuousDistillation)连续精馏的局限②批量小，种类多;③原料组成又经常变化，且分离要求较高；间歇精馏BatchDistillation流程及设备7.7间歇精馏过程釜液馏出液进料特点①间歇操作，料液分批加入塔釜；②只有精馏段，无提馏段；③非稳态过程。常见两种

6、操作方式恒定塔顶产品组成恒定回流比7.7.1.恒定回流比的间歇精馏特点：塔顶产品组成不断降低；釜液中组成也不断降低。计算思路：假定xD1，确定Rmin,确定R，求N假定是否合适，以=为判据（1）理论塔板数的确定已知：选取：R求：N计算过程：①　设定最初馏出液组成初值。②确定Rmin③根据Rmin确定适宜操作回流比R④图解理论板数N，已知：釜中液体量初为W1,N,R、xW1、xWe及α求：W2、D、在dτ时间内，对系统作物料衡算，则有：（2）设计校核——操作型计算令：则：操作情况又初始工况时：nWi

7、=nFxWi=zF则由物料衡算有：计算平均组成：若计算平均组成大于规定平均组成，则设计可行，否则，重新给定初值进行迭代计算。7.7.2恒定馏出液组成的间歇精馏（1）理论板数确定确定此时的适宜回流比R适宜回流比的选择是一个经济问题保持馏出液组成不变，势必连续加大回流比回流比增大的途径：①　提高上升蒸汽量；②减小采出量qnD根据最小回流比Rmin，选定适宜回流比R，图解理论板数NT。②操作型计算恒定产品组成的间歇精馏的操作型计算：理论板数不变，保证塔顶馏分组成不变，每一瞬间R要变化7.8.1多组分精馏

8、分离序列的选择●多组分分离流程方案称之为分离序列，不同序列分离相同产品的成本不同。●在分离序列中，如果易挥发组分依次从塔分离出来，此序列为顺序流程。7.8多组分精馏（1）一般确定原则①减少组分汽化次数，降低能耗。直接序列（顺序流程）：按混合物中组分沸点递升排序，轻组分依次从塔顶分离出去。例：四组分A、B、C、D混合物的分离②保证产品质量原则：●　高纯度产品在塔顶采出；●　热敏性、易分解或聚合的物料优先分出，减少受热次数。（2）多组份精馏的特点组份数较多,计算较为复杂,●相平衡常数是