化工原理第六章第三节讲稿.ppt

精馏原理 第六章 蒸 馏Distillation 一、理论板及恒摩尔流 二、物料衡算和操作线 三、理论塔板层数的求法 四、几种特殊情况时理论板数的求法 五、回流比的影响及其选择 六、理论板数的捷算法 七、实际塔板数、塔板效率 八、精馏装置的热量衡算 三、进料热状况参数q 几种可能的进料热状况 （1）冷液体 （2）饱和液体 （3）气液混合物 （4）饱和气体 （5）过热蒸汽 (三)塔釡汽相回流比R，与塔顶液相回流比R与进料热状态参数q的关系式 (四)操作线方程的绘制与q线方程 3.两操作线交点的坐标与q线方程 加料热状态对操作线交点的影响 六.回流比与进料热状态对精馏过程的影响 （1）全回流的特点 操作线与对角线重合 理论板数最少 没有进料、没有产品 （2）应用 工厂开工阶段，使系统尽快达到稳态 科学研究，测定塔板效率 (3)理论板层数的计算 上式称为芬斯克方程式 （二） 最小回流比 1）恒浓区（夹紧区）d点称为夹紧点 2）求法 （1）作图法 正常的平衡曲线：q线与平衡线的交点 不正常的平衡线：切线与q线的交点 （三） 适宜回流比的选择 1）确定原则 操作费用：加热、冷却介质消耗量； 设备费用：投资、折旧。 八、理论板数的简捷算法 （二）．理论板数的逐板计算法 （已知） 平衡关系 操作关系 1）精馏段 平衡关系 操作关系 …… 泡点进料 精馏段n-1层 2）提馏段 （已知） 提馏段操作线 …… 提馏段 m-1层 平衡关系 操作关系 1、回流比对精馏操作的影响 R↑ xD/R+1↓ a b y x xD xW c xF e f d xD/R+1 NT↓ ab 下移 R↑ D、W不变 L、V↑ ab与ac重合 R=∞ NT=Nmin a b y x xD xW c xF e f d xD/R+1 R↓ xD/R+1↑ ab、q线与平衡线交于d R=Rmin N=∞ d点夹紧点 N↑ ab上移 Rmin＜ ＜R∞ 全回流 Nmin——最少理论板数 此时，F=W=D=0 无进出料 全塔无精馏段和提馏段之分，两线合二为一，并与对角线重合。 全回流时：yn+1=xn 1、R? ? ? ① ? N? 有利 ② L? V? 冷凝器、再沸器的负荷? 不利 ? Rmax= ∞ 全回流 N = Nmin y x D a x W b 0 x W x D 全回流只有在某些特定场合下用。 七、塔顶液相回流比的选择 （一） 全回流和最少理论板数 （6-50） R? ? ? N? ? 最小回流比Rmin 要达到分离要求 ? RRmin y x D a x W b 0 x W x D （二） 最小回流比 * * 精馏与简单蒸馏的区别：汽相和液相的部分回流。也是精馏操作的基本条件。 提馏段：下降液体（包括回流液和料液中的液体部分）中的轻组分向汽相（回流）传递，而汽相中的重组分向液相传递，从而完成下降液体重组分的提浓。 精馏段：汽相中的重组分向液相（回流液）传递，而液相中的轻组分向汽相传递，从而完成上升蒸气的精制。 料液, xF Feed 塔顶产品, xD Overhead product 塔底产品, xW Bottoms product 液相回流 Liquid reflux 汽相回流 Vapor reflux 精馏段 Rectifying section 提馏段 Stripping section 再沸器 Reboiler 冷凝器condenser 第三节 双组分连续精馏的计算与分析 总物料衡算： 对于易挥发组分： 一、全塔物料衡算 F, xF D, xD W, xW （注意单位） 当塔顶、塔底产品组成xD、xW及产品质量已规定，产品的采出率D/F和W/F也随之确定，不能再自由选择； 当规定塔顶产品的产率和质量xD，则塔底产品的质量xW及产率也随之确定而不能自由选择； 在规定分离要求时，应使 塔顶产品的组成应满足 塔顶易挥发组分回收率：易挥发组分从塔顶采出的量占全部进料量中轻组分的百分数。 塔底难挥发组分回收率： （二）、恒摩尔流量的假设 恒摩尔流假设的条件 （1）各组分的摩尔汽化潜热相等； （2）气液接触时因温度不同而