65 双组分连续精馏的设计计算.ppt

（d）进料位置对分离的影响 特殊平衡关系下的Rmin ④ 水蒸气直接加热的蒸馏计算 多股进料的精馏操作线图示 回收塔的理论板数计算过程 ③ 适宜回流比 6.5.5 理论塔板数的简捷计算法 R、Rmin、NT和Nmin的关系可以用吉利兰(Gilliland)图表示。 注意：NT、Nmin均已包括釜。 曲线可近似表示为： 简捷法具体步骤是：　　（1）根据精馏给定条件计算Rmin ；  　（2）由Fenske方程及给定条件计算Nmin。 （3）计算 （4）查得 （5） 计算 计算示例 说明：简捷法主要用于对理论塔板数的初估。 6.5.6 其他方式的蒸馏 （1）水蒸气直接加热的蒸馏 将水蒸气直接加入塔釜釜液的上方进行加热的方式。 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。 ③ 操作线方程 精馏段：与间接加热的相同。 ② 特点 侧线出料将塔分为多段, 各段对应各自的操作线和操作方程。 　（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 Ⅱ段： Ⅲ段：同前提馏段操作线方程 以一股侧线采出为例: 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：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。 （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 * 6.5 双组分连续精馏的设计计算 6.5.1 精馏操作线方程 (1) 精馏段操作线方程 由物料衡算得： 则 —— 回流比 —— 精馏段操作方程 说明：该方程表示了精馏段相邻两塔板下降液体组成（第n块板）和上升蒸汽组成（第n+1块板）之间的关系，即任一塔截面汽、液两相组成之间的关系。 q nL n-1,x n-1 qnVn ,yn qnVn+1 ,yn+1 q nL n,x n n 则： —— 提馏段操作线方程 (2) 提馏段操作方程 (1) 操作线方程的图示（x-y 图） ● 精馏段操作线方程的分析与图示。 6.5.2 进料热状态对精馏操作的影响 过点（xD，xD）和点（0， xD /（R+1））的直线。 ● 提馏段操作线方程的分析与图示 过点（ xW， xW）的直线，斜率 与q有关。 或 两线交点坐标（xq，yq）为： 联立求解两方程，得到其交点的轨迹方程为： —— q 线方程 q 一定时，过点（zF，zF）斜率为q/（q-1）的直线。 (2) q 线方程与图示 意义：一定的进料状态下，操 作回流比改变时，两操 作线交点的轨迹方程。 图示： （1）精馏段操作线 （2）q 线 （3）提馏段操作线 可见： q 的值不影响精馏段操作线，但对提馏段操作线有影响。 (3) 进料状态参数对操作线的影响 精馏段操作线方程: 提馏段操作线方程: q线方程： 不同进料热状态时的q线和对提馏段操作线的影响 说明：① q↓，提馏段操作线斜率增大。 ② 提馏段操作线与进料量F无关。 提馏段操作线方程经变换，与xD，xW，zF，q，R有关。 注意q的两个特殊值： 饱和液体进料：q=1 饱和蒸汽进料：q=0 q=1 q1 0q1 q=0 q0 zF xD xW 6.5.3 理论塔板数的计算 已知: 确定完成分离任务所需的理论塔板数。 计算方法：（1）逐板计算法；（2）图解法。 (1) 逐板计算法 条件：① 塔顶蒸气在冷凝器中全部冷凝； 　　　② 泡点回流。 ………………………………..　　　　 操作线方程改为提馏段操作线方程。 直到 则 n为所需的理论板数。 xD= y1 x1