化工原理天大Shi25-26学时.ppt

二、求理论板层数的步骤 说明： 图中N为在回流比下所需理论板数，N及 Nmin均不包含再沸器。 吉利兰图不能应用于非理想溶液的精馏计算。 由芬斯克方程式 αm1为精馏段平均相对挥发度 二、求理论板层数的步骤 现成塔的操作分析 第一章 蒸 馏 1.5 两组分连续精馏的计算 1.5.1 计算的基本假定 1.5.2 物料衡算与操作线方程 1.5.3 理论板层数的计算 1.5.4 回流比的影响及其选择 1.5.5 简捷法求理论板层数 1.5.6 几种特殊情况理论板层数的计算 一、直接蒸汽加热 待分离的物系为水溶液 1.直接蒸汽加热应用背景及意义 直接蒸汽加热的应用背景 直接蒸汽加热的意义 省掉再沸器，减少设备费 水为难挥发组分 提高加热蒸汽利用率，节约能耗，减少操作费 直接蒸汽加热 直接蒸汽加热精馏塔的精馏段操作线和 q 线与常规塔相同，但提馏段操作线方程应予修正。 2.直接蒸汽加热理论板层数的计算 总物料衡算 易挥发组分衡算 一、直接蒸汽加热 对于塔内恒摩尔流动 当 则 提馏段操作线与横轴的交点坐标为 g (xW , 0) 一、直接蒸汽加热 提馏段操 作线方程 xD a b xW c xF e f d 1 2 3 4 5 直接蒸汽加热时理论板层数的图解法 练 习 题 目 思考题 1.全回流操作的特点是什么，有何实际意义？ 2.回流比对理论板层数有何影响？ 3.简捷法求理论板层数的原理是什么？ 4.直接蒸汽加热有何应用背景，其理论板层数如何 用图解法求解？ 第一章 蒸 馏 1.5 两组分连续精馏的计算 1.5.1 计算的基本假定 1.5.2 物料衡算与操作线方程 1.5.3 理论板层数的计算 一、逐板计算法 二、梯级图解法 3.适宜的进料位置 进料位置对应于两操作线交点d所在的梯级，这一位置即为适宜的进料位置。 适宜的进料板位置 二、梯级图解法 4.进料热状况对理论板层数的影响 进料热状况参数 q 值不同，q 线的斜率也就不同，q 线与精馏段操作线的交点 d 随之而变动，从而影响提馏段操作线的位置，进而影响所需的理论板层数。 二、梯级图解法 进料热状况对q线的影响 进料热状况 q 值 q/（q-1） q线的形状 冷液进料 泡点进料 气液混合 物进料 露点进料 过热蒸气进料 二、梯级图解法 4.进料热状况对理论板层数的影响 （一）当进料及产品组成一定时，q值减小，精馏段所需板数增多，提馏段所需板数减少，适宜的进料位置将下移；q值增大时，情况则相反。 4.进料热状况对理论板层数的影响 （二）q值减小时，精馏所需的最小回流比将增大，因此冷凝器的热负荷需增加。 （三）当回流比一定时，q进料值减小，可使再沸器热负荷减小。 进料热状况对理论板层数的影响 q 值越大，进料温度越低，平衡线与操作线距离越远，所需的理论板层数越少。 第一章 蒸 馏 1.5 两组分连续精馏的计算 1.5.1 计算的基本假定 1.5.2 物料衡算与操作线方程 1.5.3 理论板层数的计算 1.5.4 回流比的影响及其选择 回流比R对操作的影响 回流比是精馏过程计算不可缺少的重要参数，塔所需的理论板数、塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷均与回流比有关；精馏过程的投资费用和操作费用都取决于回流比的值。 全回流 一、全回流和最小回流比 回流比R对操作的影响 回流比是精馏过程计算不可缺少的重要参数，塔所需的理论板数、塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷均与回流比有关；精馏过程的投资费用和操作费用都取决于回流比的值。 一、全回流和最小回流比 增大回流比R，精馏段和提馏段操作线靠近对角线，美意梯级的跨度增大，即每块理论板的分离能力增大。在此回流比下，达到同样的分离要求所需的理论板数减小，如右图所示。 增大回流比对理论板数的影响 1.全回流和最少理论板层数 (1)全回流的概念 若上升至塔顶的蒸气经全凝器冷凝后，冷凝液全部回流到塔内，该回流方式称为全回流。 全回流 精馏的开工阶段 全回流的应用 一、全回流和最小回流比 操作线的斜率和截距分别为 全回流操作时不向塔内进料，也不从塔内取出产品，全塔无精馏段和提馏段之区分，两段的操作线合二为一 。 操作线与对角线重合，操作线方程为 一、全回流和最小回流比 一、全回流和最小回流比 一、全回流和最小回流比 (2)最少理论板层数 回流比愈大，完成一定的分离任务所需的理论板层数愈少。当回流比为无限大，两操作线