6第六章 蒸馏.ppt

§6-2 双组分物系的汽液相平衡 §6.2 双组分物系的汽液相平衡 例1－2 对某两组分理想溶液进行常压闪蒸，已知xF 为0.5（易挥发组分的摩尔分率），若要求汽化率为60％，试求闪蒸后平衡的气液相组成及温度。 6.6.1回流比恒定时的间歇精馏计算 一、确定理论塔板层数 已知：xF、xDm、xWe (1)计算最小回流比 (2)图解法求理论板层数 二、对具有一定板数的精馏塔，确定操作过程中各瞬间的的关系 三、对具有一定理论塔板层数的精馏塔，计算精馏过程中与釜液量W，馏出液量D间的关系 总物料 dD=－dW 易挥发组分 以进料液作液相流时 操作线方程为 泡点进料时 q=1， 交点为 xq= xF , yq=xD； xb= xw , yb=xw 方程联立求解可得提馏段操作线与 q 线交点坐标 理论板数图解： y=xD 与 q 线的交点即为提馏段操作线的起点，联结点 d 与点 b（xW , xW）得提馏段操作线，由点 d 开始在两线间作梯级至 b 点得所需理论板数。 xW q yq 1.0 0 1.0 d b xD xF 欲提高馏出液组成，必须减少蒸发量，增大操作线斜率F/D，所需理论板数将增加。 当操作线上端移至 e 点，与成平衡的汽相组成为xD,max e d xW xF xD b xD,max yq 1.0 0 1.0 6.5.6 回流比 R 的影响及其选择 §6.5 双组分连续精馏的计算 回流比是精馏过程计算不可缺的重要参数，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。 全回流与最少理论板数 Total reflux and minimum number of plate 全回流时：R ? ? D=0 W=0 F=0 即不向塔内进料，亦不从塔内取出产品，全塔也就无精馏段和提馏段之区分，两端的操作线合二为一。 全回流时操作线和平衡线的距离为最远，达到相同的分离程度所需的理论板数最少，以 Nmin 表示。 精馏段操作线： 全回流时的理论板数 Nmin 可用逐板计算法或图解法求得。 对理想溶液，可由芬斯克（Fenske）方程直接计算得。 第 n 板汽液相平衡关系： 塔顶为全凝器时，y1 = xD 全回流操作线： 离开第 1 块板的汽液平衡为： 芬斯克 (Fenske) 方程 如此类推，可得第 N+1 块板（塔釜）上升蒸汽组成为 即塔釜的液体组成 对双组分溶液可略去下标A、B 式中的塔板数 N 即为全回流时所需的最少理论板数 Nmin。 若取平均相对挥发度 芬斯克方程 二. 最小回流比 Rmin(看图1－24） R 减小时, L1斜率减小, L1与q 线的交点Q远离 y=x , 分离难度加大。当R为某一临界数值时, Q点落在相平衡线上, 此时分离无法进行。该情况下对应的回流比就是最小回流比, 记为 Rmin。 1.作图法 1)割线法： 适用于y = f (x) 无拐点的情形 或 b为割线在y轴上的截距。 Rmin的求算（作图、解析） ● Q xW 图6-26 割线法确定Rmin P=const 0 xF x xD L1 q 线 xq yq 6.5.6 回流比 R 的影响及其选择 2) 切线法： 适用于y = f (x) 有拐点的情形 情形① xW 图6-27a 切线法确定Rmin P=const 0 xF x xD ● g L1 xg yg 6.5.6 回流比 R 的影响及其选择 xW 图6-27b 切线法确定Rmin P=const 0 xF x xD g ● L2 xq yq q 线 L1 ● Q 情形② 2 解析法： 当相平衡关系满足 时， 6.5.6 回流比 R 的影响及其选择 三.适宜回流比的选择 6.5.6 回流比 R 的影响及其选择 操作费用 C2 R