9.5双组份连续精馏的计算—本章的核心内容.ppt

结合相图可以看出， N直接 N间接 在分离要求一定的情况下，采用直接蒸汽加热可以节省塔板数，但塔顶的采出率减低。 0 1 1 9.8 二元连续精馏的操作型问题 9.8.1 操作型计算 理论塔板数N=4及α、xF、xD、xW、q已知，要求计算满足该分离要求所需的操作回流比；则先估计回流比，求出理论塔板数与已知的理论塔板数比较，若不相等则改变回流比重新计算，直至相等为止；故操作型计算须采用试差法。 N=5 R太小 N=3.3 R太大 N=4 R合适 9.8.2 操作型问题分析 （1）回流比变化 ①塔釜蒸发量不变 问题：回流比R↑，F、xF、q、V’不变，L、V、L’、D、W、xD、xW如何变化？ 分析：V’= V-（1-q）不变 → V不变； V=（R+1）D不变且R增大 → D↓； V=L+D不变且D减小 → L↑ ； L’=L+qF， L↑→ L’↑ ； F=D+W， D↓→ W↑； R↑→（L/V）↑精馏段分离能力提高， xD↑ ； L’↑，V’不变→（L’/V’）↑；提馏段分离能力↓，xW↑ 。 结论： V’不变，R↑， xD↑ ， D↓ 。 ②塔顶产品量不变 问题：R↑，F、xF、q、D不变，L、V、L’、V’、W、xD、xW如何变化？ 分析： L=RD 且 R↑→ L↑ ； V=（R+1）D且R↑→ V↑ ； L’=L+qF且 L↑→ L’↑ ； V’= V-（1-q）且V↑ → V’↑ ； F=D+W不变，且D不变→ W不变； R↑→（L/V）↑精馏段分离能力提高， xD↑ ； L’↑，V’↑→(L’/V’)=1+(W/V’)↓；提馏段分离能力↑，xW↓。 结论：要保证馏出液量不变，而提高回流比，必须提高塔釜蒸发量。 （2）适宜进料口变化 问题：进料口位置偏离适宜进料位置上移或下移， xD、xW如何变化？ 分析：上移、下移都使所需理论塔板数↑；实际塔板数不变，故塔分离能力↓，而且操作线斜率不变，所以xD↓、 xW↑。 结论：精馏塔存在最佳进料位置，及精馏段操作线和提馏段操作线的交点，偏离最佳位置进料均使分离效果下降。 （3）进料热状态变化；（4）进料浓度变化； （5）处理量变化； （6）塔釜蒸发量变化 。 注意：① 以上的分析均是针对间接蒸汽加热精馏，对于直接蒸汽加热的情况与之类似，但要注意这两种情况操作线和物料衡算的区别； ② 精馏段操作线斜率↑，精馏段分离能力↑，馏出液组成xD↑；提馏段操作线斜率↑，提馏段分离能力↓，残液组成xW↑；若精馏段操作线斜率不变，进料状态不变，并不能说明馏出液组成不变，此时应综合全塔情况进行判断； ③ 对各种情况无法一一枚举，但可触类旁通；对流量L、L’、V、V’、D、W可用物料衡算分析其变化趋势，而组成xD、xW通常无法利用物料衡算式判断，可结合相图、操作线斜率的变化情况及塔板数不变条件进行判断； ④ 在判断出xD、xW的变化趋势后，可用全塔物料衡算进行检验是否正确。 9.9间歇蒸馏（分批蒸馏） （1） 恒回流比操作 在操作过程中保持回流比不变，随着蒸馏过程的进行，釜液组成及塔顶馏出液组成下降，最终得到的馏出液组成为平均值。 0 1 1 恒回流比操作N=3 恒馏出液操作N=3 0 1 1 （2）恒馏出液操作 由于馏出液组成随时间进行不断减小，为保持馏出液组成不变，则在蒸馏过程中必须不断提高回流比。 (2)上升蒸汽量及回流量 精馏段： (3)47℃进料时 将料液由47℃升温到93℃所需的热量为： 继续加热 饱和蒸汽进料时 若将精馏段与提馏段操作线联立： 且 （7-56） 三、q线方程 （7-56） 该方程是精馏段与提馏段操作线联立得到的，是精馏段与提馏段操作线交点的轨迹方程，同时又反映了进料中汽液组成x、y的物料衡算关系，称为q线方程（进料方程）。 0 1 1 e d 点（xd，yd）为q线、精馏段操作线、提馏段操作线的交点；点(xe，ye)为相平衡线与 q线的交点， xe，ye为汽液混合进料中汽液相的组成。 讨论： ① 饱和液体，泡点进料 q线变为 x =