第六章 蒸馏学习要点讲解.ppt

6.5.6 回流比的影响与选择(Influence and selection of reflux ratio) 回流比的控制 (1) 各板的温度与板上气、液相组成相对应，塔顶温度对应于塔顶组成 (2) 控制塔顶组成最有效的方法是改变回流比 塔顶温度若高于设定值，说明塔顶组成低于要求，此时可以适当提高回流比。 (3) R增加，V和V’增加，塔底加热负荷需增加，若想保证回流液热状态不变，还需增加塔顶冷凝负荷 第六章 液体蒸馏 Liquid distillation 教学要求 （1）掌握两组分溶液的气液平衡关系及其定量描述的方法 （2）掌握多种蒸馏工艺的工作原理、影响因素、特点比较等 （3）重点掌握双组分连续精馏板式塔的计算（全塔物料衡算、操作方程、进料状态、回流比、理论塔板数、板效率等） （4）了解化工生产中常见板式塔的主要形式、特点及用途等 本章教学难点：两组分连续精馏板式塔的计算、板式塔的操作 6.2 双组分溶液的汽液平衡( Vapor-liquid equilibrium of two-component solution) * 组成相同，露点温度高于泡点温度，tdtb * 温度相同，气相组成高于液相组成，yAxA * 物系状态只有处于气-液平衡区中，才可以采用蒸馏的方法进行分离。 * 泡点线与露点线距离越大，越有利于蒸馏分离。 * y x , y~x气液平衡线在对角线上方。若在下方，说明轻组分定义得不对。 * 平衡线距离对角线线越远，物系越容易分离。 * 气液平衡线落在对角线上时，无法用蒸馏的方法分离。 6.2.4 挥发度与相对挥发度(Volatility and relative volatility) 2、相对挥发度 α的大小反映了蒸馏分离的难易程度 1、定义A为易挥发组分，所以α1。 2、α越大，气液平衡时x与y差异越大，气液平衡线与对角线距离越远，该体系越容易分离。 3、α= 1、y = x ，对角线， A与B不可以用普通蒸馏的方法进行分离。 4、α ≠ 1、y ≠ x， A与B可以用普通蒸馏的方法进行分离。 6.2.5 总压的影响(Influence of the pressure) 操作压力升高，操作温度升高 泡点线靠近露点线，对分离过程不利。 操作压力升高，平衡线靠近对角线，对分离过程不利 6.3 平衡蒸馏和简单蒸馏(Equilibrium distillation and Simple distillation) 平衡蒸馏与简单蒸馏的对比： 操作方式 过程稳定性 工作原理 液相组成相同时的分离效果 釜温随时间 xW随时间 yD随时间 简单蒸馏 间歇 非定态 差 多次汽化，釜温升高，浓度不断降低 高 变 变 变 平衡蒸馏 连续定态 好 一次部分汽化，分离温度与产品浓度不变 低 不变 不变 不变 6.4.2 精馏操作流程(Process of rectification) 连续精馏的特点 1、连续操作，定态过程，参数不随时间改变。 2、在每一块塔板上，气相部分冷凝与液相部分气化同时发生，冷凝放热=气化吸热。 3、液相部分气化，其中易挥发组分进入气相，xn xn-1 气相部分冷凝，其中难挥发组分进入液相，yn yn+1 精馏为双组分反向扩散的传质过程。 4、在塔板上，传热与传质过程同时发生，气相组成高于液相组成，气相温度与液相温度相同。 6、塔内自下向上，轻组分浓度逐板升高，重组分浓度逐板降低，温度逐板降低。 7、塔顶获得轻组分浓度高的产品，塔底获得重组分浓度高的产品。 6.5.3 操作线方程（Operating line equation ) 1、精馏段 （Operating line equation for rectifying section） （1）物理意义：在一定操作条件下，上一块板下降的液体组成与其相邻的下一层板上升的蒸气组成之间的关系 （2）主要影响因素：回流比，R越大，操作线斜率越大，操作线与平衡线距离越远， 6.5.3 操作线方程（Operating line equation ) 2、提馏段 （Operating line equation for striping section） （1）物理意义：在一定操作条件下，上一块板下降的液体组成与其相邻的下一层板上升的蒸气组成之间的关系 （2）主要影响因素：回流比及进料状态 6.5.4 进料热状况的影响(Effect of feed condition) 2、 q线方程（q line equition） q线(q line) ③ q值对精馏操作线无影响，对提馏段操作线及两条操作线交点位置有影响 ① 物理意义：精馏段操作线与提馏段操作线交点轨迹方程 ② 便于绘制提馏段操作线