新型化工原理课件：第六章 蒸馏.ppt

第六章 蒸馏;蒸馏在化工生产中的应用;3;4;蒸馏过程的分离依据;必有： yA xA, yB xB 即： ; 常压蒸馏 按操作压力： 加压蒸馏 减压（真空）蒸馏;第一节 双组分溶液的气液相平衡 ;一、溶液的蒸气压与拉乌尔定律;理想溶液与拉乌尔定律;pA 、pB— 溶液上方A和B两组分的平衡分压，Pa pao、pBo — 同温度下，纯组分A和B的饱和蒸汽压，Pa； xA 、 xB —分别为混合液组分A和B的摩尔分率;——汽液两相平衡组成间的关系;（二）t~ y~ x图与y~ x图;对角线y=x为辅助曲线，yx ，平衡线在对角线之上；;压力对t~xA（yA）图及x~y图的影响;（三） 相对挥发度与理想溶液的y－x关系;;3. 理想溶液的气液相平衡方程式 ; 若α=1，则普通蒸馏方式将无法分离此混合物。;（2）有最低恒沸点的溶液 如乙醇-水;（2）有最高恒沸点的溶液 如硝酸-水溶液;第二节 蒸馏与精馏原理;（一）简单蒸馏（微分蒸馏）;（二）平衡蒸馏;二、精馏原理;精馏原理：多次部分冷凝、多次部分汽化、液相回流及 上升蒸气。;yn-1*;;问题：1. 精馏过程的能耗在何处？;第三节 双组分连续精馏的计算与分析;设计目标：1）根据分离任务，确定产品流量D，W；;一、 全塔物料衡算;分离要求的不同形式：;即：V1=V2=……V=常数 V1’=V2’=……V’=常数 V------精馏段上升蒸汽的摩尔流量，kmol/h; V’-----提馏段上升蒸汽的摩尔流量，kmol/h。 ;即：L1=L2= ······ L=常数 L1’=L2’= ······ L’=常数 但两段下降的液体摩尔流量不一定相等。 式中：L------精馏段下降液体的摩尔流量，kmol/h; L’-----提馏段下降液体的摩尔流量，kmol/h。;2.恒摩尔流假设适用条件 两组分的摩尔汽化潜热相等； 两相接触因温度不同交换的显热忽略不计； 塔设备保温良好，热损失可以忽略不计。;三、 进料热状态参数q;F;F;;令R=L/D，R称为回流比 ;——塔釜的气相回流比;（三）塔釜气相回流比R’与塔顶液相回流比R及进料热 状态参数q的关系;（四） 操作线的绘制与q线方程;xW;两操作线 交点坐标;L与L’; q线对两操作线的影响;五、 理论板数计算 ;图解法求理论板数;51;（二）理论板数的逐板计算法;提馏段：;平衡关系：;六、回流比与进料热状态对精馏过程的影响;③R’一定，QB一定，QF↑（q ↓ ）;（一） R、 q和R’理论板数的影响;;③R’一定，xF、xD、xW一定，q↓的影响;R的影响;（一）全回流与最少理论板数;全回流时Nmin：;第1块?第2块;——芬斯克公式(多组分) ;注意：;（二）最小回流比Rmin;最小回流比 对于某一物系，在一定的分离任务下，所需理论板为无穷多时所对应的回流比。; 作图法：;g;（三）适宜回流比;八、理论板的简捷计算法;左端：; NT的计算步骤：;九、精馏塔的操作计算;目的：处理某轻组分的水溶液，难挥发组分为水时， 直接蒸气加热，省再沸器;NT的计算;过点（xb，0）;（二）两股进料的精馏塔;D;第四节 间歇精馏;特点：;xD1;2. 计算;第五节 恒沸精馏与萃取精馏;一、 恒沸精馏;（三）挟带剂应具备的条件;（三）萃取剂应具备的条件;恒沸精馏与萃取精馏的比较：;第六节 板式塔;逐级接触式;1.生产能力大； 2.分离效率高； 3.阻力小，压降低； 4.操作弹性大； 5.结构简单、造价低、安装维修方便等。;一、塔板结构;二、塔板上气液两相的流体现象;泡沫接触工况;气体：连续相 液体：分散相 传质面：不断更新 的??滴表面;（二）塔板上的液面落差;（三）塔板筛孔漏液;气量↑ →夹带量↑ 板间距HT↓ →夹带量↑;（1）气相单板效率;注意：1）同一个板，EML不一定等于EMV；仅当 平衡线与操作线平行时两者相等;四、塔高的确定 ;C－气相负荷因子;泡 罩;V- 浮阀;筛 板;浮舌塔板;2） ADV浮阀塔板;ADV塔盘的鼓泡状态