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华东理工大学化工原理第9章04
③侧线出料
加料处操作线总是凸的,抽料处总是凹的
Rmin如何定?;第Ⅱ塔段操作线
由q, xF,α求xe, ye代入方程得Rmin;④回收塔(只有提馏段)
q=1时,L=F,V=D
q1时,L=qF,V=D+(q-1)F
操作线 Vy=Lx+DxD-FxF,
xDmax=?;;为提高xD可加回流
L=RD+qF
V=(R+1)D+(q-1)F
操作线 Vy=Lx+DxD-FxF, ;
xDmax=?
或;⑤无再沸器精馏塔(蒸汽进料)
L=RD=W, V=F=(R+1)D
操作线
xWmin=?;例1 用连续精馏塔分离某双组分混合液, xF=0.4(摩尔分率,下同),原料以饱和液体状态加入塔中部,塔顶全凝,泡点回流。α=2.5,xD=0.8,易挥发组分ηA=0.9。塔釜间接蒸汽加热。试求:
(1)Rmin;
(2)若R=1.5Rmin倍,则进入塔顶第一块理论塔板的汽相组成为多少?
;解:①q =1, xe=xF=0.4
②;;例2 一连续常压精馏塔用于分离双组分混合物。原料液xF=0.40(摩尔分率,下同), 进料状况为汽液混合物,其摩尔比为汽/液=3/2,塔顶xD=0.97,塔釜xW=0.02,若该物系的相对挥发度α=2,操作时采用的回流比R=1.6Rmin,试计算:
⑴易挥发组分的回收率;
⑵最小回流比Rmin;
⑶提馏段操作线的数值方程;
⑷若在饱和液相组成xθ=0.72的塔板处抽侧线,其量和有侧线时获得的塔顶产品量相等,减少采出率,回流比不变,N=∞, xDmax=?;
解:⑴
⑵
q线方程
平衡线方程
两线相交
∴ x2+3x -1=0
得xe=0.303,ye=0.465;
⑶R=1.6Rmin=1.6×3.12=5.0
提馏段
⑷当采出率减小时,xDmax受相平
衡制约,而不受物料衡算制约,
当q点与平衡线相遇时xD达到最大。
;第Ⅱ塔段操作线
将y=ye,x=xe代入
得xDmax=0.856;6 双组分精馏的操作型计算
6.1 操作型计算命题
已知:N, m, α, xF, q, R,
求:xD, xW(及逐板浓度分布)
计算特点:
①由于方程非线性,须试差(迭代)
先设xD(或xW),然后进行
逐板计算得xW(或xD)
物料衡算得xW’(或xD’)
看xW与xW’是否相等
②加料板位置一般不满足最佳加料位置
③操作型计算必须xD, xW顶头顶脑用完N块板
(设计型往往不是正好用完N块);例题:已知某精馏塔具有8块理论板的分离能力。加料为xF=0.5(摩尔分率)的苯-???苯混合液,在第5块理论板处进料。相对挥发度为2.5,进料为饱和
液体,操作回流比为2,采出率 。
求:塔顶、塔底浓度xD, xW;解:先作相平衡曲线
x=0.1 0.2 0.25 0.38 0.5 0.62 0.75 0.88
y=0.217,0.385,0.455,0.605,0.714,0.803,0.882,0.948
q=1,q线为垂直线,过(xF, xF)点
先设xD=0.85,则
作图解, xD设得太小
再设xD=0.95 ,则
作图解, xD设得太大;;;;
设xD=0.93,则
作图解,正好.
∴ xD=0.93, xW=0.148;;;;本次讲课习题:
第九章 15,16,17,18
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