化工原理第9章4.ppt

浙江大学化学工程研究所 * 第九章 蒸馏 第九章小结 第九章习题 第九章小结与习题 一． 概念 理想溶液 理想物系 挥发度 i i i x p v = 相对挥发度 B A v v = a B B A A x p x p = B B A A x y x y = 平衡级 理论板 恒摩尔流假定 精馏原理 最佳位置进料 易挥发组分回收率 1 = F D Fx Dx h 难挥发组分回收率 ) 1 ( ) 1 ( 2 - - = F W x F x W h 五种进料状态 回流比 D L R = 单板效率 1 1 * ) ( + + - - = n n n n mV y y y y n E * ) ( 1 1 n n n n mL x x x x n E - - = - - 、 全塔效率 e N N E = 0 等板高度 有分凝器的流程 多股进料流程 间歇精馏 特殊精馏 第九章小结与习题 二． 公式 1 ． 理想物系的相平衡关系 拉乌尔定律 ? ? ? í ì = = B B B A A A x p p x p p 0 0 x x y ) 1 ( 1 - + = a a t~x~y 相图、 y~x 相图 2 ． 流程、特点、计算 平衡蒸馏 简单蒸馏 t y ü 3 ． 精馏计算 全 塔 ： ? í ì + = + = W D F Wx Dx Fx W D F 第九章小结与习题 精 ： 1 1 1 + + + = + R x x R R y D n n ， ? í ì + = = D R V RD L ) 1 ( min ) 2 ~ 1 . 1 ( R R = e e e D x y y x R - - = min q ： 1 1 - - - = q x x q q y F L V F V h h h h q - - = ? ? ? í ì = = = 0 1 q q q 饱和蒸汽时： 液相分率 饱和液、汽混合物时： 饱和液体时： 提 ： 1 V Wx x V L y W m m - = + ， ? í ì - + = + = F q V V qF L L ) 1 ( 理论板数 N ： ? í ì 图解法 逐板法 第九章小结与习题 D xD=0.95 W, xW F xF=0.45 例1 设计型问题 组成为xF=0.45的原料以汽液混合状态进入精馏塔，其中气液摩尔比为1?2，塔顶xD=0.95（以上均为摩尔分率），塔顶易挥发组分回收率为95%，回流比R=1.5Rmin，塔釜间接蒸汽加热，相对挥发度 试求： （1）原料中汽相和液相组成； （2）列出提馏段操作线方程。 第九章小结与习题 D xD=0.95 W, xW F xF=0.45 第九章小结与习题 D xD=0.95 W, xW F xF=0.45 (2) 第九章小结与习题 第九章小结与习题 例2：某精馏塔在常压下分离某双组分溶液，该塔的精馏段 操作线方程为： y=0.723x+0.263，提馏段操作线方程 为：y=1.25x－0.0188，每小时送入塔内75 kmol的混合 液，进料的q值为1.2，试求： （1）进料组成为多少？ （2）精馏段和提馏段上升的蒸汽流量为多少？ 解： 由： 第九章小结与习题 联立上述方程组可得： 第九章小结与习题 例3 操作型计算 如图所示的精馏塔由一只蒸馏釜及一层实际板组成。料液由塔顶加入，进料热状况参数q=1，xF=0.20（摩尔分率，下同）。今测得塔顶易挥发组分的回收率为80%，且xD=0.30，系统相对挥发度为3.0。试求： （1）残液组成xw； （2）该层塔板的液相默弗里板效EmL。 设蒸馏釜可视为一个理论板。 第九章小结与习题 解（1）残液组成xw q=1，xF=0.20 xD=0.30 第九章小结与习题 y1 xF x1 yw 解（2）该层塔板的液相默弗里板效EmL q=1，xF=0.20 xD=0.30 xW=0.0859 例1 设计型问题 气液摩尔比为1(2，回流比R=1.5Rmin，相对挥发度，试求： （1）原料中汽相和液相组成； （2）列出提馏段操作线方程。 解：(1) 设原料中汽相组成为ye ，液相组成为xe ，则 xe=0.375 ye=0.6 ----------------（1） ----------（2） 解式1、2得：