化工原理下课件-肖武-蒸馏-6-xw.pptVIP

特殊平衡关系下的Rmin ④ 水蒸气直接加热的蒸馏计算 多股进料的精馏操作线图示 回收塔的理论板数计算过程 7.8 多组份精馏 6.8.1 多组份精馏的特点 组份数较多,计算较为复杂, ● 相平衡常数是温度、压力及浓度的函数。 （1） 汽、液平衡关系复杂 （2）物料衡算关系复杂 有m-1个方程 ▲　需要的塔多 若要将一混合物完全分离成纯组份产品的分离称之为锐分离，需多塔操作。采用简单塔操作时M组份，需M-1个塔。 ▲ 流程方案多 （3）流程方案的选定比较复杂 确定原则： ①保证产品质量原则： ●　高纯度产品在塔顶采出 ●　热敏性、易分解或聚合的物料优先分出， 减少受热次数 ② 经济性原则： ● 尽可能考虑到减少设备费和操作费，易腐蚀、 有毒的组分先分出去 　 ● 难分离的最后分，此时，气体负荷小、塔径小 ③ 操作管理方便原则： 注：以上原则是在用普通精馏塔一进二出， 分离出较纯的单一组分为前提下得到的。 (4) 分离程度的确定比较复杂 只能主观规定其中某几种组分的特定分离程度，其余组分的分离程度则需要由分离的流程和操作情况等条件所决定 (5) 设计计算复杂 6.8.2 全塔物料衡算 （1）关键组份及分离要求的规定 关键组份：根据塔的主要分离目的，选取两组份规定分离要求。规定其中较难挥发的组份在塔顶不得高于某一允许值，易挥发组份在塔底不得高于某值。 轻关键组份: 挥发度较大的关键组份 重关键组份: 挥发度较小的关键组份 非关键组份： 比轻关键组分更轻的组分称为轻非关键组分。 比重关键组分更重的组分称为重非关键组分。 （2）非关键组份在两端产品中的分配 作为设计型计算，求N，欲知qnD， qnW，必需知 xwi和xDi， 但xwi 、 xDi 又和N有关，故需试差。 分离要求规定：通过规定关键组分的分离要求，对塔的分离结果进行控制。 ◆规定轻关键组份在塔顶的组成和重关键组分在塔底的组成 ◆规定轻关键组分在塔顶组成及回收率 ◆规定重关键组分在塔底组成及轻关键组分在塔顶的回收率 估算方法： a. 清晰分割 比轻关键组份更轻的各组分均从塔顶蒸出，比重关键组份更重的组分，均从塔底排出，且两关键组分为相邻组分，称为清晰分割。可以进行严格的计算。 例6.8.1（P70） b. 非清晰分割 不满足清晰分割的条件，采用近似方法估计。 给定条件：轻关键组分在馏出液中的回收率; 重关键组分在釜液中的回收率。 方法：享斯特别克法（Hengsteback） 假设： (1) 各组份在馏出液和釜液中的流率分配与回流比无关； (2) 非关键组分在产品中的分配情况与关键组分的相同。 对轻重关键组份使用芬斯克方程。 根据假定，对任意组份与重关键组份来说，也有： 故有： 即在上述条件下 =可知数 =恒定数 于是有： 6.8.3 多组份精馏的最小回流比 (1) 多组份精馏的恒浓区 上恒浓区——进料板以上 下恒浓区——进料板以下 (2)?? 最小回流比的求法 恩德伍德公式(Underwood) 使用该式其相对挥发度的基准组分为重关键组份。 θ：取介于轻重关键组分相对挥发度之间的根 适用条件：①αij可取为常数 ②汽液两相符合恒摩尔流假设 ③轻重关键组分为相邻组份。 例6.8.3 θ的求法多用试差法求解 6.8.4 多组份精馏的塔板数计算 （1） 简捷法 ① 以轻、重关键组分为依据，利用芬斯克公式求 ② 用Underwood公式求取 Rmin ③ 根据Rmin，选取适宜的R，利用吉利兰关联图求取所需的N （2）逐板计算法 设恒摩尔流假定成立，且各组分的相对挥发度可近似作为常数处理，计算步骤如下： ①　求馏出液及釜液流率qnD、qnW及组成xDi、xwi ------ 刘易斯-麦迪逊（L-M）法 ②　确定回流比 ③　求操作线方程。 ③　确定相平衡方程 式中： ④ 逐板计算求解理论塔板数 当关键组份居中时，可分别从塔顶和塔底计算理论板数。 为两关键组分操作线交点横坐标的比值。 n 块为进料板 提馏段从下至上计算，直至 xni与xmi不一致，称为不契合 。产生不契合的原因，两端产品组成的浓度是估算值。应予以调整。 第m块板为进料板， m 为提馏段理论塔板数 总理论板数 NT=n-1+m 6.8.5 精馏过程的节能 ◆ 精馏是耗能较高的单元操作，