天津大学版《化工原理》课件 第三章 蒸馏10.ppt

第三章 蒸 馏 教学要求 §3－1 概述 §3－2 双组分溶液的汽液平衡 §3－4 精馏原理 §3-5两组分连续精馏的计算 §3－6 平衡蒸馏,简单蒸馏,间歇精馏 教学要求 教学要求 基本公式：拉乌尔定律、 泡点方程、露点方程、 两组分物系的汽液平衡关系，全塔物 料衡算、精馏段和提馏段操作线方程， 进料热状况参数q的计算，q线方程、 最小回流比的计算、理论板数的确定 （图解法，逐板计算法及简捷法）；精 馏装置的热衡算； 教学要求 基本原理： t-x-y图及其应用，精馏原理，回流比、 进料温度 、进料位置等对精馏过程的 影响，精馏塔全塔效率及点效率的测 定方法。 §3－1 概述 一、蒸馏 蒸馏——利用溶液中各组分挥发性的差异，加 热溶液使之部分汽化而分离溶液的操 作。 §3－1 概述 §3－1 概述 精馏——在精馏设备内，使上升蒸汽与回流液体 相互作用，进行多次部分汽化和多次部 分冷凝，使溶液得以较完全分离的操作。 §3－2 双组分溶液的汽液平衡 一、相律 §3－2 双组分溶液的汽液平衡 2.相对挥发度 §3－2 双组分溶液的汽液平衡 讨论： §3－2 双组分溶液的汽液平衡 作图：A.由测取的t-x-y数据绘图 B.由泡、露点方程计算值绘图 §3－2 双组分溶液的汽液平衡 例：已知苯－甲苯混合液可视为理想溶液，两纯 组分的蒸汽压由安托因公式可算。试计算含 苯浓度20％（mol%)的溶液在总压为800mmHg 和32.5mmHg下的相对挥发度。 两组分的安托因公式如下： §3－4 精馏原理 §3－4 精馏原理 §3－5 双组分连续常压精馏计算 主要内容： 1.塔顶、底产品流量及组成 2.回流比的确定 3.理论塔板数 §3－5 双组分连续常压精馏计算 一、全塔物料衡算 §3－5 双组分连续常压精馏计算 二、恒摩尔流假设 §3－5 双组分连续常压精馏计算 3.条件及证明 （1）各组分摩尔汽化潜热相等 （2）各相的焓相等（显热可忽略） （3）热损失不计 对第N板进行物热衡算 §3－5 双组分连续常压精馏计算 三、操作线方程 1.精馏段操作线 §3－5 双组分连续常压精馏计算 §3－5 双组分连续常压精馏计算 §3－5 双组分连续常压精馏计算 §3－5 双组分连续常压精馏计算 3.进料热状况 §3－5 双组分连续常压精馏计算 F+V’+L=L’+V §3－5 双组分连续常压精馏计算 两操作线交点轨迹方程 §3－5 双组分连续常压精馏计算 §3－5 双组分连续常压精馏计算 四、理论板数求取 §3－5 双组分连续常压精馏计算 §3－5 双组分连续常压精馏计算 2.图解法 §3－5 双组分连续常压精馏计算 §3－5 双组分连续常压 §3－5 双组分连续常压精馏计算 例．要在常压操作的连续精馏塔中把含0.4苯及 0.6甲苯溶液加以分离，以便得到含0.95苯 的馏出液和0.04苯（以上均为摩尔分率） 的釜液。回流比为3，泡点进料，进料摩尔 流量为100kmol/h。求从冷凝器回流入塔顶 的回流液的摩尔流量及自釜升入塔底的蒸气 的摩尔流量。 §3－5 双组分连续常压精馏计算 例：在连续精馏塔中， 精馏段操作线为 yn+1=0.75xn+0.2075， q线方程y= -0.5x+1.5xF，塔顶采用全凝器，泡 点回流，操作压力下的平均相对挥发度为3。 试求： 1）回流比R； 2）馏出液组成； 3）从上往下数的第二块理论板上上升汽相组成 4）进料热状况参数q，并判断进料状态； 5）当xF=0.44时，精馏段操作线和提馏段操作 线的交点坐标。 §3－5 双组分连续常压精馏计算 五、回流比的影响及求取 §3－5 双组分连续常压精馏计算 §3－5 双组分连续