精馏_2.ppt

双组分连续精馏的分析和计算 一次部分汽化 多次部分汽化 多次部分汽化（2） 多次部分汽化（3） 连续精馏装置 精馏过程的物料衡算 例5-3 每小时将5000kg含苯30%和甲苯70%的混合物在连续精馏塔中进行分离，要求馏出物中含苯不小于98%，釜液中含苯不小于3%（以上均为质量百分比），试求馏出液和釜液的质量流率和摩尔流率。 例5-3解答 单块塔板的物料衡算 单块塔板的热量衡算 恒摩尔流假定 恒摩尔流假定（2） 精馏操作线方程 精馏操作线方程(2) 提馏段操作线方程 加料的热状态 加料板物料和热量衡算 进料的热状态参数 q 线方程(进料方程） 操作线方程在y-x图上的表示 课堂作业1 课堂作业2 某精馏塔采用的是冷回流(即回流液的温度低于泡点温度),其回流比为R?=L0/D(摩尔比,下同),而塔顶第一块板下方的回流比即为塔内实际回流比R(内回流), R=L/D。已知液体的摩尔汽化潜热为?，摩尔热容为Cm,p，回流液的泡点温度及回流液入塔温度分别为Ts和T。试证明： * * 一次部分汽化 将组成为xF的混合液加热到t1，使其部分汽化后分开气、液相，得到气相组成为y1，液相组成为x1。 yF - 产生第一个泡点的平衡气相组成；xw- 汽化后剩下最后一滴液体的平衡组成。 xw x1 xF y1 yF 一次部分汽化只能起到部分分离的作用。 上流程存在两个缺点： 分离过程得到许多中间馏分，最后纯产品得率低。 每一级都得配置加热器和冷凝器，设备庞杂，能耗高。 1-精馏段塔身 2-提馏段塔身 3-蒸馏釜（再沸器） 4-料液预热器 5-冷凝器 6-冷却器 总物料衡算：F=D+W 易挥发组分衡算： FxF=DxD+WxW 易挥发组分的回收率： 整个精馏塔由若干块塔板 组成,每块塔板为一个气液接触单元。 板式精馏塔 n Vn+1 Ln Vn Ln-1 自塔顶算起的任意第n 块板（非加料板） n Hn+1,Vn+1 hn,Ln Hn,Vn hn-1,Ln-1 饱和蒸气的焓H 为泡点液体的焓 h 与气化潜热 ? 之和 若忽略组成和温度所引起的饱和液体焓h及汽化潜热?的差别, 即： hn+1= hn= hn-1, ?n-1= ? n=?n+1 n Vn+1 Ln Vn Ln-1 由物料衡算可得： 对虚线框出的区域进行衡算： 总物料衡算：V=D+L 轻组分衡算： Vyn=Lxn+1+DxD 令L/D=R, R称为回流比，则上式变为： 对虚线框出的区域进行衡算: 总物料衡算：W+V? =L? 轻组分衡算： Wxw+V? ym=L? xm+1 物料衡算： F+V?+L=V+L? 热量衡算： FHF+V?HV+LHL=VHV+L?HL HV HL 联立解上两式可得： 进料为气液混合物时，设液相所占分率为 ? 上面两式相减得： 因为： 代入上式： 整理得： 某塔顶蒸汽在冷凝器内作部分冷凝，所得的气、液两相互成平衡。气相作为产品，液相作回流。设系统符合恒摩尔流的假定，试推导此时的精馏段操作线方程。