武汉大学-《化学工程基础》第6章精馏-2.pptVIP

１线为“设备费～Ｒ”的关系式２线为“操作费～Ｒ”的关系式３线为“总费用～Ｒ”的关系式。取总费用为最少的3线中的低点,一般取最小回流比的1.1-2倍。即R=（1.1-2）Rmin4-4进料热状况的影响精馏原料的进料状态有以下5种:（1)温度低于泡点的冷液体，δ1;（2)处于泡点的液体,δ=1;（3)温度介于泡点与露点之间的气液混合物,0δ1;（4)温度处于露点的饱和蒸汽,δ=0;（5)温度高于露点的过热蒸汽,δ0.表现在图上是提馏线向左移动.五种进料对δ线的影响进料状况δ值斜率δ/(δ-1)进料线位置A，冷凝体1＋B，泡点液体=1∞C，汽-液混合物0～1－D，露点蒸汽=00E，过热蒸汽0＋4-5简捷法求理论塔板数吉利兰图法求理论板数1.由作图法或解析法求出Rmin,并确定适宜的回流比R。2.由芬斯克方程求出Nmin。3.计算(R-Rmin)/(R+1),在吉利兰图上查出对应的(N-Nmin)/(N+1),然后算出理论板数N。【例3-4】某二元理想混合液其平均相对挥发度为。若进料组成,要求馏出液组成为,釜液组成,泡点进料,回流比Ｒ取为8.0。试求所需理论板数。【例3-5】欲用一连续精馏塔分离含苯为44%（摩尔分数）的苯-甲苯二元混合物液,现用泡点进料,操作回流比R=3,相对挥发度a=2.41,要求塔顶产品含苯xD=95.5%,塔底残液含苯xw=5.85%.试用逐板计算法、图解法和简捷算法求取该塔所需要理论塔板数。4-6实际板数与板效率塔板效率上升蒸汽（yn+1）中的难挥发份Ｂ,以分子扩散的形式,穿过气膜,扩散至液膜。易挥发组分Ａ由液膜以分子扩散的形式,穿过气膜,进入上升蒸汽中。当蒸汽离开液相时,蒸汽中易挥发组分Ａ增高,即ynyn+1,此即精馏的传质过程机理。此处计算要用菲克定律。理论板数,是假定板上流体与上升蒸汽成平衡。但实际上,由于接触面积有限,接触时间也有限,汽相与液相不可能达到平衡。因此达到指定的分离要求,实际板数（N）要大于计算的理论板数（NT）。1.单板效率莫弗里板效率1）气相莫弗里板效率（EMG）,如图6-30所示。（2）液相莫弗里板效率（EML）2.总板效率影响塔板效率的因素影响塔板效率的因素只要有:物性因素:只要指物质的密度,粘度,表面张力,相对挥发度,等.结构因素:塔板的类型,板间距离,塔径,等操作因素:主要指温度,压强,上升速度和气液流速等.§5间歇精馏5-1间歇精馏的特点1.间歇精馏为非定常态精馏过程.一次性投入,各组成随温度,压力,时间而变化。如浓度随着操作的进行而不断降低,当釜液浓度达到规定值时,停止加料,排出残渣。2.间歇精馏只有精馏段.5-2恒回流比操作的间歇精馏计算?间歇精馏的二种操作方式:一种是恒定馏出液组成,即在操作过程中不断改变回流比,保持馏出液组成衡定.另一种是回流比不变,馏出液中易挥发组分含量逐渐降低.后种操作方式相对较多.馏出液维持恒定的操作如上图中红线表示需要2块理论塔板数.计算回流比恒定操作时所需要的理论塔板数1.按工艺要求馏出液的平均浓度xd,则设计时应使最初的馏出液浓度xd,1xd,以使平均浓度达到或超过规定值,并设釜液起始组成xw,1=xf.2.根据xf和xd,1计算最小回流比Rmin最小回流比Rmin为:由于物料一次加入而没有提馏段,yδ=yf,xδ=xf3.取适当的回流比,以确定实际回流比.通常为:R=(1.1-2)Rmin4.由当xf,xd,1和R确定后,即可按一般图解法求出所需要的理论塔板数.?5.xd(xw)与qn,wqn,D的关系§6多组成精馏和其他精馏方法简介6-1多组分简单精馏如何由简单蒸馏发展为大型精馏塔？为什么塔顶要引入回流？为什么必须在塔中部加料？这是进行精馏计算之前必须解决的问题。多组分精馏的原理依据组分之间的相对挥发度的差异采用多次部分气化和多次部分冷凝的方法来达到分离的目的。6-2共沸精馏适用于待分离的组成的挥发度非常接近的物质.原理:向共沸溶液中加入第三组分,若该组分能与原有的一个或多个组分形成共沸物,且这种新共沸组分的挥发度显著高与于或低于原有个组分的挥发度,则新的共沸物中各组分的含量与原料液组成不同,可采用普通精馏的方法予以分离,这种方法称为共沸精馏。如无水乙醇的制备.苯作为共沸剂,物质中的水转移到苯中,乙醇被提纯,苯与水经蒸馏后回收苯,水被分