18、第八章-分离塔序列的综合解析.pptVIP

经验规则分为四大类:(1)关于分离方法的规则(M类规则),针对一特定的大量任务,确定最好采用哪一类分离方法；(2)关于设计方面的规则(D类规则),针对那些具有某个特定性质的分离序列,(3)与组分性质有关的规则(s类规则)。根据欲分离组分性质上的差异而提出的规则；(4)与组成和经济性有关的规则(以下简称C类规则)。表示进料组成及产品组成对分离费用的影响以下分别进行介绍:规则1（S2)当关键组分间的相对挥发度接近1时,应该在没有非关键组分存在的情况下进行分离(或定义为:难分离的组分后分离)。因为关键组分间的相对挥发度接近1时,分离是困难的,往往需要较多的塔板数、较大的回流比,因此将增大所需分离费用。直观推断的一般规则对蒸馏序列的综合，主要有以下几条直观推断规则:例：有一个4个组分的待分离混合物，各组分l、2、3.4的摩尔量相等，即Fl＝F2＝F3＝F4＝F，而组分1、2之间的性质差别与组分3.4之间的性质差别相等，即?12＝?34＝?。而组分2、3之间性质差别较小，为?23＝?12/3。计算比较3种可能的分离序列，由数字说明把难分离的组分放在最后处理的方案的总费用最小。?12＝?34＝??23＝?12/3Fl＝F2＝F3＝F4＝F1234123434324?12＝?34＝??23＝?12/31234123423243?12＝?34＝??23＝?12/3123411234324?12＝?34＝??23＝?12/3规则2最好将各组分逐个从塔顶馏出,即采用直接序列。逐一馏出可减少冷凝器和再沸器的热负荷,因此降低生产成本。规则3(C1)进料中占据分额大的组分应首先分离出去，这样可减少后续分离器的热负荷。(C2)最好采用塔顶馏出物与塔底产物的流量近于相等，此时可减少整个塔系热负荷。举例说明：设进料中组分1、2、3.4摩尔分率相等。12341234343241234123423243123411234324规则4应将回收率要求很高的馏分放在塔系的最后进行分离。产品纯度要求高,势必需要较多的级数（在回流比变化不大时）,如果分离时有非关键组分存在,不仅增加塔内汽、液负荷,也需增大塔径,设备费用和操作费用同时增大。即将高纯度和高回收率的组分放在最后分离可以减小设备尺寸。规则5(D1)希望必须产生的产品数目最少,即避免重复得到相同的产品,使分离设备数最少。规则6当使用质量分离剂时,除非其对后继分离过程有利,最好应在下一个分离器中立即回收,以减小后继过程的负荷。该法将直观推断规则按重要程度排序,然后按次序使用这些规则,逐步综合出分离序列。有序直观推断规则规则1(M1)当其他情况相同时,最好采用能量分离剂,尽量避免采用质量分离剂。有序直观推断法规则2(M2)避免真空蒸馏和冷冻,考虑用液－液萃取代替真空蒸馏。规则3(D1)倾向于最少的产品品种规则4(S1)首先除掉具有腐蚀性、毒性的组分规则5(S2)最后处理难分离组分规则6(C1)进料中含量最多的组分首先分离出去。规则7(C2)当组分间性质差别不大时,倾向于塔顶、塔底产品量50/50分离。若不能按50/50分离,则可选择具有“最大易分离系数”处为分离点。规则七中提出了易分离系数CES。CES定义式:f——塔顶、塔釜摩尔流率比值即或，f恒小于1。——两分离组分沸点差T或例题例1一含有5个组分的轻烃混合物，组成如下:组分组成(mol分率）相邻组分间相对挥发度易分离系数ABCDE0.050.150.250.200.352.01.332.401.255.268.25114.513.46组分组成(mol分率）相邻组分间相对挥发度易分离系数ABCDE0.050.150.250.200.352.01.332.401.255.268.25114.513.46求解步骤: