食品工程原理吸收与蒸馏三.ppt

（3）精馏连续稳定进行的条件

回流：升到塔顶的汽流组成在冷凝器中冷凝后，只放出一部份作为塔顶产品，另一部分返回塔顶作为液流，这部份液流称为回流。再沸器：提供一定量上升的蒸气流。加料板：当某块塔板上的浓度与原料的浓度相近或相等时,料液由此加入，该板称为加料板。精馏与简单蒸馏或平衡蒸馏的主要区别在于存在回流：塔顶液相回流和他付部分气化第31页，共67页，星期日，2025年，2月5日确定产品的流量及组成；确定合适的操作条件:操作压强、回流比和加料状态等；确定精馏塔所需的理论塔板数和加料位置；选择精馏塔的类型、确定塔径、塔高及塔的其它参数；冷凝器和再沸器的设计计算。第五节双组分连续精馏塔的计算

两组分连续精馏工艺计算的主要内容例：年处理量为10万吨粗甲醇精馏塔的设计VD,xDL,xDF,xFW,xW第32页，共67页，星期日，2025年，2月5日理论板是指离开该塔板的蒸汽和液体呈平衡状态的塔板。理论板不存在的原因：气液间接触面积和接触时间是有限的，难以达到平衡状态。理论板可作为衡量实际板分离效率的依据和标准。5.1理论塔板的概念※第33页，共67页，星期日，2025年，2月5日恒摩尔汽化：每层塔板上升的蒸汽的摩尔流量相等。精馏段:L1=L2=L3=…Ln=L=定值提馏段:L1’=L2’=L3’=…Lm’=L’=定值但L与L’不一定相等.※精馏段:V1=V2=V3=…Vn=V=定值提馏段:V1’=V2’=V3’=…Vm’=V’=定值但V与V’不一定相等.※恒摩尔液流：每层塔板溢流的液体的摩尔流量相等。5.2恒摩尔流的假设板式塔釜液馏出液进料第34页，共67页，星期日，2025年，2月5日恒摩尔流满足恒摩尔流的条件????（1）各组分的气化潜热相等；（2）气液接触时因温度不同而交换的显热可以忽略；（3）塔设备保温良好，热损失可以忽略。恒摩尔汽化和恒摩尔溢流的总称。第35页，共67页，星期日，2025年，2月5日5.3全塔物料衡算F=D+W塔顶易挥发组分回收率FxF=DxD+WxW塔底难挥发组分回收率D,xDF,xFW,xW※第36页，共67页，星期日，2025年，2月5日对进料板作总物料衡算和热量衡算IF——原料液的焓，kJ/kmol；IV、IV?——分别为进料板上下处饱和蒸气的焓，kJ/kmol；IL、IL?——分别为进料板上下处饱和液体的焓，kJ/kmol；V,IVL,ILV?,IV?L?,IL?F,IF进料板物料衡算：F+L+V?=L?+V热量衡算：FIF+LIL+V?IV?=VIV+L?IL?5.4进料板及进料热状态参数原料入塔时温度或状态称为加料的热状态。共五种情况：第37页，共67页，星期日，2025年，2月5日因为塔板上液相和汽相呈饱和状态，且进料板上下处的温度及气相组成各自都比较相近，所以有：IV?IV?IL?IL?代入热量衡算式整理得：将物料衡算式代入（V-V?）IV=FIF-（L?-L）IL[F-（L?-L）]IV=FIF-（L?-L）IL第38页，共67页，星期日，2025年，2月5日令q称为进料热状况参数。将上式整理可得到：L’=L+qFV’=V+(q-1)Fq的意义：以1kmol/h进料为基准时，提馏段的液体流量较精馏段液体流量增大的kmol数。※第39页，共67页，星期日，2025年，2月5日L’=L+qFV’=V+(q-1)F第40页，共67页，星期日，2025年，2月5日D,XDL,XDV,y1F,xFx1x2xnyn+1yny212nn+15.5精馏段操作线方程V=L+DVyn+1=Lxn+DxD令R=L/D（R称为回流比），则有上式即为精馏段操作线方程。它描述了任一板(第n层板)的下降液体组成与自相邻的下一塔板(第n+1层)上升的蒸汽组成之间的关系，为一线性关系，其中，斜率为R/(R+1)，截距为xD/(R+1)。※第41页，共67页，星期日，2025年，2月5日WxWF,xFx?Nx?my?Ny?m+1mN以提馏段第m层塔板以下塔段及再沸器作为衡算范围，则有总物料衡算:L’=V’+Wxm—提馏段第m板下降液体易挥发组分mol