双组分连续精馏的计算1.pptVIP

* 化 学 工 程 基 础 * 授课教师:邸凯 第四章 精 馏 第五节 双组分连续精馏的计算 一、理论板与恒摩尔流假设 1、理论板： 离开塔板的气、液两相通过塔板的作用达到平衡状态，即温度相等、组成互成平衡，则此板为一理论板。 说明： 1）理论板上传热、传质阻力均为零 ； 2）理论板的概念为一假设，实际上是不存在的， 引入理论板的概念目的是简化计算。 2、恒摩尔流假设： 1）恒摩尔气流： 不一定等于 精馏段： 提馏段： 2）恒摩尔液流： 精馏段： 提馏段： 不一定等于 3）恒摩尔流需满足三个条件： ①各组分的摩尔气化热相等； ②气液接触时因温度不同而交换的显热可忽略； ③塔设备保温良好，热损失可忽略。 所以每块塔板上，冷凝蒸汽量与气化的液体量相等。 精馏段 提馏段 二、物料衡算与操作线方程： 1、全塔物料衡算： 总物料 易挥发组分 几个常见的概念： ①回收率： 塔顶易挥发组分的回收率 塔釜难挥发组分的回收率 ②采出率： 塔釜采出率 ③最大采出量 ： 塔顶采出率 2、操作线方程： 1）操作关系： 与 之间的关系 2）精馏段操作线方程： n n+1 yn+1 xn D, xD 1 2 3 n n+1 V, y1 L, xD V, yn+1 L, xn 总物料： 易挥发组分： 令 则 ——回流比 ——精馏段操作线方程 说明： ①x-y图中操作线为一直线 截距为 过点（xD,xD） 斜率为 ——液气比 ②x-y图中 ——气相传质推动力 ——液相传质推动力 平衡线、操作线围成的区域表示传质推动力的大小。 x y 0 1.0 1.0 xD a b 3）提馏段操作线方程： V’, yW W, xW L’, xW m m+1 L’, xm V’, ym+1 总物料： 易挥发组分： x y 0 1.0 1.0 xW c e 说明： ①x-y图中操作线为一直线 过点 斜率为 ——液气比 截距为 ②操作线与平衡线之间的距离 越大，传质推动力越大。 三、进料热状况参数的影响： 1、五种进料状态： 1）过热蒸汽 2）饱和蒸汽（露点进料） 3）气液混合物 4）饱和液体（泡点进料） 5）冷液 平衡进料 2、进料热状况参数q： 1）定义： 2）q的讨论： ①计算： r：相变潜热 ②平衡进料时，q为液化率（进料中液相所占分率） I：加料板上物料的焓值 ③五种进料状况的q值及对L、V的影响： a 过热蒸汽 L’L , V F+V’ b 饱和蒸汽 L’=L, V=F+V’ c 汽液混合物 d 饱和液体 e 冷液体 L’L, VV’ L’=L+F , V=V’ L’ L+F, VV’ 综合以上情况可得： 提馏段操作线方程可变为 L’ L F V V’ （1）过热蒸气，q0 L’ L F V V’ （2）饱和蒸气，q=0 L’ L F V V’ （3）汽液混合物，0q1 L’ L F V V’ （4）饱和液体，q=1 L’ L F V V’ （5）冷液体，q1 * 化 学 工 程 基 础