第1章蒸馏介绍.ppt

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2017-05-06 发布于湖北
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第1章蒸馏介绍.ppt

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2）回流比的影响实际生产中通常采用改变回流比来调节、控制产品质量 R增大，塔内气液负荷增大，若超过允许值，应减小原料液流量 R增大，冷凝器、再沸器热负荷增大受理论板数的限制， xD有一极大值受全塔物料平衡限制，其极限值为xD＝FxF/D 下一页上一页 3）进料组成和进料热状况的影响进料组成变化，进料位置也要相应变化；组成增大，进料位置上移，组成降低，进料位置下移；进料热状况变化，进料位置也要相应变化；随q值增加，进料位置上移；同时应改变回流比； xF减小，则xD、xW均减小，此时应增大回流比； q=1.2改为q=1，则xD、xW均减小，此时应增大回流比。下一页上一页下一页上一页 2 精馏塔的产品质量控制和调节一般通过控制温度调节产品质量；灵敏板：温度变化最显著的那块板。 3 精馏过程的操作型计算下一页上一页精馏塔操作型计算的依据是：全塔的物料衡算方程；精馏段操作线方程；提馏段操作线方程；相平衡关系。其典型提法是：在设备已知条件下，当回流比R或加料组成变化时，预测操作达到稳态时的精馏结果xD、xW及各板上的组成分布。操作型计算的特点是：需进行试差(或迭代)计算；加料板位置及其他参数往往不再满足最优化条件。 3）适宜的进料位置上一页下一页例1－6 用一常压操作的连续精馏塔分离含苯为0.44（莫尔分率，下同）的苯－甲苯混合液，要求塔顶产品中含苯不低于0.975，塔底产品中含苯不高于0.0235。操作回流比为3.5。试用图解法求以下两种进料情况时的理论板层数及加料板位置。（1）原料液为20 的冷液体；（2）原料为汽化率等于1/3的气液混合物。已知数据如下：操作条件下苯的汽化热为389kj/kg；甲苯的汽化热为360kj/kg。苯－甲苯混合液的气液平衡数据及t-x-y图见例1－1和图1－1。下一页上一页（1）20°C的冷液进料绘制平衡线与对角线，确定做精馏段操作线做q线上一页下一页做提馏段操作线从a点开始画梯级下一页上一页上一页下一页（2）气液混合物进料下一页上一页上一页下一页小结精馏过程理论板数的计算途径是交替使用操作线方程与平衡关系，在计算过程中使用平衡关系的次数便是理论板数。当计算中的液相浓度近似等于进料组成时，要更换提馏段操作线方程，而这块理论板便是最佳加料板。分凝器与再沸器中的气、液相组成呈平衡关系，应各视为一块理论板。进料热状态q会影响提馏段操作线位置，进而影响为完成规定分离要求所需的理论板数及加料板位置。是一个需综合考虑才能确定的设计参数。上一页下一页返回 1 全回流和最少理论板数（1）全回流的特点操作线与对角线重合理论板数最少没有进料、没有产品（2）应用工厂开工阶段，使系统尽快达到稳态科学研究，测定塔板效率上一页下一页 1.5.5 回流比的影响及其选择 (3)理论板层数的计算上两式称为芬斯克方程式上一页下一页 2 最小回流比 1）恒浓区（夹紧区）d点称为夹紧点 2）求法（1）作图法正常的平衡曲线：q线与平衡线的交点下一页上一页（2）解析法（理想物系）上一页下一页 3 适宜回流比的选择 1）确定原则操作费用：加热、冷却介质消耗量；设备费用：投资、折旧。下一页上一页 2）经验值例1－8 根据例1－6的数据，试求实际回流比为最小回流比的倍数。（1）冷液进料下一页上一页 3）最小回流比的影响因素进料热状态参数分离要求平衡关系上一页下一页返回 2）气液混合物进料 1 吉利兰（Gilliland）图八个物系，组分数目2－11，五种进料热状况 Rmin为0.53-7.0，相对挥发度为1.26-4.05 理论板数2.4-43.1 下一页上一页 1.5.6 简洁法求理论板层数回归公式 2 计算步骤计算Rmin，并选择R；计算Nmin；计算横坐标，查图得到纵坐标，计算N；确定进料板位置。下一页上一页例1－8 利用例1－7的结果，用简洁法重算例1－6中气液混合物进料时的理论板数和加料板位置。塔顶、进料和塔底条件下纯组分的饱和蒸汽压列于本题附表中。解：上一页下一页（1）平均相对挥发度（2）全塔理论板数下一页上一页上一页下一页（3）精馏段理论板数下一页上一页返回 1 塔高的计算 1）板式塔有效高度计算 2）塔板效率（1）总板效率影响因素：物系性质，塔板结构，操作条件下一页上一页 1.5.8 塔