蒸馏第5节-计算1课件.pptVIP

第六章 蒸馏Distillation 一、理论板及恒摩尔流 二、物料衡算和操作线 三、理论塔板层数的求法 四、几种特殊情况时理论板数的求法 五、回流比的影响及其选择 六、理论板数的捷算法 七、实际塔板数、塔板效率 八、精馏装置的热量衡算 一、理论板及恒摩尔流 二、物料衡算和操作线方程 三、理论塔板层数的求法 四、塔顶液相回流比的影响及其选择 五、理论板数的简捷算法 目的 ：求出 N = ？ 须知 Nmin、R、Rmin, 计算出横坐标值 ， 查图得纵坐标值 ，解得N 值。 七、塔高和塔径的计算 1、塔高的计算 塔高 Z ——塔的有效高度 (不含顶、底空间高度) Z=(Np-1)HT 塔径 DT 例题 连续精馏塔分离二元理想溶液。汽-液混合物进料，进料气相组成为0.428，液相0.272，进料平均xF=0.35，假定进料中汽、液相达到平衡。要求塔顶组成为0.93（均为摩尔分率），料液中易挥发组分的96%进入馏出液中。取回流比为最小回流比的1.242倍。试计算： （1）塔底产品组成； （2）写出精馏段方程； （3）写出提馏段方程； （4）假定各板效率为0.5，从塔底数起的第一块板上，上升蒸汽的组成为多少？ 解题思路： (1)xw （3）提馏段方程可简化或代入提馏段方程本身求解，也可以用两点式方程求得，即点C（xw，xw）和进料线与精馏线交点d。 求解过程 此题复习到精馏一章几乎所有主要知识点。 1．全塔物料衡算方程和塔顶产品收率的概念； 2．平衡线方程； 3．进料状况q意义及L′、 L关系； 4．进料线方程； 5．最小回流比及其计算式； 6．精馏段方程和提馏段方程； 7．逐板计算法； 8．默弗里板效率的概念及计算。* c）q线方程 由精馏段和提馏段操作线方程，可得到两操作线交点的坐标；再由物料之间的关系，可以得到坐标x,y值之间的关系，即两操作线交点的轨迹方程： ——q线方程或进料方程 该线经过点F（XF, XF ）, D I y x xD xW W xF F P f d）进料热状况对q线及操作线的影响 过冷液体： q1, ，ef1 （ ） 饱和液体： q=1, ，ef2 （↑） 汽液混合物 ：0q1, ，ef3 （ ） 饱和蒸汽：q=0, ，ef4 （←） 过热蒸汽：q0, ，ef5 （ ） f1 f2 f3 f4 f5 W 2）图解方法 (求解理论板数) xD D I F f xF xW W 1 2 3 4 5 6 1、回流比对精馏操作的影响 R↑ xD/R+1↓ D I y x xD xW W xF F P f xD/R+1 NT↓ DI 下移 R↑ D、W不变 L、V↑ DI与DW重合 R=∞ NT=Nmin D I y x xD xW W xF F P f xD/R+1 R↓ xD/R+1↑ DI、PF线、平衡线交于P点 R=Rmin N=∞ P点，夹点 N↑ DI上移 Rmin＜ ＜R∞ 2、全回流及最少理论板层数 全回流时，D=0， F=0，W=0 ；达到给定分离程度所需的理论板层数最少，为Nmin。 1）Nmin的求法 a）图解法 xW xD ——芬斯克方程 3、最小回流比的求法 （N∞） 1）作图法 a）对于正常的平衡曲线 (D、P点坐标求斜率： D(yD, xD) , P(yP,xP) 其中 b）解析法——芬斯克(Fenske)方程式 xP,yP——q线与平衡 线的交点坐标 P yP xP W D F b）对于某些不正常的平衡曲线 由点D（xD,xD）向平衡线作切线，切线的斜率=Rmin/Rmin+1。 F I D W 2）解析法 用q线方程与相平衡方程联合求解。 4、适宜回流比的选择 R=（1.1～2）Rmin 1、吉利兰图 （李德回归方程式：） 空塔气速对精馏塔的设计和运行有重要的影响，具体作用结合板式塔的负荷性能综合考虑。 2、塔板效率 （1）总板效率（全塔效率）E (2)单板效率EM——默弗里（Murphree）效率 气相单板效率 液相单板效率 同一层塔板的 与 一般不相同。 求平衡线与进料线的交点（ xq,yq） 求平衡线方程， 进料线方程 * * 第五节 两组分连续精馏的计算 双组份连续精馏的计算 １．确定产品的流量和组成. ２．选择或确定适宜的操作条件。 ３．确定精馏塔的类型, 如选择板式塔或填料塔. 根据塔型,计算理论板层数或填料层高度. ４．确定塔高和塔径和其他尺寸，进行流体力学验算。