化工原理2012-10 精馏 03.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第六章 精 馏 * 第一块板： 第二块板： 板数 1 2 3 4 5 y 0.95 0.908 0.851 0.784 0.715 x 0.886 0.801 0.700 0.594 0.506 进料组成xf=0.5，因此进料在第五块板，x5取0.503。 * 第六章 精 馏 * 从第六块板按提馏段操作线计算，且x5=0.503 第六块板： 板数 6 7 8 9 10 11 y 0.654 0.565 0.446 0.313 0.195 0.102 x 0.436 0.347 0.247 0.157 0.089 0.044 得到理论塔板数11个，减去塔釜一个，为10个。 适用理想或接于理想的体系。 * 第六章 精 馏 * 五、图解法求理论板数 * 第六章 精 馏 * 图解法的步骤： 在直角坐标系上绘出待分离混合液的x-y相平衡曲线及对角线y=x； 在x轴上作垂线x=xD与对角线相交于a，再按精馏段操作线的截距xD /（R+1），在y轴上 定出点b。连接ab，得精馏段操作线。 在x轴上作垂线x=xf与精馏段操作线ab交于点d。再在x轴上作垂线x=xw与对角线相交于c，再将点c与点d相连得提留段操作线cd。 从点a开始，在操作线与平衡线之间绘出水平线与垂线组成的阶梯。每一个阶梯，代表一层理论板，梯级总数即为理论板总层数。 * 第六章 精 馏 * 六、回流比的影响与选择 1、全回流 全回流：R=∞ D = 0 V=L 全回流时操作线为对角线。 全回流时所需理论塔板数最少。 * 第六章 精 馏 * 求最小回流比的方法: 2、最小回流比RM 最小回流比是在特定的xd、xw下的； 实际回流比 R=1.5~5 RM， 常用 R=1.5~2.5 RM * 第六章 精 馏 * 对于偏差较大的体系，y-x线下凹的体系： O B * 第六章 精 馏 * 3、适宜回流比选择 * 第六章 精 馏 * 七、捷算法求理论塔板数 芬斯克-吉利兰特（Fenske-Gilliand)估算法 1、求全回流下的理论塔板数NM 对于理想体系： 则： 全回流时操作线： 则： * 第六章 精 馏 * 其中： 代入： 两边取对数： 对于精馏段： α取塔两端的平均值。 * 第六章 精 馏 * 2、求最小回流比RM 对理想体系： 其中： 3、求理论塔板数N 吉利兰特图 与 曲线 * 第六章 精 馏 * →计算Nm Rm → R → 横坐标 →作垂线 →交点 →水平线 →交纵坐 →N * 第六章 精 馏 * 例：苯-甲苯体系的平均挥发度为2.45 ，若xf=0.5，xd=0.95， xw = 0.05，R=2，试用捷算法求理论塔板数。 解：先求最小回流比： 则： 查图得： 其中 * 第六章 精 馏 * 若只计算精馏段： 捷算法的结果与前面逐板计算的基本一致。 捷算法适合泡点进料的理想或接近理想的体系。 捷算法有一定误差，可作预算或概算用。 计算结果：总的理论塔板12块，在第六块进料。 * 第六章 精 馏 * 1、单板效率(莫弗里板效率) (1) 气相莫弗里板效率(EMG) (2) 液相莫弗里板效率(EML) 八、实际塔板数和板效率 * 第六章 精 馏 * 实际塔板数：因为实际塔板上不能达到平衡状态，故 实际所需塔板数总是大于理论塔板数。 2、全塔板效率 全塔效率通常在(0.2~0.8); 双组分混合液多在(0.5~0.7) * * * * * * * * * * * * * * * * * 第六章 精 馏 * * 第六章 精 馏 * * 第六章 精 馏 * 简单蒸馏 一、简单蒸馏 使混合液在蒸馏釜中逐渐受热气化，并不断将生成的蒸气引入冷凝器，以达到混合液中各组分得以分离的方法，称为简单蒸馏或微分蒸馏。 1、原理 x1 y1 * 第六章 精 馏 * 2、简单蒸馏特点： 只能得到不同沸程段的馏出液。 一次加料，釜内及馏出液的含量不断变化。 产物组成与残液间只存在物料衡算关系，无平衡关系。 沸点差较大的混合液； 分离含量要求不高的情况； 粗加工过程。 3、应用： * 第六章 精 馏 * 二、平衡蒸馏（闪蒸）