模块七 蒸馏概要1.pptVIP

Company Logo 由图可知：① q值的变化对精馏段操作线无影响，但对提馏段操作线有明显影响。 ② q值越小，提馏段操作线越靠近相平衡线。 当一定操作回流比条件下，不同热状态对提馏段存在显著的影响，随q值减小，则提馏段操作线斜率增大，说明提馏段液、气比在增大，气、液两相组成更接近平衡线，意味着提馏段单位流量液体所用蒸气在不断减少，提馏段操作线更靠近平衡曲线，将导致提馏段分离能力不断下降。即每块理论板的传质推动力减小。完成相同分离任务，所需理论板数会增加，也会导致塔两段负荷不均匀，影响塔径设计。 Company Logo 例: 某常压精馏塔的进料为xF=0.44(摩尔分率)的苯－甲苯混合液,进料料为20℃。试求该料液的q值及q线方程。 解：查常压下苯－甲苯混合物的t－x－y图，当xF=0.44时，其泡点为93℃。 查本书附录知，泡点温度下的气化潜热 苯 r1=390kJ/kmol， 甲苯 r2=360kJ/kmol， 原料液在93℃下的平均气化潜热为： Company Logo 查本书附录知,在平均温度 下，苯和甲苯的比热为1.84kJ/kg.℃，故原料液的平均比热为： q线方程为: Company Logo 1、某常压连续精馏塔分离含甲醇0.4（摩尔分率）的甲醇－水溶液，泡点回流，塔顶全冷凝，设备热损失可忽略不计。试求下列各进料状态下的q值。 ①进料温度30℃；②泡点进料； ③饱和蒸汽进料。 练 习 2、用连续精馏塔分离苯－甲苯混合液，原料中含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.97，釜液中含苯0.02（以上均为摩尔分数），若原料液进塔温度为25℃，求进料热状态参数q为多少？若原料液为气液混合物，气液比为3:4，q值又为多少？ 理 论 塔 板 数 的 求 取 理论塔板数的求取 蒸馏塔气液流及其浓度关系 D xD F xF W xW · 目的 确定塔高 · 依据 · 方法 逐板计算法阶梯图解法 Company Logo 1、逐板计算法 计算条件 塔顶采用全凝器； 塔顶回流液体在泡点温度下回流入塔； 塔釜（再沸器）采用间接蒸汽加热，再沸器相当于一层理论板。 计算依据 Company Logo n y n y 逐板计算法过程 Company Logo 【例1】 在常压下将含苯0.25（摩尔分数，下同）的苯-甲苯混合液连续精馏分离。要求馏出液中含苯0.98，釜残液中含苯不超过0.085。选用回流比为5，进料为饱和液体，塔顶为全凝器，泡点回流。试用逐板计算法求所需理论板层数。已知操作条件下苯-甲苯混合液的平均相对挥发度为2.47。 解：⑴ 求苯-甲苯的气液相平衡方程 ⑵ 精馏段操作线方程： 提馏段操作线方程： Company Logo 以进料100kmol/h为基准进行物料衡算，得 由精馏段操作线方程(b)得第2层板上升蒸汽 y2=0.8333x1+0.1633=0.8333×0.952+0.1633=0.9567 由（a）式求得第2层板下降的液体组成x2，即 解得 x2=0.8994 Company Logo 对于饱和液体进料，q＝1，原料液进入加料板后全部进入提馏段，即 ⑶ 逐板计算法求理论板数 由于采用全凝器，泡点回流，故y1=xD=0.98，代入相平衡方程(a)求出第1层板下降的液体组成x1，即 解得 x1=0.952 Company Logo y3=0.8333x2+0.1633=0.8333×0.8994+0.1633=0.9128 解得 x3=0.8091 重复上述步骤，交替使用方程(a)和(b)计算可得 y4=0.8376 x4=0.6762 y5=0.7268