(化工原理下）3.5.7连续精馏装置的热量衡算与节能.ppt

* * 第九章 蒸 馏 3.5 两组分连续精馏的计算 3.5.7 连续精馏装置的热量衡算与节能 一、连续精馏装置的热量衡算 二、精馏过程的节能途径 1.减小操作回流比 R ～ ～ ～ 能耗 R ～ NT NP一定，需提高ET 示例 采用高性能新型塔板代替原有塔板，提高效率 采用高效塔填料代替原有塔板，提高效率 2.降低塔釜操作温度 塔压降△P ～ 釜温tW ～ 能耗 采用高效塔填料代替原有塔板，降低塔压降 示例 二、精馏过程的节能途径 3.热泵精馏 将塔顶蒸汽绝热压缩升温，作为再沸器的热源，将再沸器中的液体部分汽化，而压缩气体本身冷凝成液体，经节流阀后一部分作为塔顶产品采出，另一部分作为塔顶回流液。 二、精馏过程的节能途径 热泵精馏技术 1.精馏塔；2.压缩机 3.再沸器；4.节流阀 二、精馏过程的节能途径 4.多效精馏 将几个精馏塔串联，操作压力依次降低，前一精馏塔的塔顶蒸汽作为后一精馏塔的再沸器的加热介质，故除两端精馏塔外，中间的精馏塔不需从外界引入加热和冷却介质。 二、精馏过程的节能途径 多效精馏技术 p1 p2 p3 t1 t2 t3 二、精馏过程的节能途径 5.原料预热 将原料预热可回收精馏过程的热能，减少精馏过程的能耗。原料预热有两种流程： 用塔顶蒸气预热原料 用塔釜采出液预热原料 二、精馏过程的节能途径 二、精馏过程的节能途径 原料预热回收精馏过程的热能 二、精馏过程的节能途径 原料预热回收精馏过程的热能 第九章 蒸 馏 9.5 两组分连续精馏的计算 9.5.7 连续精馏装置的热量衡算与节能 9.5.8 精馏过程的操作型计算与调节 精馏过程的操作型计算与调节(自学) 自学提纲 ① 了解影响精馏操作的主要因素。 ② 了解操作型计算与设计型计算的区别。 ③ 了解精馏过程的控制与调节。 第九章 蒸 馏 9.5 两组分连续精馏的计算 9.6.1 间歇精馏概述 9.6 间歇精馏 一、间歇精馏的特点与操作方式 1.间歇精馏的特点 间歇精馏特点 非稳态操作过程 只有精馏段 操作灵活、适应性强 ～ xD xW tD tW 一、间歇精馏的特点与操作方式 2.间歇精馏的操作方式 间歇精馏操作方式 馏出液组成恒定 回流比恒定 xD恒定 R ～ R 恒定 xD ～ 间歇精馏适用场合 所分离的原料是分批获得的 分离的原料多变 多组分混合物的分离 二、间歇精馏的应用场合 原料种类多变 原料组成多变 间歇精馏曲线形式 三、间歇精馏曲线 馏出液组成 ～ 精馏时间 塔顶温度 ～ 精馏时间 间歇精馏曲线作用 指导试车和生产 对精馏过程进行分析 比较项目 间歇精馏 连续精馏 塔数 1 n-1 塔径 大 小 流程 短 长 能耗 高 低 劳动强度 大 小 多组分（ n 个组分）混合物分离 四、间歇精馏与连续精馏的比较 第九章 蒸 馏 9.5 两组分连续精馏的计算 9.6.1 间歇精馏概述 9.6 间歇精馏 9.6.2 间歇精馏计算 一、恒 R 下间歇精馏的计算 1.确定理论塔板层数 计算基准：初态 馏出液组成 xD1 釜液组成 xW1 (xF) 最小回流比 操作回流比 恒 R 下间歇精馏时理论板层数的确定 2.确定xD ～ xW 的关系 因操作过程中回流比不变，各个瞬间的操作线斜率都相同，各操作线为彼此平行的直线。 恒R下间歇精馏时xD和xW的关系 一、恒 R 下间歇精馏的计算 3.物料衡算 恒回流比间歇精馏的物料衡算关系与简单蒸馏的物料衡算关系类似。 一、恒 R 下间歇精馏的计算 简单蒸馏过程 物料衡算关系 恒 R 下间歇蒸馏 过程物料衡算关系 4.馏出液平均组成 xDm计算 联立得 一、恒 R 下间歇精馏的计算 由 馏出液的 平均组成 5.每批精馏所需的时间 每批操作的汽化量 每批操作所需的时间 一、恒 R 下间歇精馏的计算 每批操作的馏出量kmol 汽化速率  kmol/h *