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CHAPTER ONE 蒸 馏（3） 上两节主要内容回顾 1.1 蒸馏概述 1.2 两组分溶液的气液平衡 上节主要学习内容 1.3 平衡蒸馏与简单蒸馏 1.4 精馏的原理与流程 1.5 两组分连续精馏的计算(1) 平衡蒸馏的计算 对于I.S.，若q给定： 微分蒸馏的计算 精馏-----多次蒸馏 精馏过程的气液平衡相图分析 精馏操作原理(连续/间歇) 精馏特点 精馏段起着使原料中组分增浓的作用 提留段起着使回收原料中易挥发组分的作用 塔板提供了两相传质传热的场所 回流与底流蒸汽保证了每块塔板上都有气液两相接触,因此是构成气液两相传质的必要条件 理论板与恒摩尔流假设 对于理论板，xn 与yn 符合平衡关系。 xn-1 xn, yn yn+1 物料衡算与操作线方程 提馏段操作线方程 for all components L’=V’+W for light component: L’ xm =V’ ym+1 +W xw 进料热状况的影响 1. 冷液进料 (tts) 2. 泡点进料 (t=ts) 3. 汽液混合物进料 (tsttd) 4. 露点进料 (t=td) 5. 过热蒸汽进料 (ttd) ts-------泡点温度 td-------露点温度 进料板的物料衡算 q线方程（进料方程） 精馏段: Vyn+1 = Lxn+DxD (A) 提馏段: V’ym+1 = L’xm-WxW (B) yn+1 = ym+1 ； xn =xm (V’ –V)y=(L’-L)x-(DxD+WxW) DxD+WxW=FxF; L’-L=qF; V’ –V=(q-1)F q线：精馏和提馏段操作线交点轨迹方程（为直线） y = [q/(q-1)] x - xF/ (q-1) 提馏段操作线的画法 a,(xD,yD), e, (xF, xF) b，(xW, xW) d. 逐板计算法 塔顶全凝器： y1= XD x1 =f1(y1) f1---汽液平衡关系 y2 = f2(x1) f2---操作线关系 直到xn+1 xF. 则第n+1块板为进料板。 同理，继续。 图解法 (McCade-Thiele) 回流比R 回流比的影响及其选择 回流比R是精馏的重要参数。 依据设备成本（塔板数）与能量成本（再沸器、冷凝器)的平衡考虑. 若 D= 0, F=0, W=0, R= L/D= L/0 = ∞ 则，精馏与提留段操作线重合，落于对角线。 yn+1=xn 则有Nmin. 全回流应用于开工调试。 Equation 6-40 is Fenske formula which is used to calculate the minimum ideal plates when total condenser is applied. 最小回流比 (Rmin) 两个操作线交于平衡线上。 则塔板无穷大∞, 此时，R= Rmin. 交点d 成为夹紧点（恒浓区）。 求最小回流比 （1）图解法 适用于任何形状的平衡线。 （2）解析法 适于有汽液平衡方程的 选择适当的回流比 R = (1.2-2.0) Rmin 作业 课后习题5 习题8 思考题2 （泡点进料，xq=xF) 用于控制纯度。 中南大学 化学化工学院 中南大学 化学化工学院 夏柳荫 蒸馏的特点 蒸馏的分类 相 律 气液平衡关系 理想溶液相图 非理想溶液 平衡蒸馏计算 微分蒸馏计算 精馏原理 精馏特点 精馏板式塔结构 理论板与假设 可求得y，x xF f e y x 泡点线(t-x) q线 t te D V L 连续精馏过程中，原料液不断进入塔内，精馏段与提馏段关系不同 精馏段操作线方程 精馏段操作线方程 精馏段操作线 提馏段操作线方程 L’与L之间是什么关系？？ 对进料板进行物料衡算： q线方程 e(xF,yF) a(xD,yD) b(xW,yW) d q/(q-1). 理论板数的计算 q=1 R3 xd3 R2 xd2 xF xD 0?q?1 R1 xd1 q同 R? xd ? (除q1) 全回流与最小理论板数 1-44a 最小回流比的求法 中南大学 化学化工学院