第三节双组分精馏一精馏原理87课件.pptxVIP

第三节双组分精馏;2.有回流的多次部分汽化和多次部分冷凝;3.连续精馏原理及设备;理论板;（2）从t-x（y）相图来看精馏过程;（3）过程原理;4.实现精馏操作的条件;5.精馏与蒸馏的区别;塔内回流液自上而下与上升蒸汽交换热量，回流液中轻组分首先汽化进入汽相；

而上升蒸汽受冷却，则其中重组分必先冷凝进入回流液。;6.精馏过程的实现;（1）料液自塔中部适当位置进入塔内;

（2）塔顶冷凝器使蒸汽冷凝为液体，部分回流，其余作为塔顶产品连续排出;

（3）塔底再沸器（蒸馏釜）加热液体产生蒸汽，与下降液体逆流接触，塔底连续排出部分液体，作为塔底产品。;精馏段

提馏段

加料板

再沸器

全凝器

分凝器;二、全塔物料衡算(materialbalancesinplatecolumns);二、全塔物料衡算(materialbalancesinplatecolumns);2.全塔物料衡算;2.全塔物料衡算;塔顶产品;3.精馏段操作线方程theoperatinglineequationintherectifyingsection;4.提馏段操作线方程

theoperatinglineequationinthestrippingsection;在一定的操作条件下,提馏段内自任意第m板下降的液相组成与其相邻的下一层塔板上升的蒸汽组成之间的关系。应该指出,提馏段内液体摩尔流量不仅与L的大小有关,而且还受进料量F及其进料热状况的影响。;5.操作线方程在x-y图上的画法;三、进料热状况和进料线方程;Fivefeedconditions;;（2）进料热状况参数(q);可得：;2.q(进料)线方程;①冷液体进料,q1;

②饱和液体进料,q=1;

③气液混合物进料,q=0~1;

④饱和蒸汽进料,q=0;

⑤过热蒸汽进料,q0.;(1)在对角线上作e点(y=x=xF)；

(2)过e点作斜率q/(q-1)为的直线。;四、理论板层数的求法Numberofidealplates;塔顶全凝器;第二板：;在计算过程中，每使用一次平衡关系，表示需要一层理论板。由于一般再沸器相当于一层理论板。

结果:塔内共有理论板N块，第N板为再沸器，其中精馏段m-1块,提馏段N-m+1块(包括再沸器),第m板为进料板。

逐板计算法是求理论塔板数的基本方法，计算结果较准确，且可求得每层板上的气液相组成。但该法比较繁琐,尤其当理论板层数较多时更甚。现由计算程序处理，比较好。;[例]常压下用连续精馏塔分离含苯44%的苯一甲??混合物.进料为泡点液体，进料流率取100kmol/h为计算基准。要求馏出液中含苯不小于94%.釜液中含苯不大于8%(以上均为摩尔百分率).设该物系为理想溶液．相对挥发度为2.47.塔顶设全凝器，泡点回流，选用的回流比为3.试计算精馏塔两端产品的流率及所需的理论塔板数。;对于泡点进料,xF=xq=0.44

设由塔顶开始计算(从上往下)，第1块板上升蒸气组成y1=xD=0.94。第1块板下降液体组成x1由相平衡方程式计算:;（2）图解法－－McCabe-Thiele,M-T法;自对角线上a点始,在平衡线与精馏段操作线间绘出水平线及铅垂线组成的梯级.如右图所示。

当梯级跨过两操作线交点d时,则改在平衡线与提馏操作线间作梯级,直至某梯级的垂直线达到或小于xW为止。

每一个梯级代表一层理论板。梯级总数即为所需理论板数。;梯级含义：如第一梯级

由a点作水平线与平衡线交于点1(y1,x1),相当于用平衡关系由y1求得x1；再自点1作垂线与精馏段操作线相交,交点坐标为(y2,x1),即相当于用操作线关系由x1求得y2，作图法与逐板计算法等价。;有时塔顶出来的蒸气先在分凝器中部分冷凝,冷凝液回流,未冷凝的蒸气经全凝器后,凝液作为塔顶产品。因为离开分凝器的气液两相相互呈平衡,相当于1层理论板.故此时精馏段层数应少1。;如前所述，图解过程中当某梯级跨过两操作线交点时，应更换操作线。跨过交点的梯级即代表适宜的加料板(逐板计算时也相同),这是因为对一定的分离任务而言,如此作图所需的理论板层数为最少。;如上图所示.若梯级已跨过两操作线的交点e,而仍在精馏段操作线和平衡线之间绘梯级,由于交点d以后精馏段操作线与平衡线的距离较提馏段操作线与平衡线之间的距离来得近,故所需理论板层数较多。反之，如还没有跨过交点,而过早的更换操作线,也同样会使理论板层数增加。由此可见,当梯级跨过两操作线交点后便更换操作线作图,