【正文】
時(shí),恒濃區(qū)出現(xiàn)的情況 塔中出現(xiàn)恒濃區(qū)時(shí), ??? NRR meeeDmxyyxR???m R 恒濃區(qū) —— 精餾塔中全部濃度不變的區(qū)域 eDxWx xy恒濃區(qū) 二元精餾: 恒濃區(qū): 一個(gè),出現(xiàn)在 進(jìn)料板 多元精餾: 定義: 頂釜同時(shí)出現(xiàn)的組分 —— 分配組分 只在頂或釜出現(xiàn)的組分 —— 非分配組分 一般: LK、 HK和中間關(guān)鍵組分為分配組分; 非關(guān)鍵組分可以是分配組分,也可以是非分配組分。 多元精餾特點(diǎn): ▼ 各組分相互影響,存在上、下恒濃區(qū) ▼ 所有進(jìn)料組分中有非分配組分的影響 ▼ 恒濃區(qū)位置不一定在進(jìn)料板處 只有 HNK為非分配組分 只有 LNK為非分配組分 所有組分為分配組分 LNK和 HNK都為非分配組分 —— 上恒濃區(qū) —— 下恒濃區(qū) 2. 的計(jì)算 m R 采用 Underwood法計(jì)算: 該法假設(shè): 2. 在全塔可看成常數(shù) h i ? 依據(jù): 恒濃區(qū)概念 關(guān)聯(lián)式: 相平衡、物料平衡 )33(1)33(1)(,bqxaRxriFirimrimDiri?????+??????????Underwood公式: 式中: —— i 對(duì)基準(zhǔn)組分 r 的相對(duì)揮發(fā)度 取基準(zhǔn): ① 最難揮發(fā)的組分(最重的組分) ② HK r i ? m D i x ) ( , —— 最小回流比操作下, i 的摩爾分?jǐn)?shù), DimDi xx , )( ?q —— 進(jìn)料狀態(tài)參數(shù) —— 方程的根,為多根方程,取 ? r h r l ? ? ? ? ? 誤差: 10~ 20% mbrhrlmRaR?? ??式代入將試差確定中設(shè)在解法:式?????.2],[.1,最后取平均值。 幾個(gè) ,解出 之間試差出幾個(gè) 揮發(fā)度不相鄰,可在 、 注意:若 m r h r l R HK LK ? ? ? , 例 3— 1 計(jì)算最小回流比 已知: 解: 由( 3— 3b)試差 將 代入( 3— 3a)得 306 . 1 ? m R 325 . 1 ? ? , , ?qxx DiFi325 . 1 ??返回 最少理論板數(shù)和組分分配 mNNR ??? 時(shí), 特點(diǎn): ★ F=D=W=0 ★ L=V; L/V=1 ★ 操作線方程: ★板效率 最高 i n i n x y , , 1 ? + 意義: ◆操作前的準(zhǔn)備工作 ◆ 測(cè)出 m N 采用 Fenske方程 求最少理論板數(shù),推導(dǎo)如下: )()()()(,板序由上向下分別表示二個(gè)不同組分、設(shè)BABABBAAAB xxyyxyxyBA????) ( ) ( ) ( 2 1 + ? ? n B A n B A y y x x 全回流)又 (,1,1 BnBnAnAn xyxy ?? ++?) 1 ( ( n B A n AB n B A x x y y ) ( ) ( ) ? ? 塊板:對(duì)于第 n用( 1)、( 2)式推導(dǎo) Fenske方程 : 設(shè)塔頂采用全凝器(板序由上向下): DBABAABBAxxxxyyn)()()()):(由(開(kāi)始:從???11111?3 2 1 ) ( ) ( ) ( ) ( B A AB AB D B A y y x x ? ? ? ? 3 2 2 2 ) ( ) ( ) )代入:( 又將( B A AB B A y y y y ? ? 2 2 2 1 ) ( ) ( ) ):( 又由( B A AB B A x x y y ? ? 2 1 2 ) ( ) ( ) )代入:( 將( B A AB D B A y y x x ? ? 以次類(lèi)推: W B A N AB N AB AB AB D B A x x x x ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ? ? ? ? 1 2 1 ? ? L 方程——)()()(,省去“均”:表示由于全回流,用F ensk exxxxNNNABWBADBAmm83lg]l g [????W B A N AB D B A N N AB N AB AB AB AB x x x x ) ( ) ( ) 有:( — 代入式中 — ) ( ) ( ) ( ) ( ) 取( 均 均 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 1 L )—()()(用摩爾濃度表示:83lg]l g [ABWBADBAmxxxxN??Fenske方程的各種形式: )—()()(不用對(duì)數(shù)表示:123BmABAwdNwd??)—()()(量表示:用摩爾量、體積量、重113lg]l g [ABBAmwdwdN??Fenske方程說(shuō)明: 為其汽相產(chǎn)品濃度比。)分凝器,為其液相產(chǎn)品濃度比;)全凝器,DBADBAxxxx((.1.(.5 ??? mWABDBA Nxxxx ,)、),式中(若分離要求34.ABA B A B A BA B A B A B A B?? ? ?? ? ? ???均釜頂釜 進(jìn)頂( ) 的 一 般 計(jì) 算( ) ( )或 ; ( ) ( ) ( )??????HKBLKABABA為為多元:;為揮發(fā)性小的組分為揮發(fā)性大的組分二元:元導(dǎo)出,可用于二元和多、 二級(jí)。數(shù),包括塔釜、分凝器求出的 返回 2. 非關(guān)鍵組分分配 iiihmhiiwdfiwdNwd+??組分物料衡算:)—()()( 123?WiDiiiwdfihmrixxWDwdwdwdNiii,123,,解出)()由()、(、已知應(yīng)用:???? ????+??解: ,清晰分割法物料衡算 HK CLKC 為 ;為 選 ? 3 4 W D 100 15 0 15 6 10 0 10 5 20 0 20 4 15 3( HK) 35 2( LK) 0 5 5 1 w d f 組分 ?例 3— 2:計(jì)算 已知: 1. 2. 分離要求 05 . 0 025 . 0 , , ? ? W l D h x x 和物料分配 m N 均?。,Fix列方程; ????????+??+?+1 0 00 2 )(5WDWDDDW解出:將 D、 W代入表中,完成物料衡算表(略) 2. 求最少理論板數(shù) lg]l g [??hlhlmwdwdN?)()(3. 核實(shí)清晰分割的合理性 有:代入上式)()將()()()核實(shí)式:,看是否,核實(shí)對(duì)于hmhiiiiiiiiiiWiiwdNwdwdfwwdfwdwfxwLN K??+??+?+??1。1(0,569. 6 10 0 1. 5 10Wwx??? ? ? ? ??對(duì) 于 甲 烷 , ;清 晰 分 割 假 設(shè) 對(duì) 甲 烷 成 立核算式 ) ( h m h i i i w d N f w ? + ? 1 有:代入上式)()()(將)()(核實(shí)式:,看是否,核實(shí)對(duì)于???????+??????hmhiiihmhiiiiiiiDiiwdNfwwdNwdfwfwddxdH N K??110,核算式 ) ( ) ( h m h i i h m h i i w d N f w d N d ? ? + ? 1 3 4 434 44 8 17:0DDH NK C i C n CC d xCx???對(duì) : , , 進(jìn) 行 核 算 :: ,不成立,須調(diào)整 清晰分割假設(shè)對(duì) 3 C ? 以前面結(jié)果為初值,進(jìn)行試差 1 4d ??設(shè) , 其 它 不 變 , 重 復(fù) 步計(jì) 算 , 至 前 后 二 次 結(jié) 果 相 近 為 止 。結(jié)果: 第二次 與第一次相近 635. 0 C3 ? d例 3— 3: 計(jì)算 已知: 1。 2. 分離要求 和物料分布mN00 。00 , ?? WTDc xx)異丙苯)二甲苯)甲苯)物系:苯 CXTB (((( ???TiFix ?。,解: 選甲苯為 LK,異丙苯為 HK,二甲苯為中間關(guān)鍵組分。物料分配時(shí)要對(duì) 二甲苯試差 1. 設(shè) (依據(jù)相對(duì)揮發(fā)度估計(jì)) 其他組分按清晰分割法處理,初算結(jié)果如下表。 9,1 ???? xxxx dfwdCTTTTCTTCTTCTCCTmKKKKKKwdwdN?????????式中:)()(lg]l g [ 100 40 C( HK) 9 1 10 X 30 T( LK) 0 20 20 B w d f 組分 ?2. 由初算結(jié)果核算 1 近似為 0 w w d x x ;及是否 , 核算中間組分: 計(jì)算與初值相差大,需再次—)()()()(4 8 5 1 1????+?xxxCmNcxxCmNcxxdfwwdfwdd??核算 LNH組分 B: 清晰分割法假設(shè)成立—)()(14 ???+? ?CmNcBBBwdfw?lg]l g [??TCCTmwdwdN?)()( 100 40 C( HK) 10 X 30 T( LK) 0 20 20 B w d f 組分 ?3. 將 代入,再次 清晰分割法計(jì)算 481 . 9 519 . 0 ?? x x w d , 4. 再次核算 w d x x , 核算中間組分: 不需再次試差與上次計(jì)算相差不大,—)()()()(4 8 5 1 1????+?xxxCmNcxxCmNcxxdfwwdfwdd??5. 重復(fù) 3的計(jì)算,完善物料衡算表 實(shí)際回流比、理論板數(shù)、進(jìn)料位置 一、實(shí)際回流比 R 由操作費(fèi)、設(shè)備費(fèi)確定 由經(jīng)驗(yàn)取: R=( ~ ) Rm 二、 理論板數(shù) 1. Gilliand圖和擬合形式 NNRRNNRRRNNNmmmmm?+?+