[工學]化工原理課件_9[1]4_精餾(已修改)
2024-10-30 23:48 本頁面
【正文】 精餾 ? 精餾過程 ? 精餾過程數(shù)學描述的基本方法 ? 塔板上過程的數(shù)學描述 ? 精餾過程的兩種解法 ? 精餾塔的操作方程 一、 精餾原理 精餾過程 1. 精餾問題的提出 能否利用多次平衡蒸餾或多次簡單蒸餾實現(xiàn)高純度分離？為什么？ 不能。因為： a、流程過于龐大，設備費用極高； ，部分冷凝需要冷卻劑，能量消耗大； 工業(yè)上如何利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理實現(xiàn)連續(xù)的高純度分離，而流程又不太復雜呢 ？ 組成為 y3與組成為 x1的液相混合時的熱量與質(zhì)量傳遞 ? 傳熱： t3＞ t1 高溫蒸汽加加熱低溫液體 傳質(zhì)： y3＜ y1 輕組分從液相向汽相相傳遞 (1) 不同溫度且互不平衡的氣液兩相接觸時，必然產(chǎn)生傳熱與傳質(zhì)的雙重作用 (2) 回流是實現(xiàn)高純度分離的必要條件和手段 t1,t2與 t3間的相對大小 ? y1,y2與 y3間的相對大小 ? 冷 卻 水加 熱 蒸 汽y1x0y2y3y4y5x5x4x3x2x1x0原 料x6y6有 回 流 的 多 次 部 分汽 化 、 冷 凝 示 意 圖結(jié)論： 321 ttt ??321 yyy ??2. 精餾 將 揮發(fā)度不同 的組分組成的混合液，在 精餾塔中同時進行 多次部分汽化和部分冷凝 ，使其分離為幾乎純態(tài)的過程。 3. 實現(xiàn)精餾的條件 ① 設備條件：精餾塔 ② 回流條件：塔底汽相回流，塔頂液相回流 ③ 相平衡條件：組分的揮發(fā)度有差異。 4. 精餾塔 連續(xù)的圓筒形設備，其內(nèi)部裝有 若干層塔板 或 充填一定高度的填料 ，分別稱為板式精餾塔或填料精餾塔 塔板上的液層和填料表面 均是氣液兩相進行熱交換和質(zhì)交換的場所。 提醒 :本章以板式精餾塔為例進行分析 原 料A + B回 流餾 出 液A ( B )殘 液B ( A )連 續(xù) 精 餾 過 程 示 意 圖精餾段：加料位置以上，自下而上分析，實現(xiàn)上升蒸汽的精制，即除去重組分 提餾段： 加料位置以下（若為板式塔，則 包括加料板 ），自上而下分析，實現(xiàn)下降液體中重組分的提濃，即提出了輕組分 一個完整的精餾塔應包括精餾段和提餾段，但也有僅有精餾段或提餾段的精餾塔。 二、全塔物料衡算 加 料流 率 F組 成 xF回 流 量 L餾 出 液流 率 D組 成 xD全 塔 物 料 衡 算 圖WDF ??WDF WxDxFx ??WDWFxxxxFD???WDFD1xxxxFDFW?????總物料衡算 易揮發(fā)組分的物料衡算 釜液的采出率 餾出液的采出率 ① 由全塔物料衡算知，在 F、 xF、 D、 xD、 W、 xW 6個變量中任意 4個量已知，則另外 2個變量的值已被唯一地確定。 討論： FDFxDx??）（）（FW11xFxW?????直接規(guī)定產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量 ?塔頂易揮發(fā)組分回收率： ?塔底難揮發(fā)組分回收率： ?直接規(guī)定尾氣組成 ?規(guī)定回收率 ② 分離要求的規(guī)定
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