【正文】 下一頁 ? 例 1－ 2 對某兩組分理想溶液進(jìn)行常壓閃蒸，已知 為 （易揮發(fā)組分的摩爾分率），若要求汽化率為 60％，試求閃蒸后平衡的氣液相組成及溫度。 由于簡單蒸餾為非穩(wěn)態(tài)過程 ， 所以計(jì)算中要采用微積分方法 。 39。39。1m m WL qF Wy x xL qF W L qF W????? ? ? ?上一頁 下一頁 0 . 0 2 3 5 , 9 5 / , 1 7 5 /8 0 /2 . 0 8 0 1 6 0 /Wx W k m o l h F k m o l hD k m o l hL R D k m o l h? ? ??? ? ? ?1q?39。1 nxx?39。操作回流比為 。 分凝器與再沸器中的氣 、 液相組成呈平衡關(guān)系 ，應(yīng)各視為一塊理論板 。 塔頂、進(jìn)料和塔底條件下純組分的飽和蒸汽壓列于本題附表中。 下一頁 上一頁 ? 2 多側(cè)線的塔 ? 多個(gè)進(jìn)料或多個(gè)出料或二者都有。 39。39。V V R D L L F? ? ? ? ?1 1 11 ( 1 ) ( 1 )DFssL F Dx F xyxR D R D???????1 1 0 0 /F kmo l h? 2 100 2 0 0 /0 . 5F k m o l h??12 300F F D W? ? ? ?1 1 2 2F F D WF x F x D x W x? ? ?0 . 6 1 0 0 0 . 2 2 0 0 0 . 8 0 . 0 2DW? ? ? ? ?1 2 0 /D k m o l h?上一頁 下一頁 ? 第三段 ? 與無側(cè)線塔的提餾段操作線相同 ? 操作線交點(diǎn)的軌跡方程 11 12 0 10 0 ( 1 ) ( 2 1 ) 12 0DFDx F xRD? ? ? ???? ? ?111111Fqxyxqq????222211Fqxyxqq????下一頁 上一頁 上一頁 下一頁 ? 例 1－ 11 有兩股苯－甲苯混合液，組成為Xf1=(摩爾分?jǐn)?shù)，下同 )、 Xf2=， 進(jìn)料的流量比為 F1:F2=1:3， 進(jìn)料熱狀況分別為飽和蒸汽和飽和液體。 下一頁 上一頁 ? 第 5講小結(jié) – 在連續(xù)精餾塔操作中 ， 若需要組成不同的產(chǎn)品 ， 可采用安裝側(cè)線的方法實(shí)現(xiàn) 。（ 2） 加熱蒸汽絕壓為 200kPa， 冷凝液在飽和溫度下排出。 3 6 0 9 2 3 3 1 2 0 /V W L WI I r k J k m o l? ? ? ? ?74 0 8 3 3 1 2 0 1 . 3 5 1 0 /BQ k J k g? ? ? ? 10 6120 /2205BhQW k g hr?? ? ?上一頁 下一頁 ? 3 精餾過程的節(jié)能 ? 合理的回流比 ? 利用余熱 ? 優(yōu)化控制 ? 減小有效能損失 ? 1）熱泵精餾 ? 2）多效精餾 ? 3）設(shè)置中間再沸器 和中間冷凝器 上一頁 下一頁 返回 ? 1 影響精餾操作的主要因素簡析 ? 1）物料平衡的影響和制約 ? xD與 xW決定于 α、 xF、 q、 R、 NT、 進(jìn)料位置 ? 采出率 D/F與 W/F由 xD和 xW確定 ? F=D+W ? 附加例題 1：苯與甲苯混合物中含苯的摩爾分率為30％，用精餾方法加以分離，物料在泡點(diǎn)下進(jìn)入塔內(nèi)，回流比為 ，在操作條件下，物系的平衡關(guān)系為附圖所示。物系平均相對揮發(fā)度 ，估算回流比。操作條件下物系的平衡數(shù)據(jù)列于本例附表 1中。 下一頁 上一頁 返回 多組分精餾 ? 流程方案的選擇 ? 多組分物系的氣液平衡 ? 關(guān)鍵組分的概念及各組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的預(yù)分配 ? 最小回流比 ? 簡潔法確定理論板數(shù) 上一頁 下一頁 返回 ? 1 精餾塔的數(shù)目 ?一般： n個(gè)組分，需要 n1個(gè)精餾塔 ?側(cè)線出料，塔數(shù)目可減少 ?間歇精餾，塔數(shù)目可減少 ? 2 流程方案的選擇 ? 保證產(chǎn)品質(zhì)量，滿足工藝要求，生產(chǎn)能力大 ? 流程短，設(shè)備投資費(fèi)用少 ? 耗能量低，收率高，操作費(fèi)用低 ? 操作管理方便 ? 溶液的性質(zhì) ? 產(chǎn)品的質(zhì)量要求 上一頁 下一頁 流程方案的選擇 三組分流程方案比較 下一頁 上一頁 返回 ? 1 理想系統(tǒng)的氣液平衡 ? 1）平衡常數(shù)法 ? 相對揮發(fā)度法 ? 基準(zhǔn)組分：較難揮發(fā)的組分 j iiiyKx?0iiiiypKxP??00//i i i iijj j j jy x K pay x K p? ? ?1ij ii nij iiaxyax???1//i iji nij ijiyaxya???下一頁 上一頁 多組分物系的氣液平衡 ? 2 非理想系統(tǒng)的氣液平衡 ? 1）非理想氣體，理想溶液 ? 2）理想氣體，非理想溶液 ? 3）兩相均為非理想溶液 00i iLii iVyfKxf??0iiipKP??00i iLiiVfKf??下一頁 上一頁 ? 3 相平衡常數(shù)的應(yīng)用 ? 1）泡點(diǎn)溫度及平衡氣相組成的計(jì)算 ? 2）露點(diǎn)溫度及平衡液相組成的計(jì)算 12 1ny y y? ? ??? ? ?11niiiKx???11niiy???12 1nx x x? ? ??? ? ?11niix???11nii iyK???上一頁 下一頁 ? 3）多組分溶液的部分汽化 F V L??F i i iF x V y L x??iiy Kx?111FiiiixyVF K K?????????下一頁 上一頁 ? 例 1－ 15 有一含正丁烷 ，正戊烷 （均為摩爾分率）的混合液，試求壓強(qiáng)為 104Pa時(shí)的泡點(diǎn)溫度及平衡的氣相組成 。操作壓強(qiáng)為 。 上一頁 下一頁 2l g 0 . 2 0 6 l g h F lWlF h DxxnWm D x x??? ? ? ?????? ? ? ? ????? ? ? ? ????解：（ 1）最小回流比 4110ih F ii ihx q???? ? ? ???1 .3 0 6? ?4m i n11ih D ii ihxR ????????5 0 . 5 2 . 5 0 . 4 8 1 0 . 0 2 0 . 2 0 1 0 . 6 25 1 . 3 0 6 2 . 5 1 . 3 0 6 1 1 . 3 0 6 0 . 2 1 . 3 0 6? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?下一頁 上一頁 ?（ 2）求理論板數(shù) m in1 .5 1 .5 0 .6 2 0 .9 3RR? ? ? ?m i n0 . 4 8 0 . 4 8lg lg0 . 0 2 0 . 0 21 1 5 . 9l g l g 2 . 5lhhl DWlhxxxxN???? ? ? ? ??? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?m i n 0 . 9 3 0 . 6 2 0 . 1 6 11 0 . 9 3 1RRR? ?????m in 2NNN? ??13N ?上一頁 下一頁 返回 。 下一頁 上一頁 ? 解：基準(zhǔn) F=100kmol/h 0 .0 0 4WCx ? 0 .0 0 4DDx ?i i iF D W??2 1 . 3 1 4 . 4 ( 1 0 . 8 0 . 0 0 4 ) 0 . 0 0 4D W D? ? ? ? ?0 . 9 9 6 4 6 . 5 0 . 0 0 4DW??100DW??4 6 .5 /D km o l h?5 3 .5 /W km o l h?上一頁 下一頁 ? 2）非清晰分割 ? 兩關(guān)鍵組分不是相鄰組分或相對揮發(fā)度相差不大 ? 所有組分均在塔頂和塔底出現(xiàn) ? 計(jì)算方法：亨斯特別克法 ? 兩點(diǎn)假設(shè) ? 部分回流與全回流時(shí)，組分在塔頂和塔底的分配相同； ? 非關(guān)鍵組分的分配情況與關(guān)鍵組分也相同。 恒沸精餾與萃取精餾是通過加入第三組分使原溶液組分之間的相對揮發(fā)度增大，從而使采用常規(guī)精餾方法難以分離 (α接近于 1)和不能分離 (恒沸物， α＝ 1)的物系得到分離。 下一頁 上一頁 返回 間歇精餾 ?概述 ? 回流比恒定時(shí)的間歇精餾計(jì)算 ? 餾出液組成恒定時(shí)的間歇精餾計(jì)算 下一頁 上一頁 返回 概述 ? 1 特點(diǎn) ? 非穩(wěn)態(tài)過程 ? 只有精餾段 ? 2 操作方式 ? 回流比恒定 ? 餾出液組成恒定 ? 二者組合 ? 3 應(yīng)用 ? 處理量少，原料品種、組成、分離要求變化，多組分物系初步分離，獲得不同餾分等 下一頁 上一頁 返回 回流比恒定時(shí)的間歇精餾計(jì)算 ? 1 確定理論板層數(shù) ? 已知 F， xF ， xDm， xWe ? 選擇適宜回流比 ? 以初態(tài)為基準(zhǔn)，設(shè)餾出液組成 xD1， 試差計(jì)算 ? （ 1）計(jì)算回流比 ? 進(jìn)料熱狀況參數(shù)： q=1 下一頁 上一頁 1m i nDFFFxyRyx???m in( ~ 2)RR?? （ 2）圖解法確定理論板數(shù) 下一頁 上一頁 ? 2 確定瞬時(shí) xD與 xW的關(guān)系 ? 采用作圖法 上一頁 下一頁 ? 3 確定 xD(或 xW)與餾出液或釜?dú)堃毫康年P(guān)系 ? 圖解積分或數(shù)值積分 ? 4 一批操作的物料衡算 上一頁 下一頁 ln FWex Wxe D WdxFW x x? ??D F W??D m F WD x F x W x??FWDmF x W xxFW???? 5 一批操作的汽化量 ? 汽化速率通過塔釜的傳熱速率與混合液的潛熱計(jì)算 ( 1 )V R D??下一頁 上一頁 返回 餾出液組成恒定時(shí)的間歇精餾計(jì)算 ? 1 確定理論板層數(shù) ? 已知 F， xF ， xD， xWe ? 選擇適宜回流比 ? 以終態(tài)為基準(zhǔn) ? （ 1）計(jì)算回流比 ? 進(jìn)料熱狀況參數(shù)： q=1 下一頁 上一頁 m in( ~ 2)RR?m i nD W eW e W exyRyx???? （ 2）圖解法求理論板數(shù) ? （ 3）確定瞬時(shí) xW與 R的關(guān)系 ? 已知 R求 xW ? 已知 xW求 R 下一頁 上一頁 ? （ 4） 一批操作的汽化量 ? 例 1－ 14 將二硫化碳和四氯化碳混合液進(jìn)行恒餾出液組成的間歇精餾。原料組成為 ，飽和液體進(jìn)料。 ( 1 ) 3 4 5 ( 1 . 3 6 2 1 ) 1 7 5 4 0 8 /V V q F k m o l h? ? ? ? ? ? ? ?( 1 ) ( )c VD L DQ R D I I? ? ?3 8 9 7 8 3 0