化工原理精餾培訓(xùn)課件12(存儲(chǔ)版)
【正文】 x=xW 處 作 鉛 垂 線 ,則改在平衡 線 與提 餾 操作 線間 作梯 級(jí) ,交點(diǎn)坐 標(biāo)為 (y2,5 精餾的幾種操作方式精餾的幾種操作方式 具有 側(cè)線 采出的精 餾過 程當(dāng)需要 獲 取 濃 度不同的兩種或多種 產(chǎn)品，或某 組 分在塔某幾板上存在富集 現(xiàn) 象。兩 進(jìn) 料將塔分 為 三段，各段有相 應(yīng) 操作線 方程，各 進(jìn) 料也有相 應(yīng) 的 q線 方程。2）回流比的影響當(dāng)回流比增大時(shí)，精餾段操作斜率變大，該段內(nèi)的傳質(zhì)推動(dòng)力增大，xD增大；提餾段操作線斜率變小，該段內(nèi)的傳質(zhì)推動(dòng)力增大， xW增大。 進(jìn) 料板上移，減小回流比。少量夾帶 不可避免，只有 過 量的 夾帶 才能引起 嚴(yán) 重后果。當(dāng)塔板上液體量很大或上升氣體速度很高，塔板 壓 降很大 時(shí) ，液體不能 順 利地從降液管流下，于是液體在塔板上不斷 積 累，液 層 不斷上升，使塔內(nèi)整個(gè)塔板 間 都充 滿積 液的 現(xiàn) 象稱 為 液泛。泡沫 態(tài)由于孔口 處 鼓泡 劇 烈，各種尺寸的氣泡 連 串迅速上升，將液相拉成液膜展開在氣相內(nèi)，因泡沫 劇 烈運(yùn) 動(dòng) ，使泡沫不斷破裂和生成，以及 產(chǎn)生液滴群，泡沫 為傳質(zhì)創(chuàng) 造了良好條件。由于液體橫向流 經(jīng) 塔板 時(shí) 將多次分散和凝聚，表面不斷更新， 為傳質(zhì)創(chuàng) 造了良好的條件，是工 業(yè) 塔板上另一重要的氣、液接觸狀 態(tài) 。 氣液兩相在塔板上接觸狀 態(tài)A當(dāng)上升的氣體穿 過 塔板液 層時(shí) ，將板上的液滴挾裹到上一 層 塔板引起 濃度返混的 現(xiàn) 象稱 為霧 沫 夾帶 。當(dāng)生 產(chǎn) 中由于物料不平衡或塔的分離效果差造成 產(chǎn) 品不合格 時(shí) ，可及 時(shí) 通 過 靈敏板溫度的 變 化情況得到 預(yù)測(cè) ，從而可最大限度克服控制的延 時(shí) 性，防止生 產(chǎn)產(chǎn) 生大的波 動(dòng) 。若 進(jìn) 料中的 輕組 分的 濃 度增加 時(shí) ，提 餾 段的 負(fù) 荷增加。進(jìn) 料板下移，加大回流比。6 精餾塔的操作和調(diào)節(jié)精餾塔的操作和調(diào)節(jié) 1）物料平衡的影響和制約通常，對(duì)特定的精餾塔和物系，保持精餾穩(wěn)定操作的條件：塔壓穩(wěn)定；進(jìn)出塔的物料量平衡和穩(wěn)定；進(jìn)料組成和熱狀況穩(wěn)定；回流比恒定；再沸器和冷凝器的傳熱條件穩(wěn)定；塔系統(tǒng)與環(huán)境間散熱穩(wěn)定等。5 精餾的幾種操作方式精餾的幾種操作方式 具有多股 進(jìn) 料的精 餾過 程當(dāng)兩股成分相同， 組 成各異的原料在同一塔中分離， 為 避免混合，增加分離的能耗， 則 分 別 在適宜位置加入。 這樣 加 熱 蒸氣將 熱 量、 質(zhì) 量均 帶 入塔內(nèi)，同 時(shí) 參與塔的 熱 量、 質(zhì) 量的 傳遞 。x1),當(dāng)梯 級(jí) 跨 過 兩操作 線 交點(diǎn) d17所示 ./(q173。/(R+1) 4 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾的計(jì)算精餾的計(jì)算 1) 操作線的作法第 m板 為進(jìn) 料板。第 N板 為 再沸器 ,q0.eacbdq0q=00q1q=1 q10 xyxDzF不同加料熱狀態(tài)下的 q 線4 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾的計(jì)算精餾的計(jì)算 理論板層數(shù)的求法 逐板計(jì)算法理 論 板數(shù)由操作 線 方程和相平衡關(guān)系確定。隨著 進(jìn) 料 焓值 的增加 點(diǎn) 因因 q為為 一常數(shù)一常數(shù) ,mWxW /V’3)精 餾 段操作 線 方程的物理意 義 :總 物料衡算 易 揮發(fā)組 分物料衡算 4 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾的計(jì)算精餾的計(jì)算 操作線方程操作線方程 由于精 餾過 程是涉及 傳熱 和 傳質(zhì) 的 過 程 ,相互影響的因素 較 多 , 引入恒摩 爾 流假定 , 使得 連續(xù) 精 餾過 程 計(jì) 算大大 簡(jiǎn) 化。典型的典型的 連續(xù)連續(xù) 精精 餾餾 流程如流程如 圖圖 示示 .預(yù)熱預(yù)熱 到一定溫度的原料液送入精到一定溫度的原料液送入精 餾餾塔的塔的 進(jìn)進(jìn) 料板料板 ,在每在每 層層 塔板上塔板上 ,2)173。1gl 兩相在塔板上接觸同 時(shí)進(jìn) 行 傳質(zhì) 和 傳熱過 程 .圖圖 入。 精精 餾餾 ：： 據(jù)據(jù) 揮發(fā)揮發(fā) 度不同，將度不同，將混合液，在精混合液，在精 餾餾 塔中同塔中同 時(shí)時(shí) 多次多次進(jìn)進(jìn) 行部分氣化和部分冷凝，使行部分氣化和部分冷凝，使其分離成幾乎其分離成幾乎 純態(tài)組純態(tài)組 分的分的 過過程。器和冷凝器。今以右今以右 圖圖 中的第中的第 1級(jí)為級(jí)為 例例xFy2`y2y1x1x2x2`如果冷凝和氣化的溫度如果冷凝和氣化的溫度 選擇選擇 恰當(dāng)恰當(dāng) ，可使，可使 x2和和 y2`較為較為 接近。（ 2） 設(shè)備龐雜 ，能量消耗大。（ 1）分離 過 程得到 許 多中 間餾 分，如 圖 中的 組 成 為 上 圖 所示的流程在工 業(yè) 上是不能采用的 ,沿泡點(diǎn) 線 不斷下降直至 終 止蒸 餾時(shí)組 成 釜內(nèi)任一 時(shí) 刻的汽液兩相 組 成互成平衡。組成相圖求 Q 為 (1q)， 結(jié) 合物料衡算式可求得汽液相 組 成 閃蒸罐D(zhuǎn), yD, teyD加 熱器F, xF, tF W, xW, teQ減壓閥xWt0若 設(shè) 液相 產(chǎn) 物占 總 加料量的分率 為 平衡蒸餾與簡(jiǎn)單蒸餾平衡蒸餾與簡(jiǎn)單蒸餾 1. yA=xA，此 時(shí) 不能用普通蒸 餾 方法分離 該 混合物。?A 對(duì) 多 組 分物系汽液平衡關(guān)系的 計(jì) 算， 應(yīng) 用相平衡常數(shù)比 較 方便。i 組 分的活度系數(shù)； fiLViL — yi 和 為 一參考 線 。1 雙組分溶液的氣液相平衡關(guān)系雙組分溶液的氣液相平衡關(guān)系2023/3/5汽液相平衡數(shù)據(jù)更多地依靠實(shí)驗(yàn)測(cè)定。飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系，用安托因（ Antoine）方程表示： 雙雙 組組 分溶液的氣液相平衡關(guān)系分溶液的氣液相平衡關(guān)系當(dāng)汽相為理想氣體時(shí)上式為一定總壓下汽相組成與溫度的關(guān)系式。 1 雙組分溶液的氣液相平衡關(guān)系雙組分溶液的氣液相平衡關(guān)系連續(xù)精餾： 多用于大批量工 業(yè) 生 產(chǎn) 中。概述概述 : 利用液體混合物中各 組 分 揮發(fā) 性差異 ，以 熱 能 為 媒介使其部分汽化從而在汽相富集 輕組 分液相富集重 組 分而使混合液分離。2. 蒸餾操作的用途間歇精餾： 多用于小批量生 產(chǎn) 或某些有特殊要求的 場(chǎng) 合。特殊精餾： 混合物中各 組 分 揮發(fā) 性相差很小， 難 以用普通精 餾 分離， 借助某些特殊手段 進(jìn) 行的精 餾 。式中： poA、 poB —— 溶液溫度下 純組 分 飽 和蒸汽 壓 。純組分 對(duì)非理想物系不能簡(jiǎn)單地使用上述定律。t/?Cx(y)0 露點(diǎn) 線泡點(diǎn) 線露點(diǎn)泡點(diǎn)xA yAxf氣相區(qū)液相區(qū)兩相區(qū)當(dāng)溫度達(dá)到該溶液的
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