化工原理第09章01改(編輯修改稿)
2025-04-18 01:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 相平衡方程 ym = f ( xm ) mmmmFxLVyLxyVFx???? ?? 11(2) 精餾段與提餾段兩相流量的關(guān)系 總物料衡算 熱量衡算 聯(lián)立上兩式： q的定義： q： (R) q VLVLF ????VIiLIVLiFi F ????iIiIFLL F????γttcγiIiIq FpF )( ??????原料的摩爾汽化熱的熱原料變成飽和蒸汽所需 k m o l 1?五種加料熱狀態(tài)： q = 0 飽和蒸汽進(jìn)料； 0 q 1 汽液混合物進(jìn)料； q = 1 泡點(diǎn)進(jìn)料； q 1 冷液進(jìn)料； q 0 過熱蒸汽進(jìn)料 精餾塔內(nèi)的摩爾流率 精餾段 提餾段 塔頂全凝器的熱負(fù)荷 塔釜熱負(fù)荷 冷凝器物料衡算 塔釜物料衡算 FqVV )1( ???RDL ?DRDLV 1)( ????qFLL ??cγVQ C ??bB γVQ ??1 0 1 0 DDV y L x D x y x x? ? ? ?1N N WL x V y W x? ?? 精餾塔的操作方程 精餾段操作方程 Dnn DxLxVy ??? 1Dnn xVDxVLy ??? 11Rxx1RR Dn ???? 提餾段操作方程 FDnn FxDxxLyV ???? 1VFxDxxVLy FDnn???? 1xFqDRqFRDyn )(11)(1 ??????FqDRFxDx FD)1(1)( ?????FqDRWxxFqDRqFRD Wn )(11)()(11)( ????????? q 線方程 ， ∴ 兩操作線交點(diǎn)的軌跡方程。 Dnn DxLxVy ??? 1DFnn DxFxxLyV ???? 1nnFn LxVyFxxL ???? ? 1Fnn FxxLLyVV ???? ? )()( 1FqVV )(1 ???? qFLL ??1 11Fnnxqyxqq? ???? 操作方程的圖示 ___操作線 操作方程的圖示 —— 操作線 精餾段的端點(diǎn) y＝ xD， x＝ xD 斜率 R(R+1),截距 xD/(R+1) 提餾段的端點(diǎn) y＝ xW， x＝ xW 斜率 兩操作線的交點(diǎn) ( 1 ) ( 1 )FDqFDqRx qxyRqR x q xxRq???? ? ???/LVxW xD 理論板的增濃度 雙組分精餾的設(shè)計(jì)型計(jì)算 理論板數(shù)的計(jì)算 設(shè)計(jì)型計(jì)算的命題 分離要求： (1) D， xD(W, xW) ； (2) xD , xW ； (3) η= DxD/FxF 規(guī)定一個(gè)，其余隨之而定。 選擇條件：操作壓強(qiáng) p，回流比 R和進(jìn)料熱狀態(tài) q，選定后，相平衡關(guān)系及操作方程隨之而定。 求?。?NT 逐板計(jì)算法 連續(xù)精餾塔，塔頂設(shè)全凝器，泡點(diǎn)回流。 步驟 ： (1) ； (2) ； (3) …… 交替使用相平衡方程和操作方程，至 xi ≤ xq時(shí)，改換提餾段操作方程，至 xN≤ xW 止。 Dxy ?1111 )( xxfy ??2 1 211DxRy x yRR? ? ???逐板計(jì)算法的圖示 見圖 階梯數(shù)為理論 板數(shù)； 跨越點(diǎn) xq， yq 的板為加料板 位置。 再沸器由于體 積大液體停留 時(shí)間長可以認(rèn) 為是一塊理論 板。 xD xW x1， y1 xN， yN xq， yq 逐板計(jì)算法的圖示 操作線的實(shí)際作法 消去上二式的 xD，得 1）以點(diǎn) xD和截距作 精餾段操作線； 2）以 q線的斜率和點(diǎn) xF作 q線； 3）以點(diǎn) xW和點(diǎn) xq， yq作提餾段操作線。 ( 1 ) ( 1 )FDqFDqRx qxyRqR x q xxRq???? ? ???11Fqqxqyxqq????1DxR?q q 熱狀態(tài)和 q線的斜率 泡點(diǎn)加料是垂線 露點(diǎn)加料是水平線 q＝ 1 q=0 0q1 q 1 q0 xF 最優(yōu)加料位置的確定 最優(yōu)加料板位置：該板 x≤ xq (xq 為兩操作線交點(diǎn)坐標(biāo) ) 回流比的選擇 兩者均有利于傳質(zhì) , NT↓，但 R↑， ↑，能耗 ↑。 V)1111( ,)( ,RRRVLVLR??????))(11)(11( )(FqDRWVWVWVVLVL???????? 全回流與最少理論板數(shù) ）底頂 ( l o g)1)(1(l o gT m i n ααααxxxxNWWDD??????? ???最少理論板數(shù)的計(jì)算，對應(yīng)理想溶液： 111111212 1 2221212
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