化工原理精餾培訓(xùn)課件12(編輯修改稿)
2025-01-17 01:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 如液相 x2）與下一）與下一級級 的氣相（如氣相的氣相（如氣相 y2`)直接接觸直接接觸 ，就，就可以將可以將 圖圖 變?yōu)閳D變?yōu)閳D 所示的分離流程，從而省去了逐所示的分離流程，從而省去了逐 級級 使使用的中用的中 間間 加加 熱熱 器和冷凝器。器和冷凝器。 圖 無中間產(chǎn)品的 多次部分氣化的分離示意圖3 精餾原理精餾原理 混合液體 連續(xù) 或多次部分汽化， 液相 組 成沿 tx(y) 相 圖 的泡點 線變 化 ，可得 難揮發(fā)組 分含量很高而易 揮發(fā)組 分含量很低的釜液?；旌险羝?連續(xù) 或多次部分冷凝， 蒸汽 組 成沿 tx(y) 相 圖 的露點 線變 化 ， 可得到易 揮發(fā)組 分含量很高而 難揮發(fā)組 分含量很低的蒸汽。精 餾過 程正是 這 二者的有機 結(jié) 合。 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 時時 多次多次進進 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。程。3. 精餾原理精餾原理 定義定義圖圖 為為 工工 業(yè)業(yè) 化精化精 餾餾 塔的模型。塔塔的模型。塔中各中各 級級 的易的易 揮發(fā)組揮發(fā)組 分分 濃濃 度度 由上至下逐由上至下逐 級級 降低降低，而，而 溫度溫度 逐步增高。當(dāng)某逐步增高。當(dāng)某 級級 的的 濃濃 度與原料液的度與原料液的濃濃 度相同或相近度相同或相近 時時 ，原料液就由此，原料液就由此 級進級進 入。入。 圖圖 精餾塔模型精餾塔模型 圖圖 篩篩 板塔板塔 為為 例，例，由精由精 餾餾 塔模型塔模型 轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H 精精餾餾 塔的一段。塔的一段。圖圖 精餾塔的一段精餾塔的一段精餾塔的操作情況精 餾 操作在直立 圓 形的精 餾 塔內(nèi) 進 行 .塔內(nèi)裝有若干 層 塔板或充填一定高度的填料 ,gl 兩相在塔板上接觸同 時進 行 傳質(zhì) 和 傳熱過 程 .3 精餾原理精餾原理 圖 為 泡罩塔中任意第 n層 板上的操作情況 .進 入第 n板的氣相 濃 度和溫度分 別為 yn+1和 tn+1，液相的 濃 度和溫度分 別為xn173。1和 tn173。1。二者互不平衡 ,tn+1tn173。1xn173。1大于與 yn+1成平衡的液相 組 成xn+1*173。173。173。存在溫度差和 濃 度差 173。173。173。傳質(zhì) 和 傳熱 . 其 結(jié) 果 :圖 泡罩塔的操作情況1)氣相部分冷凝 ,使其中 難揮發(fā)組 分 轉(zhuǎn) 入到液相中；2)氣相冷凝放出潛 熱傳給 液相 ,使其部分氣化 ,其中的部分易揮發(fā)組 分 轉(zhuǎn) 入到氣相 ,結(jié) 果 :xnxn173。1,ynyn+1。實際 操作的精 餾 塔，從塔底引入上升蒸汽，從塔 頂 引入回流液體。造成汽液兩相狀 態(tài) ，以保 證 精 餾過 程 穩(wěn)態(tài) 操作。3 精餾原理精餾原理 精餾流程圖圖 連續(xù)精餾流程連續(xù)精餾流程典型的典型的 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 進進 料板料板 ,在每在每 層層 塔板上塔板上 ,回流液體回流液體與上升蒸氣互相接觸與上升蒸氣互相接觸 ,進進 行行 熱熱 和和 質(zhì)質(zhì) 的的傳遞傳遞 .塔塔 頂頂 冷凝器的作用冷凝器的作用 :獲獲 得塔得塔 頂產(chǎn)頂產(chǎn)品及保品及保 證證 有有 適宜的液相回流適宜的液相回流 .再沸器的再沸器的作用作用 : 提供一定量的上升蒸氣流提供一定量的上升蒸氣流 .2023/3/5星期五提 餾 段精 餾 段進 料板4. 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾的計算精餾的計算 恒摩爾流假設(shè)所 謂 理 論 板，是指在其上氣液兩相都充分混合，且 傳熱 及 傳熱過 程阻力 為 零的理想化塔板。宏 觀 表 現(xiàn)為 ：兩相溫度相同；離開塔板的汽液兩相成平衡。. 恒摩爾流假定 :對 整個精 餾 塔 , 每 層 板上升蒸汽摩 爾 流率相等，每 層 板下降液體摩 爾 流率相等。 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 算大大 簡 化。理論板假設(shè)4 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾的計算精餾的計算 物料衡算和操作線方程物料衡算和操作線方程全塔物料衡算全塔物料衡算圖 6173。10所示 ,對穩(wěn) 定操作的 連續(xù)精 餾 塔 ,料液加入量必等于塔 頂 和塔釜產(chǎn) 品量之和 .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) 精餾的計算精餾的計算 操作線方程操作線方程對圖 6173。11虛 線 范 圍 （包括精 餾 段第n+1板和冷凝器在內(nèi)）作物料衡算 ,以 單位 時間為 基準： 1)精 餾 段操作 線 方程 塔 頂 全凝 ： V=L+D=(R+1)D回流比 ： R=L/D4 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾的計算精餾的計算 精 餾 段操作 線 方程的物理意 義 :在一定的操作條件下，精 餾段內(nèi)自任意第 n層 塔板下降的液相 組 成 xn與其相 鄰 的下一 層 塔板上升的蒸汽 組 成 yn+1之 間 的關(guān)系。2)提 餾 段操作 線 方程 對圖 6173。12虛 線 范 圍 （包括提餾 段第 m板以下塔段和塔釜在內(nèi)）作物料衡算：提 餾 段操作 線 方程的物理意 義 :在一定的操作條件下 ,提 餾 段內(nèi)自任意第 n板下降的液相 組 成 xn與其相 鄰 的下一 層 塔板上升的蒸汽 組成 yn+1之 間 的關(guān)系 .提餾操作線：c點：（ xW， xW）截距： 173。WxW /V’3)操作線方程在 x173。y圖上的畫法 精餾操作線：a點： (xD， xD）截距： xD /(R+1) x y 0 xD abxW cde精餾段操作線方程提餾段操作線方程4 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾
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