化工原理(天大版---下冊第一章蒸餾(參考版)
2025-03-25 08:09本頁面
【正文】 （ 2）間歇蒸餾只有精餾段沒有提餾段。 IVW—再沸器 上升蒸汽的焓， kJ/kmol； ILm—提餾段底層塔板下降液體的焓 kJ/kmol LmLW II ?近似取： 則：,WLV ????LLWVWB QIIVQ ???? )(加熱介質(zhì)的消耗量： 21 BBBh II QW ??若用飽和蒸汽加熱，且冷凝液在飽和溫度下排出，則加熱蒸汽的用量為： rQW Bh ?159 連續(xù)精餾裝置的熱量衡算和節(jié)能 5精餾過程的節(jié)能 ? 節(jié)能的基本途徑 1) 選擇經(jīng)濟合理的回流比，選用新型的精餾塔 2) 回收精餾裝置的余熱 3) 對精餾過程進行優(yōu)化控制，使其在最佳工況下操作 ? 目前工程上節(jié)能的有效手段 1) 熱泵精餾 是利用熱泵來提高塔頂蒸氣的品位使之能作為 再沸器的熱源，這樣就回收了塔頂?shù)蜏卣魵? 159 連續(xù)精餾裝置的熱量衡算和節(jié)能 2) 多效精餾 o 將前級塔頂蒸氣直接作為后級塔釜的加熱蒸氣 o 多級精餾的流程是采用壓強依次降低的若干個精餾塔的串聯(lián)操作，前一精餾塔（高壓）塔頂蒸氣在后一精餾塔（低壓）的再沸器中冷凝 3) 設(shè)置中間再沸器和中間冷凝器 o 精餾過程的能耗取決于傳熱量和載熱體的溫位 F L， xD D， xD W， xW 1510 精餾塔的操作和調(diào)節(jié) ?對特定的精餾塔和物系，保持精餾穩(wěn)態(tài)操作的條件 ? 塔壓穩(wěn)定 ? 進、出塔系統(tǒng)的物料平衡和穩(wěn)定 ? 進料組成和熱狀況穩(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 1510 精餾塔的操作和調(diào)節(jié) 1）物料平衡的影響和制約 o 塔的進料和出料一定符合總物料衡算和單個物料的衡算 o 對于一定的原料液 F，只要確定了 xD和 xW，則 D和 W就確定了 1510 精餾塔的操作和調(diào)節(jié) 2）回流比的影響 Dx1R 1x1R Ry ????R?，精餾段操作線斜率 ? 操作線向?qū)蔷€靠近 xD ? WxWL WxWL Ly ?????? ???WL W1WL L ???????R?，提餾段操作線斜率 ? 操作線向?qū)蔷€靠近 xW ? ?在理論板數(shù)一定的條件下，增加 R可增大產(chǎn)品的質(zhì)量 ?xD的增加受物料衡算的限制 DFxx FD ?1510 精餾塔的操作和調(diào)節(jié) ?進料組成和進料熱狀況的影響 ? 進料組成變化進料位置要發(fā)生變化 ?進料熱狀況變化進料位置要發(fā)生變化 1510 精餾塔的操作和調(diào)節(jié) ?精餾塔的產(chǎn)品質(zhì)量控制和調(diào)節(jié) o 靈敏板：在某一塔板上溫度變化最顯著，這些塔板的溫度對 于外界因素的干擾反映最靈敏。 CPC——冷卻介質(zhì)的平均質(zhì)量比熱容， kJ/（ kg. oC） t1,t2——冷卻介質(zhì)的進出、口溫度， oC. 159 連續(xù)精餾裝置的熱量衡算和節(jié)能 再沸器 對再沸器做熱量衡算，以單位時間為基準，忽略熱損失 LLmLWVWB QILWIIVQ ??????QB再沸器的熱負荷， kJ/h。隨 R?而 ?，塔徑隨 R ?而 ? N隨 R?而 ? ? R=（ ~2） Rmin 157 簡捷法求理論板數(shù) 一 吉利蘭圖 Rmin ? N?? R ?? ? Nmin R ? N 1RRR min?? 2NNN min??N和 Nmin都不包括再沸器 ?用吉利蘭圖求理論板數(shù)的步驟 1) 先求 Rmin 2) R=（ ~2） Rmin 1R RR m i n??計算2NNN3 m i n??）查圖得（1lg])xx()xxl g [ (N4mwABDBAm i n ?? ?）計算（5) 得出 N（不包括再沸器） 6) 得出 N精 157 簡捷法求理論板數(shù) ?說明 ? 吉利蘭圖是用 8個物系在如下條件下，由逐板計算法得出的結(jié)果繪制而成的 ?組分數(shù)目 2~11 ?進料熱狀況包括 5種狀況 ?Rmin為（ ~） ?組分間相對揮發(fā)度為 ~ ?理論板數(shù)為 ~ ?吉利蘭圖回歸方程式 X0 0 2 7 4 9 1 4 2 4 5 8 2 ???2N NNY,1R RRX m i nm i n ??????式中適用條件： X 158 塔高和塔徑的計算 一 塔高的計算 1. 板效率和實際板數(shù) 1) 單板效率 EM（ Murphree效率） 以氣相（或液相）經(jīng)過實際板的組成變化值與經(jīng)過理論板的組成變化值之比表示 對第 n塊板： 用汽相組成表示 1n*n1nnMV yy yyE?????用液相組成表示 *n1n n1nML xxxxE?????2) 全塔效率 E（總板效率） %1 0 0NNEPT ??158 塔高和塔徑的計算 2. 理論板當量高度和填料層高度 ? 理論板當量高度（等板高度或 HETP） ? 填料層高度 =HETP NT 二 塔徑的計算 uD4V 2s ?? u空塔氣速， m/s 回顧 一 全回流和最少理論板數(shù) xD xW x y 1lg])x x1()x1 xl g[ (NmwDm i n ?????1lg])xx()xxl g[ (NmFABDBA????精二 最小回流比 夾點 qDqDm i nm i n xx yx1R R ????? R=（ ~2） Rmin 回顧 ?簡捷法求理論板數(shù) ? 塔高和塔徑的計算 %1 0 0NNEPT ??
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