化工原理精餾培訓課件12-文庫吧資料
2025-01-03 01:16本頁面
【正文】 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾的計算精餾的計算 總 物料衡算 ：輕組 分物料衡算 ：熱 量衡算 ：定義 — 加料 熱 狀 態(tài) 參數(shù)m種進料熱狀況① 低于泡點的冷液體； ② 泡點下的飽和液體； ③ 氣液混合物； ④ 飽和蒸氣； ⑤過熱蒸氣。 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) 精餾的計算精餾的計算 4 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾的計算精餾的計算 y圖上的畫法 精餾操作線：a點： (WxW /V’3)提 餾 段內自任意第 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 的關系 .提 餾 段操作 線 方程的物理意 義 :對圖 6173。2)提 餾 段操作 線 方程 精 餾 段操作 線 方程的物理意 義 :以 單位 時間為 基準： 對圖 6173?？?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10所示 ,物料衡算和操作線方程物料衡算和操作線方程理論板假設4 雙組份連續(xù)雙組份連續(xù) 精餾的計算精餾的計算 由于精 餾過 程是涉及 傳熱 和 傳質 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。宏 觀 表 現(xiàn)為 ：兩相溫度相同；離開塔板的汽液兩相成平衡。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 塔塔 頂頂 冷凝器的作用冷凝器的作用 :進進 行行 熱熱 和和 質質 的的傳遞傳遞 .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 .預熱預熱 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 ,精餾流程圖圖 造成汽液兩相狀 態(tài) ，以保 證 精 餾過 程 穩(wěn)態(tài) 操作。xnxn173。使其部分氣化 ,2)氣相部分冷凝 ,泡罩塔的操作情況173。存在溫度差和 濃 度差 173。173。xn173。1二者互不平衡 ,1和 tn173。圖 為 泡罩塔中任意第 n層 板上的操作情況 .gl 兩相在塔板上接觸同 時進 行 傳質 和 傳熱過 程 .精 餾 操作在直立 圓 形的精 餾 塔內 進 行 .精餾塔的操作情況圖圖 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 轉變?yōu)閷嶋H轉變?yōu)閷嶋H 精精餾餾 塔的一段。圖圖 入。當某逐步增高。塔塔的模型。3. 精餾原理精餾原理 定義定義 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?；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。無中間產品的 器和冷凝器。被部分冷凝。同同 時時 ，由，由 圖還圖還 可以看出，可以看出， x2和和 y2`直接混合直接混合 時時 ，由于液相溫度，由于液相溫度低于氣相溫度，因此高溫的蒸氣低于氣相溫度，因此高溫的蒸氣 y2` 傳質傳質第 2級第 1級第 0級 這樣這樣 ，將，將 x2和和y2`相相 混合混合 ,......，其，其 結結 果不但消除了中果不但消除了中 間產間產 品，且提高了最后品，且提高了最后 產產 品的收品的收率。今以右今以右 圖圖 中的第中的第 1級為級為 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 恰當恰當 ，可使，可使 x2和和 y2`較為較為 接近。（ 2） 設備龐雜 ，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 , ,同 時進 行多次部分氣化和部分冷凝是使混合物得以完全分離地必要條件 .y2y3精 餾 可 視為 由多次蒸 餾 演 變 而來。3. 精餾原理精餾原理 上述平衡蒸 餾 和 簡單 蒸 餾 都是 單級 分離 過 程，即 對 混合液 進 行一次部分汽化，使混合液達到部分分離。y 也隨之沿露點 線 不斷降低。沿泡點 線 不斷下降直至 終 止蒸 餾時組 成 xF173。x，釜內易 揮發(fā)組 分含量 1. 定義定義 任一 時 刻，易 揮發(fā)組 分在蒸汽中的含量 釜內任一 時 刻的汽液兩相 組 成互成平衡。 平衡蒸平衡蒸 餾餾 與與 簡單簡單 蒸蒸 餾餾 t0。組成相圖求 通過以上諸式，在 te，若不計熱損失，則料液放出的顯熱全部用于料液的部分汽化所需的潛熱，即 t0Q 為 t0料液由進料溫度 (1q)， 結 合物料衡算式可求得汽液相 組 成 3. 平衡關系平衡關系 若已知 進 料 組 成 平衡蒸 餾過 程可 認為經(jīng) 部分汽化或部分冷凝后所得的汽液兩相呈平衡，即 上式表示了汽化率與汽、液相 組 成的關系。閃蒸罐D, yD, teyD加 熱器F, xF, tF W, xW, teQ減壓閥xWt0若 設 液相 產 物占 總 加料量的分率 為 易 揮發(fā)組 分的物料衡算 式中： F、 D、 W —— 進 料流率和出塔汽 .液相 產 物的流率， kmol/s； xF、 yD、 xW —— 料液 組 成以及出塔汽、液相 產 物的摩 爾 分數(shù)。平衡蒸餾 平衡蒸餾與簡單蒸餾平衡蒸餾與簡單蒸餾 閃 蒸操作流程：一定 組 成的料液被加 熱 后 經(jīng)節(jié) 流 閥 減 壓進 入 閃蒸室，液體因沸點下降 變?yōu)檫^熱而 驟 然汽化，汽化耗 熱 使得液體溫度下降，汽、液兩相溫度 趨 于一致，兩相 組 成 趨 于平衡。生產 工 藝 中溶液的 閃 蒸 分離是平衡蒸 餾 的典型 應 用 (如醋酸 V103)。1.2 知，時 ， 雙雙 組組 分溶液的氣液相平衡關系分溶液的氣液相平衡關系2023/3/5 yA=xA，此 時 不能用普通蒸 餾 方法分離 該 混合物。值 越大，兩個 組 分在兩相中相對 含量的差 別 越大，越容易用蒸 餾 方法將兩 組 分分離；若 ?BA?? 值 隨溫度 變 化相 對較 小，在一定的溫度范 圍 內，常取 po——
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