化工原理——蒸餾(ppt108頁)-展示頁
2025-01-05 16:54本頁面
【正文】 Lxn+DxD Dnn xVDxVLy ???1精餾段的操作線方程 四、 操作線方程與 q線方程 41 Dnn xDDDLDDxDDDLDLy//////1 ?????令 R=L/D， R稱為 回流比 Dnn xRxRRy1111 ?????精餾段的操作線方程 （二）提餾段操作線方程 總物料衡算： WVL ?? 39。F L V’ L’ V F qF (1q)F L V’ L’ V 汽液混合進(jìn)料 FqVV )1( ???＝qFLL ???39 F L V’ L’ V 過熱蒸汽進(jìn)料 LL?39。VV? FLL ＋＝39。V V q F? ? ?38 F L V’ L’ V 冷液進(jìn)料 泡點(diǎn)進(jìn)料 FLL ??39。 LVVLF ????FqLL ???39。LLqF? ?39。 36 ? 兩組分的摩爾汽化潛熱相等； ? 兩相接觸因溫度不同交換的顯熱忽略不計(jì)； ? 塔設(shè)備保溫良好，熱損失可以忽略不計(jì)。 L’提餾段下降液體的摩爾流量 ， kmol/h。 L’=常數(shù) 但兩段下降的液體摩爾流量不一定相等 。 L=常數(shù) L1’=L2’= 35 即： L1=L2= （ 1）精餾段，每層塔板上升的蒸汽摩爾流量都 相等，提餾段也一樣。 32 一、 全塔物料衡算 單位時(shí)間為基準(zhǔn) 總物料衡算： F=D+W 易揮發(fā)組分物料衡算： FxF=DxD+WxW F、 D、 W： kmol/s xF、 xD、 xW： 摩爾分?jǐn)?shù) F, xF D, xD W, xW 33 分離要求的不同形式： 2）組分回收率： %1 0 0AFDFxDx??1） 規(guī)定 xD、 xW %100)1( )1(BFWxFxW????二、恒摩爾流量的假定 34 即： V1=V2=…… V=常數(shù) V1’=V2’=…… V’=常數(shù) V精餾段上升蒸汽的摩爾流量 ， kmol/h。 進(jìn)料板： 原料液進(jìn)入的那層塔板 精餾段 ：進(jìn)料板以上的塔段 提餾段： 進(jìn)料板以下（包括進(jìn)料板）的塔段 塔頂冷凝器和塔低再沸器 27 yn1* xn+1* n+1 n n1 tn+1 tn tn1 11 ?? ? nn ttxn1 yn+1 xn yn 1* 1 ?? ? nn yy 1* 1 ?? ? nn xx（二）塔板上氣液兩相的傳質(zhì)與傳熱 28 11 ?? ? nn tt —— 兩相傳熱 不平衡與 11 ?? nn yx—— 兩相傳質(zhì) 1* 1 ?? ? nn yy液相中的易揮發(fā)組分部分汽化向氣相傳遞； 1* 1 ?? ? nn xx 氣相中的難揮發(fā)組分部分冷凝向液相傳遞； 平衡： 離開該級(jí)的氣液兩相溫度相等； 1?? nn yy 1?? nn xx 相平衡與 nn xy理論級(jí)：離開該級(jí)的氣液兩相組成相平衡。 21 （ 2）有最高恒沸點(diǎn)的溶液 如硝酸 水溶液 22 第二節(jié) 蒸餾與精餾原理 二、精餾原理 一、簡(jiǎn)單蒸餾與平衡蒸餾 23 （一）簡(jiǎn)單蒸餾（微分蒸餾） y 原料液 x 蒸氣 xD1 xD2 xD3 冷凝器 特點(diǎn)：間歇、非定態(tài)， R=0 一、簡(jiǎn)單蒸餾與平衡蒸餾 24 （二）平衡蒸餾 特點(diǎn)： 1. 可連續(xù)； 2. 定態(tài)； 3. 單級(jí)。 釜??? ?? 頂m三、 非理想溶液氣液相平衡 （一）對(duì)拉烏爾定律有正偏差的溶液 （ 1）無恒沸點(diǎn)的溶液 如甲醇 水溶液 pApA理 ， pBpB理 ，介于 pAo、 pBo 之間。 ? α 1, 則重新定義輕組分與重組分，使 α 1。 ? 其值 標(biāo)志著分離的難易程度。 pA、 pB—— 汽液平衡時(shí) ， 組分 A,B在氣相中的分壓； xA、 xB—— 汽液平衡時(shí)，組分 A,B在液相中的摩爾分率。 pA=pAoxA pB=pBoxB= pBo（ 1xA） 11 pA 、 pB— 溶液上方 A和 B兩組分的平衡分壓， Pa pao、 pBo — 同溫度下，純組分 A和 B的飽和蒸汽壓， Pa； xA 、 xB — 分別為混合液組分 A和 B的摩爾分率 二、 理想溶液氣液相平衡 （一）理想溶液 t ~y ~ x關(guān)系式 理想液體 pA=pAoxA pB=pBoxB= pBo（ 1xA） 理想氣體 )1(0000 ABAABBAABA xpxpxpxpppp ???????12 —— 汽液兩相平衡組成間的關(guān)系 AAAA xppyp 0??)()()(000tftftfpppppxBABBABA?????? —— 泡點(diǎn)方程 AAA xPpy 0?)()()()(00000tftftfpptfppppPpxPpyBABABABAAAA?????????— 露點(diǎn)方程 AAA xPpy 0?13 （二） t~ y~ x圖與 y~ x圖 三個(gè)區(qū)：液相區(qū)，過冷液體 氣相區(qū)，過熱蒸汽 兩相區(qū)，氣液共存 兩相區(qū)特點(diǎn)：兩相溫度相同 y x 兩條線：液相線（泡點(diǎn)線） 氣相線（露點(diǎn)線） 組成相同， t露點(diǎn) t泡點(diǎn) 14 ?對(duì)角線 y=x為輔助曲線， yx ，平衡線在對(duì)角線之上； ?x~y線上各點(diǎn)溫度不同； ?平衡線離對(duì)角線越遠(yuǎn)，揮發(fā)性差異越大，物系越易分離。 ctBAplg 0??Antoine方程： po— 純組分液體的飽和蒸汽壓， kPa A、 B、 C— 純組分液體的飽和蒸汽壓， kPa 10 理想溶液與拉烏爾定律 拉烏爾定律：在一定溫度下，汽相中任一組分的分壓 等于此純組分在該溫度下的蒸汽壓乘以 它在溶液中的摩爾分率。 蒸餾過程 液體混合物 加熱 部分汽化 液相： xA, xB 汽相： yA, yB 液相 冷凝 6 必有： yA xA, yB xB 即： BABAxxyy ?蒸餾過程的分類方法 簡(jiǎn)單蒸餾 按蒸餾方式： 平衡蒸餾
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