化工原理第九章液體精餾-在線瀏覽
2024-12-06 12:23本頁面
【正文】 L R D qF V R D q FD x F x W x F D xR D qF F Dy x xR D q F R D q F???? ? ????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ?D F V L V‘ L’ 操作方程的圖示 —— 操作線 精餾段的端點 y＝ xD， x＝ xD 斜率 R(R+1),截距 xD/(R+1) 提餾段的端點 y＝ xW， x＝ xW 斜率 兩操作線的交點 /LV( 1 ) ( 1 )FDqFDqR x q xyRqR x q xxRq???? ? ???xW xD 理論板的增濃度 yn和 xn是平衡關系 yn和 xn1是操作關系 yn+1和 xn是操作關系 AB是液體經(jīng)過該塔板的增濃度 BC是氣體經(jīng)過該塔板的增濃度 第 n板 yn yn＋ 1 xn－ 1 xn xn－ 1 xn yn＋ 1 yn A B C 逐板計算法 平衡關系 操作關系 平衡關系 操作關系 直至達到塔底要求 1011122223DWy x xyxxyyxxyxx????????????? 雙組分精餾的設計型計算 理論板數(shù)的計算 精餾設計型計算的命題 分離要求： xD， xW 回收率 η＝ DxD/FxF 分離要求的約束 D和 xD，及 W和 xW不能隨意規(guī)定。 精餾條件確定后，相平衡關系和操作關系也確定。 見圖 階梯數(shù)為理論 板數(shù)； 跨越點 xq， yq 的板為加料板 位置。 xD xW x1， y1 xN， yN xq， yq 最優(yōu)加料板位置的確定 跨越點 xq， yq的板為加料板位置是所需理論板最少。 加料位置必須在圖 9－ 27的 p和 m點之間。 ( 1 ) ( 1 )FDqFDqR x q xyRqR x q xxRq???? ? ???11Fqqxqyxqq????q xD xF xW 1DxR?q 熱狀態(tài)和 q線的斜率 泡點加料是垂線 露點加料是水平線 q＝ 1 q=0 0q1 q 1 q0 xF 回流比的選擇 增大回流比，加大了精餾段的液氣比，也增大了提餾 段的氣液比。是一個優(yōu)化 的問題。一般用于設備開車，希望盡快建 立全塔的濃度分布，或在實驗研究時采用。 最少理論板數(shù)的計算，對應理想溶液： 111111212 1 2221212mi111111............AABBDA A AB B BDA A AB B BDA A AB B BDAAB N BNDNNyxyxx y xx y xy x xy x xx y xx y xxxxxNN???? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ??n1l g / lg1l g l gAA WDBB DWDWxx xxxx xx???? ??? ? ? ? ???? ???? ? ? ? ? ????????? ? ? ? ?? ??? ? ? ???最小回流比 Rmin 兩操作線向平衡線靠近， 理論板數(shù)需要無窮多， e 點為挾點，附近為恒濃區(qū)； 最小回流比與平衡關系和 分離要求有關。根據(jù)經(jīng)驗取 Ropt＝（ ~2） Rmin 回流比 費用 理論塔板的捷算法 當對理論板數(shù)只需一個大概的估計 ,可以用經(jīng)驗公 式，稱為吉利蘭關聯(lián)圖。 m i nm i n ?????????????RRRNNN 加料熱狀態(tài)得選擇 由圖可見不同得加料熱狀態(tài)將 改變提餾段操作線的斜率和精餾 段操作線的長短 . q值越小 ,提餾段 靠近平衡線 ,需要的理論板數(shù)越多 . 由全塔的熱量衡算可知當塔頂 冷凝量一定時 ,進塔的熱量等于塔 釜熱量和加料熱量 ,q小加料熱量 多 ,使塔釜熱量減少 ,上升蒸汽量少 ,不利于分離 .塔釜熱量 不變 ,加料熱量增加 ,塔頂冷凝量也增加 ,回流比增大 ,塔板 數(shù)可減少 ,但能耗增大 . 一般而言 ,熱量盡可能塔底加入 ,塔頂取出 . 有時氣相進料 ,主要是為了減少再沸器的熱負荷 ,尤其釜溫較高 ,可防止結焦 . 雙組分精餾過程的其他類型 直接蒸汽加熱 在分離要求相同的情況下 ,因 加熱蒸汽凝液排出時也帶出 少量輕組分 ,將使輕組分的回收率降低 .因此須盡可能除 去蒸汽夾帶的水分 . WnnWnnnWnxSWxSWyWLSVxVWxVLyxLWxyVWVSL??????????????111,多股加料 如圖有二股加料 ,把精餾塔分成三段 ,因此有三根操作線 . 并且下段的操作線斜率大 .最小回流比位置會根據(jù)平衡關 系的不同發(fā)生變化 .如把二股物料混合后一起加入 ,將不 利于分離 q1 q2 F1 F2 D W 側線出料 左圖是飽和液體出料 ,右圖是飽和氣體出料 . 不夠那種出料 ,第二操作線斜率小于第一操作線斜率 . 最小回流比時 ,恒濃區(qū)一般出現(xiàn)在 q線和平衡線的交點處 . q q x’D y’D D’ F 回收塔 只有提餾段無精餾段的塔稱為回收塔 . 目的 :回收稀溶液中的輕組分 ,并要求不高 。恒摩爾流假定，操作線也為直線。 11 0 111 0 1011011,11111l
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