化工原理第十章蒸馏.ppt

2024/9/20第十章第十章 蒸馏蒸馏一、蒸馏在工业中的应用一、蒸馏在工业中的应用二、蒸馏的目的和依据二、蒸馏的目的和依据三、蒸馏过程的费用三、蒸馏过程的费用四、蒸馏操作的分类四、蒸馏操作的分类五、与吸收、萃取的比较五、与吸收、萃取的比较概述概述2024/9/20一一 蒸馏的应用蒸馏的应用汽油汽油煤油煤油柴油柴油其他油品其他油品石油石油苯苯甲苯甲苯二甲苯等二甲苯等煤焦油煤焦油非均相混合物的分离（沉降、过滤等）非均相混合物的分离（沉降、过滤等）均相混合物的分离均相混合物的分离 （吸收、蒸馏、萃取等）（吸收、蒸馏、萃取等）蒸馏主要用于蒸馏主要用于液体产品的精制液体产品的精制eg：：2024/9/20目的目的：对液体混合物的分离，提纯或回收有用组分对液体混合物的分离，提纯或回收有用组分依据依据：液体混合物中各组分：液体混合物中各组分挥发性的差异挥发性的差异二二 蒸馏分离的目的、依据及定义蒸馏分离的目的、依据及定义挥发性高（乙醇），称为易挥发组分或轻组分（挥发性高（乙醇），称为易挥发组分或轻组分（A A））挥发性低（水）挥发性低（水） ，， 称为难挥发组分或重组分（称为难挥发组分或重组分（B B））蒸馏分离的对象：液体混合物蒸馏分离的对象：液体混合物( (如酒精水溶液如酒精水溶液) ) 部分汽化：易挥发组分部分汽化：易挥发组分 液相液相 气相气相部分冷凝：难挥发组分部分冷凝：难挥发组分 气相气相 液相液相2024/9/20定义定义：利用液体混合物中各组分挥发性能的差异，：利用液体混合物中各组分挥发性能的差异，以热能为媒介使其部分汽化以热能为媒介使其部分汽化(或混合蒸气的部分冷凝或混合蒸气的部分冷凝)，从而在汽相富集易挥发组分、液相富集难挥发组，从而在汽相富集易挥发组分、液相富集难挥发组分，使混合物得以分离的方法称为蒸馏。

分，使混合物得以分离的方法称为蒸馏三三 蒸馏操作的费用蒸馏操作的费用 费用包括设备投资费和能耗费，其中加热和冷费用包括设备投资费和能耗费，其中加热和冷却费用高，即能耗大却费用高，即能耗大 因此降低精馏操作的费用主要通过改变工艺来因此降低精馏操作的费用主要通过改变工艺来降低生产的能耗降低生产的能耗2024/9/20按蒸馏方式按蒸馏方式 简单蒸馏简单蒸馏 平衡蒸馏平衡蒸馏 （闪蒸）（闪蒸）精馏精馏 特殊精馏特殊精馏 恒沸蒸馏恒沸蒸馏 萃取蒸馏萃取蒸馏 水蒸汽蒸馏水蒸汽蒸馏较较易易分分离离的的物物系系或或对对分离要求不高的物系分离要求不高的物系难分离的物系难分离的物系很很难难分分离离的的物物系系或或用用普普通通方方法法难难以分离的物系以分离的物系四四 蒸馏过程的分类蒸馏过程的分类2024/9/20按操作压力按操作压力 常压常压 加压加压 减压减压 一般情况下多用常压一般情况下多用常压 常压下不能分离或达不到常压下不能分离或达不到分离要求分离要求 混合液中组分数混合液中组分数 双组分双组分多组分多组分 按操作方式按操作方式 间歇间歇 连续连续 2024/9/20五五 与吸收、萃取的比较与吸收、萃取的比较 分离依据分离依据挥发性的差异挥发性的差异溶解度的差异溶解度的差异单元操作单元操作 蒸馏蒸馏 吸收吸收 萃取萃取 操作难易操作难易操作简便，操操作简便，操作费用在于加作费用在于加热、冷却热、冷却需加入分离剂，需加入分离剂，操作费用在于操作费用在于解吸解吸 适用性适用性适于各种适于各种浓度混合浓度混合物的分离物的分离仅适于低仅适于低浓气体、浓气体、液体混合液体混合物的分离物的分离2024/9/20第十章第十章 蒸馏蒸馏一、双组分溶液的汽液关系一、双组分溶液的汽液关系二、汽液相平衡二、汽液相平衡三、挥发度和相对挥发度三、挥发度和相对挥发度四、非理想溶液四、非理想溶液第一节第一节 二元物系的气液相平衡二元物系的气液相平衡2024/9/20组分：组分： A、、B变量变量 ：： T、、p、、xA、、 yA相数：汽相、液相相数：汽相、液相 一定压力下，液相（气相）组成一定压力下，液相（气相）组成xA(yA)与温度与温度T存在一存在一一对应关系，汽液组成之间一对应关系，汽液组成之间xA~yA存在一一对应关系。

存在一一对应关系自由度：自由度：1、相律分析、相律分析一一 双组分溶液的汽液关系双组分溶液的汽液关系 相律是表示平衡物系中的自由度数、相数和独相律是表示平衡物系中的自由度数、相数和独立组分数之间的关系立组分数之间的关系2024/9/202 2、理想溶液、理想溶液溶液中同分子间的作用力与异分子间的作用力相等溶液中同分子间的作用力与异分子间的作用力相等如：甲醇与乙醇，苯和甲苯，如：甲醇与乙醇，苯和甲苯， 二甲苯和对二甲苯二甲苯和对二甲苯理想物系：液相为理想溶液，服从拉乌尔定律；理想物系：液相为理想溶液，服从拉乌尔定律； 气相为理想气体，服从道尔顿分压定律气相为理想气体，服从道尔顿分压定律2024/9/20 pA, pB ————溶液上方溶液上方A、、B组分的分压，组分的分压，PaPa；；pA0 , pB0 ————溶液温度下纯溶液温度下纯组分的饱和蒸汽压，组分的饱和蒸汽压，PaPa；； xA , xB ————液相中液相中A、、B组分的摩尔分率组分的摩尔分率对于理想溶液：对于理想溶液：1.1. 拉乌尔定律（拉乌尔定律（ Raoult’s Law））二二 气液相平衡气液相平衡2024/9/202 2、泡点、露点方程：、泡点、露点方程： 表达了一定总压下液相组成表达了一定总压下液相组成 x 与溶液泡点之间与溶液泡点之间的关系的关系 ——————泡点方程泡点方程 汽相压力不高时，可视为理想气体，满足道汽相压力不高时，可视为理想气体，满足道尔顿分压定律。

尔顿分压定律2024/9/20气液两相平衡组成间的关系：气液两相平衡组成间的关系：气相组成气相组成yA与温度（露点）的关系与温度（露点）的关系 表达了一定总压下汽相组成表达了一定总压下汽相组成 y与开始冷凝时的与开始冷凝时的温度之间的关系温度之间的关系 ——————露点方程露点方程2024/9/203、、温度温度~组成图组成图（（t~x~y图图)两条线：气相线（露点线）两条线：气相线（露点线） ——yA~t 关系曲线关系曲线 液相线（泡点线）液相线（泡点线） ————xA~t 关系曲线关系曲线三个区域：液相区三个区域：液相区 气、液共存区气、液共存区 气相区气相区汽液平衡用相图表示比较直观汽液平衡用相图表示比较直观2024/9/20从相图中得到如下结论：从相图中得到如下结论：一定总压的下二元理想溶液：一定总压的下二元理想溶液：•混合液体的泡点随混合液体的泡点随组成的变化组成的变化而变化；而变化；（随溶液中易挥发组分的含量增加而降低，（随溶液中易挥发组分的含量增加而降低，且介于两纯液体之间）且介于两纯液体之间）• 同温度下，气液两相达平衡，气液量同温度下，气液两相达平衡，气液量大小由大小由杠杆定律杠杆定律确定；确定；• 同组成下，露点同组成下，露点高于高于泡点。

泡点2024/9/204、、y~x图图 对角线对角线 y=x 为辅助为辅助曲线；曲线； y~x曲线上各点具有曲线上各点具有不同的温度；不同的温度； 平衡线离对角线越远，平衡线离对角线越远，挥发性差异越大，物系挥发性差异越大，物系越易分离越易分离蒸馏计算中广泛采用的相图：蒸馏计算中广泛采用的相图：2024/9/205. 5. 压力对压力对x~y图的影响图的影响压力增加，平衡线靠近对角线，分离难度大压力增加，平衡线靠近对角线，分离难度大2024/9/20三三 挥发度与相对挥发度挥发度与相对挥发度pA、、 pB——汽液平衡时，组分汽液平衡时，组分A,B在气相中的分压；在气相中的分压；xA、、xB——汽液平衡时，组分汽液平衡时，组分A,B在液相中的摩尔分数在液相中的摩尔分数 混合液某组分挥发度混合液某组分挥发度: :1. 1. 挥发度挥发度意义：是该物质意义：是该物质挥发难易程度挥发难易程度的标志定义：气相中某一组分的蒸汽分压和与之平衡的液定义：气相中某一组分的蒸汽分压和与之平衡的液相中的该组分摩尔分数之比，用符号相中的该组分摩尔分数之比，用符号 表示表示。

2024/9/20理想溶液：理想溶液：理想气体：理想气体：一般物系：一般物系：2. 相对挥发度相对挥发度(以以α表示表示) (relative volatility)定义：溶液中两组分挥发度之比定义：溶液中两组分挥发度之比注：习惯上将易挥发组分的挥发度与难挥发组注：习惯上将易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比称为相对挥发度，分的挥发度之比称为相对挥发度，α大于大于1.2024/9/20对于二元物系对于二元物系：yB=1-yA xB=1-xA，，忽略角标：忽略角标：即即—— 相平衡方程相平衡方程理想溶液：理想溶液：则则注：注： α随温度的变化比明随温度的变化比明显，计算时通常用一平均显，计算时通常用一平均值进行计算值进行计算2024/9/203. 3. 平均相对挥发度平均相对挥发度式中式中αα顶顶——塔顶的相对挥发度塔顶的相对挥发度 α α釜釜——塔釜的相对挥发度塔釜的相对挥发度4 4.α.α的物理意义的物理意义 气相中两组分组成之比是液相中两组分组成之比的倍数；气相中两组分组成之比是液相中两组分组成之比的倍数； αα标志着分离的难易程度标志着分离的难易程度；； 若若α>1,则则 y>x ,可用蒸馏方法分离，且可用蒸馏方法分离，且α愈大，愈大， 平衡线愈远离对角线，物系愈易分离；平衡线愈远离对角线，物系愈易分离； αα=1, =1, 无法用普通蒸馏方法分离。

无法用普通蒸馏方法分离 2024/9/20非理想溶液非理想溶液 最低恒沸点最低恒沸点 如：乙醇－水，正丙醇－水如：乙醇－水，正丙醇－水 最高恒沸点最高恒沸点 如：硝酸－水，氯仿－酮如：硝酸－水，氯仿－酮 正偏差溶液正偏差溶液 负偏差溶液负偏差溶液 四四 非理想溶液非理想溶液2024/9/20第十章第十章 蒸馏蒸馏一、简单蒸馏与平衡蒸馏一、简单蒸馏与平衡蒸馏二、精馏原理二、精馏原理三、连续精馏装置流程三、连续精馏装置流程四、理论板、恒摩尔流四、理论板、恒摩尔流第三节第三节 蒸馏方式蒸馏方式2024/9/20一一 简单蒸馏和平衡蒸馏简单蒸馏和平衡蒸馏1 简单蒸馏简单蒸馏（（1）） 装置装置（（2）） 特点特点:•间歇非定态间歇非定态•一次进料一次进料•xD, xW不是一对平衡不是一对平衡组成组成•适合于适合于 大的组分大的组分•对对A部分提出部分提出, 粗分粗分2024/9/202 平衡蒸馏平衡蒸馏(又叫闪蒸又叫闪蒸)1. 流程流程2. 特点特点:•一次进料，粗分一次进料，粗分•xD, xW是一对平是一对平衡组成衡组成W xWTD xDF xF2024/9/20 比比较较：：在在相相同同的的原原料料液液浓浓度度及及相相同同釜釜液液的的条条件件下下，，简简单单蒸蒸馏馏所所得得到到的的馏馏出出液液浓浓度度高高于于平平衡衡蒸蒸馏馏，，而而平平衡衡蒸蒸馏馏的的优优点是连续操作，但其分离效果不如间歇操作的简单蒸馏。

点是连续操作，但其分离效果不如间歇操作的简单蒸馏 总总结结：：简简单单蒸蒸馏馏和和平平衡衡蒸蒸馏馏一一般般只只能能用用于于对对原原料料的的初初步步分分离离，，但但其其结结果果均均可可使使易易挥挥发发组组分分从从液液相相向向汽汽相相转转移移，，从从而是混合液达到一定程度的分离而是混合液达到一定程度的分离2024/9/201 1、多次部分汽化和多次部分冷凝、多次部分汽化和多次部分冷凝 二二 精馏原理精馏原理通过多次部分气化和多通过多次部分气化和多次部分冷凝，最终可以次部分冷凝，最终可以获得几乎纯态的易挥发获得几乎纯态的易挥发组分和难挥发组分，但组分和难挥发组分，但得到的气相量和液相量得到的气相量和液相量却越来越少却越来越少 2024/9/202024/9/20缺点：缺点：1.1.收率低；收率低；2.2.设备重复量大，设备投资大；设备重复量大，设备投资大；3.3.能耗大，过程有相变能耗大，过程有相变问题：工业上如何实现？问题：工业上如何实现？2024/9/202. 2. 有回流的多次部分汽化和多次部分冷凝有回流的多次部分汽化和多次部分冷凝 2024/9/20进料板：进料板：原料液进入的原料液进入的那层塔板。

那层塔板精馏段：精馏段：进料板以上的进料板以上的塔段提馏段：提馏段：进料板以下（包进料板以下（包括进料板）的塔段括进料板）的塔段三三 连续精馏装置流程连续精馏装置流程１１. . 连续精馏装置连续精馏装置2024/9/202. 2. 塔板的作用塔板的作用 •塔板塔板提供了提供了汽液汽液分离的场所；分离的场所；•每一块塔板是一每一块塔板是一个个混合分离器；混合分离器；•足够多的板数足够多的板数可可使各组分使各组分较完全分较完全分离特点：特点：2024/9/20说明：说明：1、下降的液相泡点、下降的液相泡点tn-1与上升的气相露点与上升的气相露点tn+1不等，不等，当气液平衡时，两相温度相等当气液平衡时，两相温度相等tn，即传质伴有传热即传质伴有传热2、重组分由气相冷凝至液相，放出潜热，轻组分、重组分由气相冷凝至液相，放出潜热，轻组分由液相汽化成气相，需要潜热，二者同时发生，潜由液相汽化成气相，需要潜热，二者同时发生，潜热抵消；热抵消；3、气液两相偏离平衡越远，传质过程进行越快气液两相偏离平衡越远，传质过程进行越快2024/9/20回流的作用：回流的作用：提供不平衡的气液两相，是构成气液两提供不平衡的气液两相，是构成气液两相传质的必要条件。

相传质的必要条件精馏的主要特点就是有回流精馏的主要特点就是有回流3. 3. 精馏过程的回流精馏过程的回流 回流包括：回流包括：塔顶回流液塔顶回流液塔底回流汽塔底回流汽2024/9/20塔顶回流液塔顶回流液回流液回流液：在任意塔板上，上一块塔板下来的液：在任意塔板上，上一块塔板下来的液体，轻组分含量高，温度低体，轻组分含量高，温度低2024/9/20塔釜汽相回流塔釜汽相回流回流汽回流汽：任意塔板上，下一块塔板上来的汽：任意塔板上，下一块塔板上来的汽体，重组分含量高，温度高；体，重组分含量高，温度高；2024/9/20四四 理论板的概念和恒摩尔流假设理论板的概念和恒摩尔流假设 离开这种板的气液两相互成平衡，而且塔离开这种板的气液两相互成平衡，而且塔板上的液相组成也可视为均匀的板上的液相组成也可视为均匀的 假设的条件假设的条件（（1）） 两组分的摩尔汽化潜热相等；两组分的摩尔汽化潜热相等；（（2））两两相相接接触触因因两两相相温温度度不不同同而而交交换换的的显显热热可可忽忽略略不计；不计；（（3）塔设备保温良好，热损失可以忽略不计塔设备保温良好，热损失可以忽略不计。

2. 恒摩尔流假设恒摩尔流假设1. 理论板的概念理论板的概念2024/9/20 精精馏馏段段，，每每层层塔塔板板上上升升的的蒸蒸汽汽摩摩尔尔流流量量都都相相等等，，提馏段也一样提馏段也一样即：即： V1=V2= ······ V=常数常数 V1’=V2’= ······ V’=常数常数式中：式中：V ——精馏段上升蒸汽的摩尔流量，精馏段上升蒸汽的摩尔流量，kmol/h; V’——提馏段上升蒸汽的摩尔流量，提馏段上升蒸汽的摩尔流量，kmol/h （下标（下标1、、2······表示自上而下的塔板序号表示自上而下的塔板序号1）恒摩尔汽化）恒摩尔汽化2024/9/20精精馏馏段段内内，，每每层层塔塔板板下下降降的的液液体体摩摩尔尔流流量量都都相相等等，，提馏段也一样提馏段也一样即：即： L1=L2= ······ L=常数常数 L1’=L2’= ······ L’=常数常数式中式中L ——精馏段下降液体的摩尔流量，精馏段下降液体的摩尔流量，kmol/h;L’——提馏段下降液体的摩尔流量，提馏段下降液体的摩尔流量，kmol/h。

下标（下标1、、2······表示自上而下的塔板序号表示自上而下的塔板序号 （（2）恒摩尔溢流）恒摩尔溢流 2024/9/20第十章第十章 蒸馏蒸馏一、全塔物料衡算一、全塔物料衡算二、精馏段操作线方程二、精馏段操作线方程三、提馏段操作线方程三、提馏段操作线方程四、进料热状况的影响四、进料热状况的影响五、进料方程（五、进料方程（q线方程）线方程）第四节第四节 二元连续精馏的分析和二元连续精馏的分析和计算计算2024/9/201 1）根据分离任务，确定产品流量）根据分离任务，确定产品流量D D，，W W；；2 2）选择操作条件）选择操作条件R R、进料状态；、进料状态；3 3）确定塔板数及加料位置；）确定塔板数及加料位置；4 4）选择塔型，确定塔径，塔内结构尺寸，）选择塔型，确定塔径，塔内结构尺寸， 流体力学验算；流体力学验算；5 5）冷凝器及再沸器热负荷及设计计算冷凝器及再沸器热负荷及设计计算   设计目标设计目标: : 一一 全塔物料衡算全塔物料衡算2024/9/20塔顶采出率塔顶采出率塔底采出率塔底采出率F, xFD, xDW, xW全塔物料衡算全塔物料衡算F、、D、、W——kmol/hxF、、xD、、xW——摩尔分率摩尔分率2024/9/20塔顶易挥发组分回收率塔顶易挥发组分回收率塔底难挥发组分回收率塔底难挥发组分回收率例：将例：将5000kg/h含乙醇含乙醇0.4（摩尔分数，下同）（摩尔分数，下同）和水和水0.6的混合液在常压连续精馏塔中分离。

要的混合液在常压连续精馏塔中分离要求馏出液含乙醇求馏出液含乙醇0.85，釜液含乙醇不高于，釜液含乙醇不高于0.02，，求馏出液，釜液的流量及塔顶易挥发组分的回求馏出液，釜液的流量及塔顶易挥发组分的回收率2024/9/20二二 精馏段操作线方程精馏段操作线方程令令 ——回流比回流比 ——精馏段操作线方程精馏段操作线方程2024/9/20精馏段操作线精馏段操作线:当当R, D, xD为一定值时为一定值时,该操作线为一直线该操作线为一直线.斜率斜率:截距截距:yxxD操作线为过点（操作线为过点（xD，， xD ））画操作线过程如下画操作线过程如下:2024/9/20三三 提馏段操作线方程提馏段操作线方程————提馏段操作线方程提馏段操作线方程2024/9/20xW• 意义：提馏段意义：提馏段 ym＋＋1＝＝f（（xm））• 提馏段操作线为提馏段操作线为• 过点（过点（xW，， xW ））• 斜率：斜率：截距截距:yxxDxFabq2024/9/20例例 将含将含0.24（摩尔分数，下同）易挥发组分的某液（摩尔分数，下同）易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。

要求馏出液含体混合物送入一连续精馏塔中要求馏出液含0.95易挥发组分，釜液含易挥发组分，釜液含0.03易挥发组分送入易挥发组分送入冷凝器的蒸汽量为冷凝器的蒸汽量为850kmol/h，流入精馏塔的回，流入精馏塔的回流液为流液为670kmol/h，试求：，试求：1．每小时能获得多少．每小时能获得多少kmol/h的馏出液？多少的馏出液？多少kmol/h 的釜液？的釜液？2. 回流比回流比R为多少？为多少？3. 写出精馏段操作线方程写出精馏段操作线方程2024/9/20例题：在一连续操作的精馏塔中，某混合液流量为5000kg/h，其中轻组分含量为0.3（摩尔分数，下同），要求馏出液轻组分回收率为0.88，釜液中轻组分含量不高于0.05，试求塔顶馏出液的摩尔流量和摩尔分数已知MA=114kg/kmol, MB=128kg/kmol2024/9/20解：进料混合物的平均摩尔质量：进料混合液的摩尔流量：物料衡算： 联立求解得：W= 29.1 kmol/h D=11.31 kmol/h塔顶馏出液摩尔分数：2024/9/20四四 进料热状况的影响进料热状况的影响(1) (1) 冷液冷液 tFtd 2024/9/201. 1. 加料板的物料衡算加料板的物料衡算FhF+LhF-1+V’HF+1=VHF+L’hF 物料恒算：物料恒算：F+V’+L=V+L’2. 2. 热量衡算热量衡算加料板加料板FF, xF, hFL h F-1V HFL’ hFV’ H F+1式中式中 H，，h，，hF——分别为饱和蒸汽、饱和液体、原分别为饱和蒸汽、饱和液体、原料液的摩尔焓料液的摩尔焓k kJ/kmol；；2024/9/20HF=HF+1=H =原料在饱和蒸汽状态下的摩尔焓原料在饱和蒸汽状态下的摩尔焓hF=hF-1=h＝＝原料在饱和液体状态下的摩尔焓原料在饱和液体状态下的摩尔焓假设假设令令q q————进料热状况参数进料热状况参数2024/9/20所以：所以：其中饱和液体所占分率为其中饱和液体所占分率为 q，饱和蒸汽所占分率为，饱和蒸汽所占分率为（（1－－q））。

将精馏段与提将精馏段与提馏段关联起来馏段关联起来2024/9/20FLV’L’V冷液进料冷液进料泡点进料泡点进料FLV’L’VFqF(1-q)FLV’L’V汽液混合进料汽液混合进料2024/9/20FLV’L’V过热蒸汽进料过热蒸汽进料FLV’L’V饱和蒸汽进料饱和蒸汽进料2024/9/20五五 进料方程（进料方程（q线方程）线方程）q q 线方程或进料方程线方程或进料方程xWyxxDxF意义：精馏段与提馏段交点轨迹方程；意义：精馏段与提馏段交点轨迹方程；2024/9/20L与与L’(1) 冷液冷液 q>1(2) 饱和液体饱和液体 q＝＝1(3) 气液混合气液混合 0

馏馏出出液液组组成成为为0.9，，釜釜残残液液组组成成为为0.1，，操操作作回回流流比为比为2.0试求：试求： ⑴⑴ 塔顶及塔底产量，塔顶及塔底产量，kmol/h；； ⑵⑵ 达达到到馏馏出出液液流流量量为为56kmol/h是是否否可可行行？？最最大大馏馏出出液流量为多少？液流量为多少？2024/9/20 对一操作中的精馏塔，理论塔板数固定，同时该塔要对一操作中的精馏塔，理论塔板数固定，同时该塔要受物料衡算制约，即在操作中要同时满足受物料衡算制约，即在操作中要同时满足NT及物料衡算关系及物料衡算关系解：解：⑴⑴ 塔顶及塔底产量，塔顶及塔底产量，kmol/h全塔物料衡算：全塔物料衡算：联立求解得：联立求解得：D=50kmol/h，W=50kmol/h ⑵⑵ 达到馏出液流量为达到馏出液流量为56kmol/h是否可行？最大馏出液流是否可行？最大馏出液流量为多少？量为多少？此时易挥发组分的回收率为：此时易挥发组分的回收率为：故从物料衡算角度看，如不改变故从物料衡算角度看，如不改变xD，要达到，要达到D=56kmol/h是不可能的是不可能的2024/9/20塔顶可能获得的最大馏出液流量为：塔顶可能获得的最大馏出液流量为：若要求获得馏出液流量为若要求获得馏出液流量为56kmol/h，则最大的馏出液组成，则最大的馏出液组成为：为： 为使精馏塔正常操作，通常首先应满足物料衡算关系，为使精馏塔正常操作，通常首先应满足物料衡算关系，若物料不平衡，即使理论板数再多，板效率再高也不可能若物料不平衡，即使理论板数再多，板效率再高也不可能得到合格的产品。

对一定的得到合格的产品对一定的F、、xF、、D，，xD的极限值为：的极限值为：xD,max=FxF/D反之，对一定的反之，对一定的F、、xF、、xD，，D的极限值为：的极限值为：Dmax=FxF/xD2024/9/20 例：例：在连续精馏塔中分离两组分理想溶液原料液流量为在连续精馏塔中分离两组分理想溶液原料液流量为100kmol/h，组成为，组成为0.3(易挥发组分摩尔分数易挥发组分摩尔分数)，其精馏段，其精馏段和提馏段操作线方程分别为：和提馏段操作线方程分别为： y=0.714x+0.257 y=1.686x-0.0343试求：试求： ⑴⑴ 塔顶馏出液流量和精馏段下降液体流量，塔顶馏出液流量和精馏段下降液体流量，kmol/h；； ⑵⑵ 进料热状态参数进料热状态参数q2024/9/20解：解：先由已知的两操作线方程求出先由已知的两操作线方程求出xD、、xW和和R；；再由全塔物料衡算和回流比定义求得再由全塔物料衡算和回流比定义求得D和和L；；由两操作线方程和由两操作线方程和q线方程联立可求得进料热状态参数线方程联立可求得进料热状态参数q⑴⑴ 塔顶馏出液流量和精馏段下降液体流量，塔顶馏出液流量和精馏段下降液体流量，kmol/h由精馏段操作线方程和对角线方程联立解得由精馏段操作线方程和对角线方程联立解得:y=0.714x+0.257y=x由提馏段操作线方程和对角线方程联立解得由提馏段操作线方程和对角线方程联立解得:y=1.686x-0.0343y=x馏出液流量由全塔物料衡算求得，即：馏出液流量由全塔物料衡算求得，即：2024/9/20D=29.4kmol/hW=71.6kmol/h回流比由精馏段操作线斜率求得回流比由精馏段操作线斜率求得(y=0.714x+0.257) ：：R=2.5精馏段下降液体量为：精馏段下降液体量为：L=RD=2.5×29.4=73.5kmol/h⑵⑵ 进料热状态参数进料热状态参数线方程为：线方程为：式中的式中的x、、y值可由两操作线方程联立解得值可由两操作线方程联立解得2024/9/20得：得：x=0.3将将x=0.3代入精馏段操作线方程，得：代入精馏段操作线方程，得：y=0.471将将x=0.3， y=0.471代入代入q线方程，得：线方程，得：q=1(泡点进料泡点进料)y=0.714x+0.257y=1.686x-0.03430.714x+0.257=1.686x-0.03432024/9/20例例：：用用一一连连续续精精馏馏装装置置在在常常压压下下，，分分离离含含苯苯41%（（质质量量%，，下下同同））的的苯苯-甲甲苯苯溶溶液液。

要要求求塔塔顶顶产产品品中中含含苯苯不不低低于于97.5%，，塔塔底底产产品品中中含含甲甲苯苯不不低低于于98.2%，，每每小小时时处处理理的的原料量为原料量为8570kg操作回流比为操作回流比为3，试计算：，试计算：（（1）塔顶及塔底的产品量；）塔顶及塔底的产品量；（（2）精馏段上升蒸汽量及回流液量；）精馏段上升蒸汽量及回流液量；（（3）当原料于）当原料于47℃进塔和蒸汽进塔时，提馏段上升蒸汽进塔和蒸汽进塔时，提馏段上升蒸汽量及回流液量量及回流液量 苯的汽化潜热（苯的汽化潜热rA=93kcal/kg，，甲苯的汽化潜热甲苯的汽化潜热rB=87.52024/9/20kcal/kg，，苯和甲苯的平均比热苯和甲苯的平均比热Cp,l=0.45 kcal/kg℃，，蒸汽的蒸汽的平均比热平均比热Cp,v=0.30 kcal/kg℃）分析：分析：求求W、、D全塔物料衡算全塔物料衡算求求xF、、xW、、xD求求V、、L已知已知R精馏段物料衡算精馏段物料衡算求求求求q解：解： （（1）产品量）产品量 2024/9/202024/9/20(2)上升蒸汽量及回流量上升蒸汽量及回流量 精馏段：精馏段： 2024/9/20(3)47℃进料时进料时 将料液由将料液由47℃升温到升温到93℃所需的热量为：所需的热量为： 继续加热继续加热 由苯由苯-甲苯物系的温度组成图可知：甲苯物系的温度组成图可知：对组成为对组成为0.41的进料，泡点为的进料，泡点为93 ℃℃ ，露点为，露点为99.5 ℃℃。

2024/9/20饱和蒸汽进料时饱和蒸汽进料时 2024/9/20求：求：(1)D, W （（2））V, L(3) 泡点进料泡点进料, V ’ L’ ?(4) 饱和蒸汽进料饱和蒸汽进料 V ’ L’?(5) t进进=40℃, V ’ L’?苯苯: M=78, r=389.4kJ/kg甲苯甲苯:M=92 r=376.4kJ/kgxW≯ ≯0.02F=110kmol/hxF=0.4xD=0.95例：分离苯例：分离苯-甲苯混合液，理想物系甲苯混合液，理想物系已知：加料板温度已知：加料板温度96℃ , F=110kmol/h, xF=0.4, xD=0.95 , xw≯ ≯0.02, R=3.22024/9/20第十章第十章 蒸馏蒸馏一、理论塔板数的计算一、理论塔板数的计算二、回流比的影响与选择二、回流比的影响与选择三、理论塔板数的捷算法三、理论塔板数的捷算法第五节第五节 双组分精馏的设计计算双组分精馏的设计计算2024/9/20（（1））D, xD (W, xW)；；（（2））xD , xW；；（（3））选择条件：选择条件：操作压力操作压力p，回流比，回流比R，进料热状态，进料热状态q。

确定：塔板数确定：塔板数N精馏操作分离要求：精馏操作分离要求：一　理论塔板数的计算一　理论塔板数的计算2024/9/201.1.逐板计算法逐板计算法xn~yn符合平衡关系符合平衡关系；yn +1~ xn符合操作关系符合操作关系塔顶设全凝器，泡点回流塔顶设全凝器，泡点回流塔顶全凝器塔顶全凝器 精馏段精馏段（（n-1））块板，第块板，第n块为加料板块为加料板精馏段：精馏段：F, xFD, xDW, xWyWm-112nx1x2xnxm-1y2y1ym-12024/9/20提馏段：提馏段： 提馏段提馏段（（m-1））块板块板 • 再沸器相当于一块理论板；再沸器相当于一块理论板； • 分凝器也相当于一块理论分凝器也相当于一块理论板，可以板，可以x0、、y0计，其他相计，其他相同同 D, xD分凝器分凝器全凝器全凝器2024/9/202. 2. 图解法图解法2024/9/202024/9/203. 3. 最优加料位置的确定最优加料位置的确定最优加料板位置最优加料板位置：2024/9/20确定最佳进料位置确定最佳进料位置• 最优进料位置：塔内气相或液相组成与进料组成最优进料位置：塔内气相或液相组成与进料组成 相等或相近的塔板。

相等或相近的塔板• 图解法最优进料板：跨越两操作线交点的梯级，图解法最优进料板：跨越两操作线交点的梯级， NT最少• 梯级的物理意义梯级的物理意义理论板上浓度特征：理论板上浓度特征：xn yn相平衡，落到平衡线上相平衡，落到平衡线上某截面浓度特征：某截面浓度特征： xn yn+1操作关系，落到操作线上操作关系，落到操作线上注意：注意：2024/9/20二　回流比的影响与选择二　回流比的影响与选择1. 1. 回流比对精馏操作的影响回流比对精馏操作的影响2024/9/202024/9/202. 2. 全回流与最少理论板数全回流与最少理论板数操作线方程操作线方程2024/9/20操作线：操作线：平衡线：平衡线：第第1 1块板：块板： 全凝器全凝器或或则则第第2 2块板：块板：2024/9/20NT T块板后块板后（不包括再沸器）（不包括再沸器）αα相差不大时：相差不大时：双组分：双组分：（不包括再沸器）（不包括再沸器）2024/9/203. 3. 最小回流比最小回流比2024/9/20最小回流比：最小回流比：对于某一物系，在对于某一物系，在一定的分离任务下一定的分离任务下，所需理论板，所需理论板为无穷多时所对应的回流比。

为无穷多时所对应的回流比恒浓区（夹紧点）恒浓区（夹紧点）: : 在在d d点前后气液两相浓度没有变化点前后气液两相浓度没有变化 ，即无增浓作，即无增浓作用所以此区称作恒浓区，用所以此区称作恒浓区，d d点叫夹紧点点叫夹紧点1）定义）定义2024/9/201 1）一般形状的平衡线：）一般形状的平衡线：（（2 2）最）最小回流比的计算小回流比的计算图解图解公式计算公式计算2024/9/20斜率法斜率法截矩法截矩法公式法公式法q=1，，xq=xFq=0，，yq=xF2024/9/202）不同平衡线形状的最小回流比）不同平衡线形状的最小回流比2024/9/204. 4. 适宜回流比适宜回流比适宜回流比：适宜回流比：问题？问题？•实实际际操操作作中中，，R R<

试试: 按逐板计算法确定理论塔板数并近似用按逐板计算法确定理论塔板数并近似用图解法表示第二块板下降液体组成和上升蒸图解法表示第二块板下降液体组成和上升蒸汽组成2024/9/20例例 在常压连续精馏塔中分离苯在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，甲苯混合液，已知已知xF=0.4（摩尔分率、下同），（摩尔分率、下同），xD=0.97, xw=0.04 相对挥发度相对挥发度α=2.47 试分别求以下三试分别求以下三种进料方式下的最小回流比和全回流下的最小种进料方式下的最小回流比和全回流下的最小理论板数理论板数 （（1）冷液进料）冷液进料q=1.387（（2）泡点进料（）泡点进料（3）饱）饱和蒸汽进料和蒸汽进料.2024/9/20第十章第十章 蒸馏蒸馏一、一、直接蒸汽加热二、二、回收塔三、三、多股进料四、分凝器五、间歇精馏第六节第六节 其他蒸馏方式其他蒸馏方式2024/9/20一一 直接蒸汽加热直接蒸汽加热操作前提：操作前提：1.物料中有水物料中有水2.水是重组分，从塔釜出去水是重组分，从塔釜出去提馏段物提馏段物料恒算：料恒算：操作线方程：操作线方程：F　　xFWD2024/9/20间接加热　间接加热　直接蒸汽加热直接蒸汽加热区别：区别：与对角线的交点不同，与对角线的交点不同，xW , N 原因：原因：直接蒸汽加热的稀释作用。

直接蒸汽加热的稀释作用2024/9/20例例 含甲醇含甲醇0.45（摩尔分数，下同）的甲醇（摩尔分数，下同）的甲醇-水溶液水溶液在一常压连续精馏塔中进行分离，进料量为在一常压连续精馏塔中进行分离，进料量为100kmol/h，泡点进料，要求馏出液含甲醇，泡点进料，要求馏出液含甲醇0.95，，釜液含甲醇釜液含甲醇0.05塔釜用水蒸气直接加热，回流比塔釜用水蒸气直接加热，回流比为为1.8试问需要多少块理论板？试问需要多少块理论板？2024/9/20二　回收塔（提馏塔）二　回收塔（提馏塔）特点：特点：从第一块板加料，无精从第一块板加料，无精馏段，无回流，下降的馏段，无回流，下降的液体由进料提供液体由进料提供加料情况：加料情况：冷液或泡点进料冷液或泡点进料F xFD xDW xW2024/9/20已知：已知：xF, F, xW , 泡点进料泡点进料L’=F, V’=D例例 回收塔分离乙醇水溶液，塔内有蒸馏釜，回收塔分离乙醇水溶液，塔内有蒸馏釜，一块理论板，已知为泡点进料，要求一块理论板，已知为泡点进料，要求xD D=0.6, =0.6, xW W=0.1=0.1求：xF, D/F2024/9/20三三 多股进料多股进料两股进料：两股进料： F1,xF1 ，， F2, xF2分别与相应塔板分别与相应塔板组成与组成与xF1，，xF2相相当当; F1 q1 xF1F2 q2 xF2D xDІПШW xW2024/9/20两股进料将塔分成三段，得三个操作线方程两股进料将塔分成三段，得三个操作线方程第一段：第一段：第二段：第二段：第三段：第三段：2024/9/20例：例：有两股原料，一股为有两股原料，一股为F1=10 kmol/h，，xF1=0.5（摩尔分数，下同），（摩尔分数，下同），q1=1的饱和液体，另一股为的饱和液体，另一股为F2=5 kmol/h，，xF2=0.4，，q2=0的饱和蒸汽，现拟采用的饱和蒸汽，现拟采用精馏操作进行分离，要求馏出液轻组分含量为精馏操作进行分离，要求馏出液轻组分含量为0.9，，釜液含轻组分釜液含轻组分0.05。

塔顶为全凝器，泡点回流，塔塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热若两股原料分别在其泡点、露点釜间接蒸汽加热若两股原料分别在其泡点、露点下由最佳加料板进入下由最佳加料板进入求：求：1) 塔顶塔底的产品量塔顶塔底的产品量D和和W？？ 2) 回流比回流比R=1时求各段操作线方程？时求各段操作线方程？ 3）若）若α=3 Rmin=?2024/9/20D, xD分凝器分凝器全凝器全凝器• 分凝器也相当于分凝器也相当于一块理论板，可以一块理论板，可以x0、、y0计，其他相计，其他相同同 四　分凝器四　分凝器　　2024/9/20T ℃86889092pA0mmHg908.2963.21020.81081pB0mmHg356.1381.1406.7433.7例例 分离苯分离苯-甲苯混合液，塔顶装有分凝器与全凝器，甲苯混合液，塔顶装有分凝器与全凝器，已知塔顶的蒸汽出口温度已知塔顶的蒸汽出口温度92℃，分凝器出口的汽液，分凝器出口的汽液温度为温度为88℃（汽液温度同），（汽液温度同），p=1atm, 若上述两个若上述两个温度均下降温度均下降2℃，即，即90℃与与86℃，试问回流比与流，试问回流比与流出液组成有何变化？出液组成有何变化？苯苯-甲苯沸点与饱和蒸汽压数据甲苯沸点与饱和蒸汽压数据分凝器分凝器2024/9/20五　间歇精馏五　间歇精馏特点：特点：（（1）过程非定态）过程非定态（（2）塔底加料，无提馏段）塔底加料，无提馏段（（3）） 获得获得 xD, xW一定的产一定的产 品，能耗大于连续精馏品，能耗大于连续精馏两种操作：两种操作：(1) 恒回流比恒回流比R为常数为常数(2) 恒流出液组成恒流出液组成, 定定xD2024/9/20(1) 恒回流比恒回流比R为常数为常数回流比以开始的状态计算回流比以开始的状态计算已知已知: F xF,xW终终,（平均馏出液组成）（平均馏出液组成）, 选择适宜的选择适宜的R求求 : NT2024/9/20(2) (2) 恒馏出液组成恒馏出液组成, ,定定xD D2024/9/20例例 CS2和和CCl4的混合液在常压下进行间歇精馏，的混合液在常压下进行间歇精馏，原料中含原料中含CS2 , xF=0.3, xW=0.1，停止操作。

保持，停止操作保持流出液组成恒定为流出液组成恒定为xD=0.9, R=2Rmin求求:理论塔板数理论塔板数2024/9/20[一一] 填空题填空题　　⑴⑴ 某精馏塔操作时，某精馏塔操作时，F、、xf、、q、、D保持不变，若增加回流保持不变，若增加回流比比R，则会使，则会使xd 增加增加 xw 减少减少 V 增加增加 L/V 增加增加 　　⑵⑵ 某精馏塔操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改某精馏塔操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷料进料，且保持为冷料进料，且保持F、、xf、、V、、D不变，则会使不变，则会使xd 增加增加 ，，xw 减少减少 ，，R 不变不变 ，，L/V 不变不变 2024/9/20[二二] 某具有全凝器及间接加热再沸器的精馏塔，分离两组分某具有全凝器及间接加热再沸器的精馏塔，分离两组分理想溶液理想溶液　　已知：　　已知：F=100kmol/h，，xf=0.5，，q=1，，α=3，塔内为理论，塔内为理论板测得：板测得：xd=0.95，，xw=0.05，，L=60kmol/h ⑴⑴ 求求D=？，？，W=？；？； ⑵⑵ 求精馏段操作线的斜率以及最小回流比与最大回流比时求精馏段操作线的斜率以及最小回流比与最大回流比时精馏段操作线的斜率；精馏段操作线的斜率； ⑶⑶ 求求x0、、y1、、x1、、y2及及yw ⑷⑷ 现因再沸器加热蒸汽压力下降，致使热量下降现因再沸器加热蒸汽压力下降，致使热量下降10％，问％，问欲使塔顶产品质量不变，在操作上可采取哪些措施？欲使塔顶产品质量不变，在操作上可采取哪些措施？2024/9/20解解：： ⑴⑴ 求求D=？，？，W=？？可解得：可解得：D=50 kmol/h，W=50 kmol/h⑵⑵ 求精馏段操作线的斜率以及最小回流比与最大回流比时求精馏段操作线的斜率以及最小回流比与最大回流比时精馏段操作线的斜率精馏段操作线的斜率操作条件下：操作条件下：R=L/D=60/50=1.2 精馏段操作线斜率为：精馏段操作线斜率为：最小回流比：最小回流比：q=1，xe=xF=0.5，则则2024/9/20最小回流比下精馏段操作线斜率为：最小回流比下精馏段操作线斜率为：全回流下精馏段操作线斜率为：全回流下精馏段操作线斜率为：⑶⑶ 求求x0、、y1、、x1、、y2及及yw全凝器：全凝器：x0=y1=xD=0.952024/9/20⑷⑷ 现因再沸器加热蒸汽压力下降，致使热量下降现因再沸器加热蒸汽压力下降，致使热量下降10％，问％，问欲使塔顶产品质量不变，在操作上可采取哪些措施欲使塔顶产品质量不变，在操作上可采取哪些措施釜加热量减少釜加热量减少10% →V’减少减少10%q=1时，时，V’=(R+1)D-(1-q)F=(R+1)D为保证顶产品质量为保证顶产品质量(xD)不变，可保持不变，可保持R不变，不变，D减少减少10%2024/9/20[三三] 在连续精馏塔内分离苯在连续精馏塔内分离苯-甲苯二元混合液，原料液中含苯甲苯二元混合液，原料液中含苯0.5(摩尔分率，以下同摩尔分率，以下同)，于泡点温度下加入塔内。

要求馏出，于泡点温度下加入塔内要求馏出液中含苯液中含苯0.95，回收率为，回收率为96％塔顶采用一个分凝器和一个％塔顶采用一个分凝器和一个全凝器，分凝器向塔内提供泡点温度的回流液，从全凝器中全凝器，分凝器向塔内提供泡点温度的回流液，从全凝器中得到合格产品塔底采用间接水蒸汽加热现测得塔顶回流得到合格产品塔底采用间接水蒸汽加热现测得塔顶回流液中含苯液中含苯0.88，离开塔顶第一层板的液体含苯，离开塔顶第一层板的液体含苯0.79试计算：试计算：　　⑴⑴ 操作回流比为最小回流比的倍数；操作回流比为最小回流比的倍数；　　⑵⑵ 为得到每小时为得到每小时50kmol的馏出液，需消耗的原料液量；的馏出液，需消耗的原料液量；　　⑶⑶ 精馏段和提馏段的汽相负荷各为多少精馏段和提馏段的汽相负荷各为多少kmol/h？？ 　　假定：　　假定：①①操作条件下，相对挥发度为常数；操作条件下，相对挥发度为常数；②②精馏段和精馏段和提馏段均保持恒摩尔流；提馏段均保持恒摩尔流；③③塔内各板均为理论板塔内各板均为理论板2024/9/20解解：据题意知：：据题意知：xF=0.5,q=1,xD=0.95,φ=0.96,x0=0.88,x1=0.79,y0=xD=0.95y11x0y0xDx1⑴⑴ 操作回流比为最小回流比的倍数操作回流比为最小回流比的倍数q=1，xe=xF=0.5，则则2024/9/20则则 R/Rmin=1.593/1.032=1.544⑵⑵ 为得到每小时为得到每小时50kmol的馏出液，需消耗的原料液量的馏出液，需消耗的原料液量⑶⑶ 精馏段和提馏段的汽相负荷各为多少精馏段和提馏段的汽相负荷各为多少kmol/hV=(R+1)D=(1.593+1)×50=130 kmol/hV’=(R+1)D-(1-q)F=V=130 kmol/h2024/9/20[一一] 填空题填空题　　⑴⑴ 对一定组成的二元物系，精馏操作压力越大，则相对挥对一定组成的二元物系，精馏操作压力越大，则相对挥发度发度 减小减小 ，塔操作温度，塔操作温度 提高提高 ，对分离，对分离 不利不利 。

　　⑵⑵ 精馏塔设计时，精馏塔设计时，F、、xF、、q、、D、、xD、、R均已知，如降低均已知，如降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量 增加增加 ，塔内，塔内实际上升蒸汽量实际上升蒸汽量 增加增加 ，精馏塔液气比，精馏塔液气比 增加增加 ，所需理论，所需理论板数板数 减小减小 2024/9/20[二二] 常压下连续操作的精馏塔分离甲醇常压下连续操作的精馏塔分离甲醇-水混合液，料液中含水混合液，料液中含甲醇甲醇30％，馏出液中含甲醇％，馏出液中含甲醇98％，釜液中含甲醇不超过％，釜液中含甲醇不超过3％％(以上均为摩尔分数，甲醇的分子量为以上均为摩尔分数，甲醇的分子量为32，水的分子量为，水的分子量为18)，，采用的回流比为最小回流比的采用的回流比为最小回流比的1.8倍，进料为泡点倍，进料为泡点(82.7℃)液液体试求：体试求：　　⑴⑴ 最小回流比；最小回流比；　　⑵⑵ 所需理论塔板数；所需理论塔板数；　　⑶⑶ 当全塔效率为当全塔效率为70％时，％时，所需实际塔板数及加料位置所需实际塔板数及加料位置 大气压下甲醇大气压下甲醇-水的平衡水的平衡曲线如图所示。

曲线如图所示00.20.40.60.81.01.00.80.60.40.2xy2024/9/20解解：： ⑴⑴ 最小回流比最小回流比00.20.40.60.81.01.00.80.60.40.2xyq=1xe=xF=0.3如图所示，可得：如图所示，可得：ye=0.66则则2024/9/20⑵⑵ 所需理论塔板数所需理论塔板数R=1.8Rmin =1.8×0.889=1.60精馏段操作线方程：精馏段操作线方程：00.20.40.60.81.01.00.80.60.40.2xy911如图所示，图解理论塔板数，如图所示，图解理论塔板数，……，得：，得：NT=11-1=10(不含塔釜不含塔釜)理论加料板在第理论加料板在第9块块2024/9/20⑶⑶ 当全塔效率为当全塔效率为70％时，所需实际塔板数及加料位置％时，所需实际塔板数及加料位置2024/9/20[三三] 某理想溶液在连续精馏操作中，已知操作线方程如下：某理想溶液在连续精馏操作中，已知操作线方程如下：　　精馏段操作线　　　　精馏段操作线　　y=0.8x+0.19　　提馏段操作线　　　　提馏段操作线　　y=1.25x-0.02若原料于露点（饱和蒸汽）进入，试求：若原料于露点（饱和蒸汽）进入，试求：　　⑴⑴ xF、、xD、、xW、、R；；　　⑵⑵ 如果该理想溶液的平均相对挥发度如果该理想溶液的平均相对挥发度α=2.5，用逐板计，用逐板计算法求出进入第二板的汽相组成及液相组成。

算法求出进入第二板的汽相组成及液相组成解解：： ⑴⑴ xF、、xD、、xW、、RR=4 xD=0.952024/9/20y=0.8x+0.19y=1.25x-0.02x=0.467y=0.564q=0→xF=y=0.564y=1.25x-0.02经过经过(xW,xW)点点xW=0.08⑵⑵ 如果该理想溶液的平均相对挥发度如果该理想溶液的平均相对挥发度α=2.5，用逐板计算，用逐板计算法求出进入第二板的汽相组成及液相组成法求出进入第二板的汽相组成及液相组成y=0.8x+0.19进入第二板的汽相组成及液相组成：进入第二板的汽相组成及液相组成：x1、、y3①①②②2024/9/20y1=xD=0.95代入式代入式①①，得：，得：x1=0.884代入式代入式②②，得：，得：y2=0.897代入式代入式①①，得：，得：x2=0.777代入式代入式②②，得：，得：y3=0.8122024/9/20•例题：用一连续操作的精馏塔分离丙烯-丙烷混合液，进料含丙烯0.8（摩尔分数，下同），常压操作，泡点进料，要使塔顶产品含丙烯0.95，塔釜产品含丙烷0.95，物系的相对挥发度为1.16，试计算：（1）最小回流比；（2）所需的最少理论塔板数。

2024/9/20•解：(1) 泡点进料，q=1 则xq=xF=0.8•（2）全回流时的最小理论板数2024/9/20•用一连续精馏塔分离苯-甲苯混合液进料液中含苯0.4（质量分数，下同），要求馏出液中含苯0.97，釜液中含苯0.02，操作回流比为2.0，泡点进料，平均相对挥发度为2.5使用捷算法确定所需的理论塔板数2024/9/20解：先将质量分数换算为摩尔分数：泡点进料，q=1 则xq=xF=0.442024/9/20（2）全回流时的最小理论板数由吉利兰图查得： 所需的理论塔板数NT=14.4（不包括塔釜）。