流体力学与传热：蒸馏-小结.ppt

蒸馏知识结构图,液体蒸馏,理想物系,气液相平衡,拉乌尔定律,T-x-y图 y-x图,挥发度及相对挥发度,相平衡方程,总压对相平衡的影响,非理想物系,平衡蒸馏与简单蒸馏,精馏,精馏原理,全塔物料衡算,塔板上的物料衡算,操作线方程,加料热状态,理论板和板效率,精馏塔设计型计算和操作型计算,回流比的选择,进料位置的选择,改变操作条件对精馏结果的影响,理论塔板数与实际塔板数,拉乌尔(Raoult)定律,挥发度,压力增加，平衡线靠近对角线，分离难度大,压力对相平衡的影响,简单蒸馏,平衡蒸馏,1.相平衡汽液平衡相图 txy图和xy图泡点方程和露点方程汽液平衡方程,三个平衡,xF,塔内进行连续精馏的特点,xw,xF,xD,ym,yn+1,yn,xm+1,xm,2.物料平衡,全塔精馏段提馏段,提馏段操作线方程q线方程或进料方程,精馏段操作线方程,3.热量平衡,再沸器冷凝器（全凝器）,两个概念,全回流：,1.回流比,最小回流比,适宜回流比R：R=(1.12.0)Rmin,2.进料热状况,5种进料热状况,q对汽液流量的影响,四个回收程度,1.塔顶轻组分回收率：,2.塔底重组分回收率：,3.塔顶馏出液采出率：,4.塔底釜残液采出率：,单板效率，默弗里（Murphree）效率,操作型计算,1. P、t、x (y)间存在一定的关系，当三者之一确定，其余两参数便确定。

如：当操作压力P确定后，通过测温可推算汽液组成：,2.已知塔板数N，相对挥发度，则当xF、q、R、xD、xW、F各参数之一发生变化时，其余参数也将发生变化，但各参数之间必须满足物料平衡、热量平衡及所需的理论板数回流比R的影响,R 对xD, xW 的影响,D、F、xF、q一定，R 结果：xD xW Qc QR,Qc、QR、F、xF、q一定R 要使xD xW必须D 以减少产品数量来达到产品质量的提高,回流液温度的影响回流液温度降低，将增加塔内实际 的汽液两相流量，使分离效率提高xD , xW 但能量消耗增大进料组成xF的影响xF , 其它不变, D, W不变结果：xD , xW 进料热状况q的影响q , R 不变, D不变, V 结果：xD , xW ,q 对xD, xW 的影响,xF 对xD, xW 的影响,例 在连续精馏塔中，分离某二元理想溶液进料为汽-液混合物进料，进料中气相组成为0.428，液相组成为0.272，进料平均组成xf=0.35，假定进料中汽、液相达到平衡要求塔顶组成为0.93（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分的96%进入馏出液中取回流比为最小回流比的1.242倍试计算：（1）塔底产品组成；（2）写出精馏段方程；（3）写出提馏段方程；（4）假定各板效率为0.5，从塔底数起的第一块板上，上升蒸汽的组成为多少？,解题思路,解题过程,(1),由,例 用一连续精馏塔分离苯-甲苯物系，已知进料组成xF=0.44，要求塔顶组成达xD=0.9（摩尔分率，上同）。

已知物系的平均相对挥发度=2.47，最小回流比Rmin=3，试求此时的进料状况参数q值思路：当R=Rmin时，平衡线、操作线、进料线相交于点（xq, yq ),进料状况为过热蒸汽,例 某混合物在一常压连续精馏塔进行分离 .进料中轻组分A含量为0.4(mol分率,下同)流量为100Kmol/h,要求塔顶馏出液中含A0.9,A的回收率不低于0.9.泡点进料,取回流比为最小回流比的1.5倍,塔釜间接蒸汽加热.且知系统的相对挥发度为=2.5.试求（1）塔顶产品量D,塔底产品量W及组成XW （2）最小回流比 （3）精馏段和提馏段操作线方程 （4）操作时,若第一块板下降的液体中含苯0.8,求该板的汽相默弗里板效率Emv,已知 xF=0.4, F=100kmol/h, xD=0.9, DxD/FxF=0.9， R=1.5Rmin，=2.5，q=1 1）DxD/Fxf=D0.9/(1000.4)=0.9 D=40 kmol/h W=F-D=100-40=60 kmol/h XW=(Fxf-DXD)/W=(1000.4-400.9)/60=0.0667 2）Rmin/(1+Rmin)=(xD-yq)/(xD-xq) q=1 xq=xf=0.4,Rmin=1.222R=1.51.222=1.833,3）精馏操作线提馏线操作线V=(R+1)D=2.83340=113.32Kmol/hL=RD =73.32Kmol/h L=L+qF=73.32+100=173.32Kmol/h V=V+(q-1)F=113.32Kmol/h,提馏线操作线为y= 1.5293x-0.0353,y2=0.6470 x1+0.3177=0.8353,4)第一块板的汽相默弗里板效率,y1=xD=0. 9,。