化工课件 蒸馏(生工).pptVIP

10.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.4④提馏段操作线方程的其他求解方法a、物料衡算方法：10.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.4b、两点求直线法：011图10-19提馏段操作线（xd，yd）10.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.4⑤进料状态（q值）对分离过程的影响011q↓，进料带入的热量增大，xF、xD、xW、R不变，塔底的供热量必减少才能保证塔顶冷凝量不变，则塔釜上升的蒸汽量V’相应减小，L’/V’↑,提馏段操作线远离对角线，达到同样的分离要求，所需理论塔板数增大。若塔釜供热量（V’）不变，进料带入热量增加，q↓，则V↑，R↑，精馏段操作线斜率L/V↑，靠近对角线，远离平衡线，所需理论塔板数减小。在热量不变的情况下，热量应尽可能在塔底输入，使所产生的汽相回流能在全塔中发挥作用；而冷量应尽可能施加于塔顶，使所产生的液体回流能经过全塔而发挥最大的效能。10.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.510.4.2.5理论塔板数的计算（1）逐板计算法提馏段操作线方程精馏段操作线方程相平衡方程（理想溶液）y1x1图10-14精馏段的分析y210.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.5计算过程总共用了n+m次相平衡关系，因而全塔所需的理论板数N=n+m块（包括再沸器）。为什么理论板数中包含再沸器的呢？求x1求y2求x2相平衡…yn求y3精馏段相平衡（说明第n块板为理论加料板）精馏段求相平衡提馏段由xn求求提馏段求求。。。，相平衡直至为止。相平衡塔顶为全凝器，则y1=xD（xD为已知值）10.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.5再沸器实现了部分汽化相当于一块理论板，L’=V’+W，xw与yw呈平衡关系。精馏段塔板数为n-1；提馏段塔板数为m（不含再沸器）；进料板为第n块。这种方法适用于相平衡关系可写成数学表达式的场合。10.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.5（2）图解法步骤：①在x~y图中作出平衡线与对角线；②在x轴上定出xD、xF、xw的点，并通过这三点作垂线定出对角线上的点a、f、b；③在y轴上定出yc=xD/(R+1)的点c，连a、c作出精馏段操作线；④由进料状况求出q线的斜率q/(q-1)，并通过点f作q线;011123456789afbc10.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.5⑤将q线、精馏段操作线的交点d与点b连成提馏段操作线bd；⑥从点a开始，在平衡线与精馏段操作线之间作梯级，当梯级跨过点d时（这个梯级相当于加料板），然后在平衡线与提馏段操作线之间作梯级，直到跨过点b为止。数梯级的数目，就可以分别得出精馏段和提馏段的理论板数，同时也就确定了加料板的位置。011123456789afbc10.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.5再沸器内进行的过程是部分汽化，xw与yw达到平衡，故相当于一次平衡蒸馏或一层理论板，则提馏段和全塔所需的理论板数应从以上得出的数目减1；如果塔顶的冷凝器不是全凝器而是分凝器，也相当于一层理论板，使得分离所需的理论板数再减一层。mm+1ym+1xm图10-16提馏段的分析应当指出：①用图解法代替逐板计算法较直观，但当所需的理论板数相当多，则图解法不易准确，应采取适当的数值计算法；②上述解法中应用了恒摩尔流假设，与之偏差大的物系，如水—醋酸体系，误差较大，需用其他方法。10.4.2二元连续精馏的分析和计算—10.4.2.610.4.2.6回流比的确定及其意义设计时，分离要求xD、xW、分离任务如xF、F、q等确定，若R↑，R/(R+1)↑，xD/(R+1)↓，L’/V’↓，操作线均远离平衡线，完成一定分离要求所需的理论塔板数N↓，设备投资↓；但R↑,V=(R+1)D↑,V’=V-(1-q)F↑，操作费用↑。011回流比增大（设计时）费用年总费用设备费操作费若R↓，则设备投资↑，操作费用↓，故必然存在一适宜（最佳）回流比Ropt使得设备费与操作费