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6双组分精馏的操作型计算

6.1操作型计算命题

已知：N,m,α,xF,q,R,

求：xD,xW(及逐板浓度分布)

计算特点：

①由于方程非线性，须试差(迭代)

先设xD(或xW)，然后进行

逐板计算得xW(或xD)

物料衡算得xW’(或xD’)

看xW与xW’是否相等

②加料板位置一般不满足最佳加料位置

③操作型计算必须xD,xW顶头顶脑用完N块板

(设计型往往不是正好用完N块);例题：已知某精馏塔具有8块理论板的分离能力。加料为xF=0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液，在第5块理论板处进料。相对挥发度为2.5，进料为饱和

液体，操作回流比为2，采出率。

求：塔顶、塔底浓度xD,xW;解：先作相平衡曲线

x=0.10.20.250.380.50.620.750.88

y=0.217,0.385,0.455,0.605,0.714,0.803,0.882,0.948

q=1，q线为垂直线，过(xF,xF)点

先设xD=0.85，则

作图解，xD设得太小

再设xD=0.95，则

作图解，xD设得太大;

设xD=0.93，则

作图解，正好.

∴xD=0.93,xW=0.148;6.2操作参数对操作结果的影响

调节R,,q;xF变动,

对xD,xW的影响

①R调节，,q不变

R↑,操作线向对角线靠拢

当N一定时，xD↑,xW↓;

②调节

⑴R,q不变，,()

⑵,q不变，,(R↓)

精馏段

提馏段

少而精，多而烂;

③xF变化，,q,R不变

输出与输入关系;6.3塔顶、塔底极限浓度所受限制

①分离能力(α,N,R)

②物料衡算(xD≤1,xW≥0)

先分析N=∞时，xDmax=?xWmin=?

当R较小时，为(b)情况；为分离能力限制；

当R较大时出现(a)或(c)情况；为物料衡算限制。;

①当时，

⑴R较小，分离能力限制

得

得

xDmax、xWmin~R线性关系

⑵R较大，物料衡算限制

xWmin=0,;

②当时，

⑴R较小，分离能力限制

xDmax、xWmin~R线性关系

⑵R较大，物料衡算限制

xDmax=1，

为提高产品纯度，R,调节，哪个更有效.

思考：的误差与高纯度产品关系？;例1用精馏操作分离某双组分混合物,进料xF=0.45

(轻组分摩尔分率),泡点进料,塔顶采出率,

轻组分回收率η=0.98。已知物系α=2.5，试求：

⑴塔顶、塔底产物??浓度；

⑵最小回流比；

⑶若回流比取R=1.4；采出率不变，则塔顶产物理论上可达到的最高浓度为多少？;

解：⑴,

⑵q=1,xe=xF=0.45,

⑶此时,可取N=∞，以求算xDmax,

若按加料处出现挟点求算，则

;若按物料衡算求算，按xW=0计算，

所以，主要受物料衡算限制

xDmax=0.9

注意：要两头兼顾，两头验算;6.4精馏塔的温度分布和灵敏板;灵敏板—板上液体温度对外界干扰因素的

反映最灵敏的塔板;本次讲课习题：

第九章19，20,21，22