1、1赵县职教中心职高二年级化工原理教学案课 题 操作线交点轨迹方程式 q 线方程及进料状况对 q 线和操作线的影响 备课人 姚学习目标要求 掌握 q 线方程、进料状况对 q 线和操作线的影响重、难点 q 线方程的应用、进料状况对 q 线和操作线的影响学习方法 自主合作探究学 习 过 程【知识回顾】1、精馏操作中进料液体为泡点，则进料受热状况参数为（ ）A、q=1 B、 q1 C、q0 D、0q12、用某精馏塔分离丙酮正丁醇混合液。料液含 30%丙酮，馏出液含 95%（以上均为质量分数） ，进料量为 1000kg/h, 馏出液量为 300kg/h,进料为饱和液体，回流比为 2，试求精馏段操作线方程
2、和提馏段操作线方程【自主学习】阅读书 P354 P355 “操作线交点轨迹方程式”的相关内容，认真思考并回答下列问题 1、对于一定条件的连续精馏过程，在 yx 图上，精馏段操作线必过 y=x 对角线上的一点，且其位置 ；提馏段操作线必过 y=x 对角线上的一点 ，其位置 。2、q 线方程是 和 的交点轨迹方程3、在操作线交点处，气、液两相关系既符合 ，40 1Dx1WxFxedh也符合 阅读书 P355 P356 “进料状况对 q 线和操作线的影响”的相关内容，认真思考并回答下列问题1、精馏操作中引入塔内的原料有几种热状况，各自的 q 值如何？2、观察右图第一相线, q 1, 进料；垂直线,
3、q = 1, 进料；第二相线, 0 q 1, 进料；水平线, q = 0, 进料；第三相线, q 0, 进料。【合作探究】一、 q 线方程Vy = Lx+DxD 精馏段关系式；Vy = Lx-WxW 提馏段关系式； V-V=(q-1)F 热状态关系式； L-L =qF 热状态关系式；FxF=DxD+WxW 物料衡算关系式；1、根据以上关系式推导出 q 线方程并指出斜率和截距32、q 线方程反映了 关系。当 x=xF 时，y= ，从而得 e 点(x=x F, x=y 的交点)，即 q 线总是过 点。3、在上图中点 为 q 线、精馏段操作线、提馏段操作线的交点；点 为相平衡线与 q 线的交点， 为
4、气液混合进料中汽液相的组成。二、进料状况对 q 线和操作线的影响讨论进料状况对 q 线的影响并填表进料状况 q 值 q 线斜率 q/q-1 q 线在 y-x 图上的位置冷液体饱和液体气液混合物饱和蒸汽过热蒸汽【随堂检测】用一常压操作的连续精馏塔分离进料组成为 0.44（摩尔分率）的苯甲苯混合物，求在下述进料状况下边的 q 值： （1）气、液的摩尔流率各占一半；（2）进料温度为 20 ；（3）进料温度为 180；已知数据：操作条件下苯的气化潜热为 389kJ/kg，甲苯的气化潜热为 360kJ/kg。苯蒸气和甲苯蒸气的平均比热为 1.256 kJ/(kg)解： （1）根据 q 为进料液相分率的定
5、义，可直接得出 q=1/2。如果按公式计算，则有2）原料液的气化潜热为： rm=0.4438978+0.5636092=31900kJ/kmol 查苯甲苯物系在常压下的温度组成图，知组成为 0.44 的进料，泡点为 94 （露点为 100.5 ） 。料液的平均温度=(94+20)/2=57,由附录 17 查的在 57下苯和甲苯的比热为 1.84kJ/(kg),则原料的平均比热为：C p=1.84780.44+1.849256=158kJ/(kmol)21/)(2/)(LVLVLVF IIII367.13190)24(58rtcIqpLVF3（3）进料的平均分子量为： M 均 =780.44+920.56=85.8 组成为 0.44 的进料，其露点为 100.5，则将进料的过热蒸汽转化为饱和蒸汽应移走的热量为： I=IF-IV=85.81.256(180-100.5)=8567.3kJ/kmol备注： 作业：书 P389 第 13 题 269.0319.857LVFIq
