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化工基础(张四方),精馏.ppt

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1、吸收,1,第四章 精馏,本章重点及难点 掌握双组分理想溶液气液相平衡的各种表达形式; 掌握进料的不同热状况及其对精馏操作的影响; 掌握两组分连续精馏塔理论塔板数的的图解法; 掌握回流比对精馏过程的影响及回流比的选择; 了解简捷法求理论板层数的方法;,吸收,2,吸收,3,吸收,4,吸收,5,吸收,6,概述,蒸馏基本概念,液体都具有挥发而变成蒸气的能力,这种能力称为物质的挥发性。蒸馏是分离均相液体混合物的一种单元操作。蒸馏分离的依据是,利用溶液中各组分挥发度(或沸点)存在的差异,经部分气化,使各组分得以分离。,沸点较低而容易挥发的组分称为易挥发组分,或轻组分、A组分;沸点较高而难以挥发的组分称为难

2、挥发组分,或重组分、B组分。,吸收,7,得到的馏出液中轻组分的浓度必大于瓶中液相中的浓度xA,即yAxA。,将混合溶液置于蒸馏瓶中,为防暴沸在瓶中加入瓷片,瓶中液体量以不超过其体积的2/3为宜,加热蒸馏瓶使液体部分气化,产生的蒸气经过套管冷凝器时被全部冷凝为液体,冷凝液被称为馏出液。,实验室里的蒸馏操作,将得到的馏出液作为原料液逐次重复上述蒸馏实验,则馏出液中轻组分的浓度yA将提高,数量减小(少而精)。蒸馏过程中伴有液体沸腾和蒸气冷凝过程,所以为了要得到高纯度的馏出液必需消耗热量。,吸收,8,分离依据,蒸馏分离依据-利用液体混合物中各组分具有不同的挥发度而进行分离的操作;,易挥发组分(轻组分)

3、A,例如:酒精(A)与水(B)溶液,沸腾部分气化,yAxA同理,蒸气部分冷凝,xByB (酿酒的原理),蒸馏-使液体混合物部分气化,利用其挥发度差异实现初步分离的一种传质操作,难挥发组分(重组分)B,精馏-利用多次部分气化,多次部分冷凝,使气相得到较纯的轻组分,液相得到较纯的重组分的操作。,吸收,9,蒸馏的分类 按操作方式分:简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏 按组分数目分:双组分蒸馏及多组分蒸馏 按操作压力分:常压蒸馏、加压蒸馏、减压(真空)蒸馏 按操作流程分:连续蒸馏和间歇蒸馏,简单蒸馏通常适用于较易分离的液体混合物或对分离要求不高的场合;,不同蒸馏方法应用范围,用普通精馏方法还无法分离或

4、难以分离的混合物可考虑采用特殊精馏。,当液体混合物较难分离或分离要求较高时,则应采用精馏方法;,间歇蒸馏又称分批蒸馏,适用于多品种和小规模的生产,在大规模连续生产中主要采用连续蒸馏。,吸收,10,蒸馏:液体混合物,挥发 度不同,蒸馏:操作简便,通常只需提供能量和冷却水,就能得到高纯产品,蒸馏:适用于各种浓度混合物分离,分离对象和依 据不同,吸收:气体混合物,溶解度不同,操作难易不同,吸收:需加入分离剂,用过的分离剂需经过再生循环使用,因而增加了附加操作,适用性不同,吸收:仅适用于低浓度混合物分离,精馏与吸收的对比,蒸馏:既有气相传质,也有液相传质,传质方向不同,吸收:只有气相中溶质分子进入吸收

5、剂中,属于单向传质,蒸馏:得到较为纯净的分离产物。,操作结果不同,吸收:必须通过后续的进一步处理才能得到较纯净的物质,吸收,11,4-1 双组分物系气液相平衡,蒸馏是气液两相间的传热和传质过程 气液相平衡关系是指溶液与其上方蒸汽达到相平衡时,气液相间组成、温度和压强的关系。 气液相平衡关系是分析蒸馏原理和进行设备计算的理论基础,过程以两相达到平衡为极限。 气液相平衡关系可用 一定总压下的沸点-组成(t -x 或t -y)、一定温度下的平衡分压组成(p-x)或 气-液组成(y - x)的函数关系或相图来表示。,吸收,12,气液两相平衡共存的自由度:,物系中共有四个变量P、T、y、x F = c

6、- + 2 = 2 - 2 + 2 = 2 四个变量中只有两个独立变量。,而蒸馏过程的操作压强P一定,则F=1,即T、x、y中只有一个独立变量了。若T一定,则x、y随之而定;若x或y一定,则T(y)或T(x)也随之而定。,吸收,13,所谓理想物系是指液相和气相应符合以下条件。,(1)液相为理想溶液,遵循拉乌尔定律。 理想溶液:各组分的性质极相似,分子结构相近,分子与分子之间无缔合作用,同种分子之间和异种分子之间的作用力完全相等(FAA=FAB=FBB)的溶液。如苯-甲苯,甲醇-乙醇,氯苯-溴苯等,能以任意比例混合。反之则为非理想溶液。,拉乌尔定律:,当气、液两相达到平衡时,溶液上方某一组分的蒸

7、气压与溶液中该组分的摩尔分数成正比。,4-1.1 理想溶液的气液相平衡,吸收,14,溶液沸腾时,溶液上方的总压应等于各组分分压之和,即,得到双组分理想溶液的气液相平衡关系式:(泡点方程),吸收,15,(2)气相为理想气体,遵循道尔顿分压定律。,当总压不太高(10MPa)时的气体可视为理想气体。,由:得:,严格地说没有完全理想的物系。对那些性质相近、结构相似的组分所组成的溶液,如苯-甲苯,甲醇-乙醇等,可视为理想溶液;若汽相压力不太高,可视为理想气体,则物系可视为理想物系。对非理想物系不能简单地使用上述定律。汽液相平衡数据更多地依靠实验测定。,(露点方程),吸收,16,4-1.2 相平衡相图 t

8、 -x (或 y)图(温度-组成图),1.0,在总压一定的条件下,将组成为 xf 的溶液加热至该溶液的泡点 tA,产生第一个气泡的组成为 yA。,继续加热,随温度升高,物系变为互成平衡的汽液两相,两相温度相同组成分别为 yA 和 xA,当温度达到该溶液的露点,溶液全部汽化成为组成为 yA= xf 的气相,最后一滴液相的组成为 xA。,t-x(y) 图表示在总压 P 一定的条件下,相平衡时气(液)相组成与温度的关系。,吸收,17,y x 图(气液组成关系图),由于,平衡线位于对角线上方,且偏离对角线愈远,愈易分离(传质推动力越大)。,总压变化不大时外压影响可忽略,但温度的变化对 y-x 平衡线的

9、影响较大。,吸收,18,4-1.3 挥发度与相对挥发度,气液平衡关系除用相图表示外,还可用相对挥发度来表示。 纯液体的挥发度:该液体在一定温度下的饱和蒸气压。 溶液中各组分的挥发度:该组分在蒸气中的分压和与之相平衡的液相中的摩尔分率之比。 对理想溶液,因 故 易挥发组分PA大则A大,故挥发度可描述组分的挥发物性。 相对挥发度:是指溶液中两组分挥发度之比,常以易挥发组分的挥发度为分子。,吸收,19,相平衡方程,得,相平衡方程,道尔顿分压定律,吸收,20,相对挥发度的物理意义,表示气相中两组分的浓度比为与之平衡的液相中两组分浓度比的倍。例:浓度90%和99%两者相差不是9%,而是0.1倍。,的大小

10、可判断混合液是否可用蒸馏方法分离以及分离的难易程度。,2、 =1,pA*=pB*,yA=xA,即蒸气组成与液相组成相同,故用普遍精馏方法分不开A、B。说明此溶液有恒沸点。,1、若,由 = pA*/pB* 知,pA*pB* ,说明A易挥发,可用蒸馏方法分离。 愈大,A愈易挥发,平衡线远离辅助线,y与x相差大,愈易分离。,吸收,21,4-2.1 精馏原理 根据气液相平衡相图,混合液中A组分的挥发度较大,在发生部分气化和部分冷凝时,平衡的气相浓度要比液相浓度大。这在t-x-y图上看得很清楚,这就是分离混合液的根据。 如右图,一次部分气化和部分冷凝后:y1xFx1 y1加热原料液时产生的第一个 气泡的

11、组成。 x1经过一次气化后原料剩下的液体的组成。,4-2 连续精馏,吸收,22,多次的部分气化和部分冷凝,经多次部分气化,得xfx1x2x3,最终可得到较纯净的液体B;,经多次部分冷凝,得y1y2y3, 最终可得到较纯净的液体A。,多次部分气化和部分冷凝如何在精馏塔上实现呢?,吸收,23,多次的部分气化和部分冷凝,液体混合物经过多次部分气化和多次部分冷凝后从气相得到较纯的易挥发组分,而从液相中则得到较纯的难挥发组分 。,吸收,24,多次部分气化的分离示意图,多次的部分气化和部分冷凝,本装置能体现精馏,但存在问题: 1、所得较纯净的A、B产品较少。因为每次部分气化和部分冷凝都存下一批中间产品。

12、2、设备多,能量消耗大。因为部分冷凝需冷量多,部分气化需热量大。,吸收,25,解决办法:下一罐的气相直接引入上一罐的液相作为加热剂,本身部分冷凝。增加了下降液相中的B,节省了中间加热管,节省了热量。 上一罐的液相直接引入下一罐的气相,做冷却剂,本身部分气化,增加了上升气相中的A。另外,节省了中间冷凝管,节省了冷量。,吸收,26,修改以上流程:有回流的多次部分汽化、冷凝 (1)由部分冷凝放出热量用作部分汽化所需之热量; (2)汽、液量互补; (3)用一个塔来替代全流程。,吸收,27,精馏工艺 精馏流程 原料液(进料)、馏出液(产品)、回流液和釜液; 冷凝器(分凝器、全凝器)、再沸器(塔釜加热);

13、 加料板、精馏段和提馏段,精馏:具有不同挥发度的组分所组成的混合液,经多次进行部分气化和部分冷凝,使其分离成几乎纯态组分的过程。,吸收,28,以第n层板为例来说明塔板的作用,其上为第n-1层板,其下为第n+1层板。来自n-1层板组成为xn-1的液体与来自n+1层板组成为yn+1的蒸汽在第n层板上接触。由于xn-1与yn+1不平衡,而且蒸汽的温度(tn+1)比液体的温度(tn-1)高,所以,组成为yn+1的蒸汽在第n层板上部分冷凝,并使xn-1的液体部分汽化。假设蒸汽和液体充分接触,并在离开第n层板时达到相平衡,则yn与xn平衡,且ynyn+1,xnxn-1。精馏塔中每层板上都进行着与上述相似的

14、过程,其结果是上升蒸汽中易挥发组分浓度逐渐增高,而下降的液体中难挥发组分越来越浓,只要塔内有足够多的塔板数,就可使混合物达到所要求的分离纯度。,注意:工业用精馏塔内由于塔顶的液相回流和塔底的汽相回流,为每块塔板提供了汽、液来源。,塔板的作用是提供气液分离的场所;每一块塔板是一个混合分离器,并且足够多的板数可使各组分较完全分离。因此每一块塔板是一个混合分离器,经过若干块塔板上的传质后(塔板数足够多),即可达到对溶液中各组分进行较完全分离的目的。,塔板的作用,回流的作用,回流的主要作用就是提供不平衡的汽液两相,而构成汽液两相接触传质的必要条件。,吸收,30,回流的作用,从上面所讨论的精馏操作不难看

15、出,精馏区别于蒸馏就在于精馏有“回流”,而蒸馏没有“回流”。回流包括塔顶的液相回流与塔釜部分汽化造成的气相回流。塔顶回流为第一块塔板提供浓度适合的液相,塔釜气相回流为最下一块塔板提供浓度适合的气相,使每一块塔板上气液传质的基本条件得以形成,所以回流是构成汽、液两相接触传质使精馏过程得以连续进行的必要条件。若塔顶没有液相回流,或是塔底没有再沸器产生蒸汽回流,则塔板上的气液传质就缺少了相互作用的一方,也就失去了塔板的分离作用。因此,回流液的逐板下降和蒸汽的逐板上升是实现精馏的必要条件。思考:为什么只需要部分回流而不必全部回流?(唯有如此,塔顶和塔底才有产品,否则没有工业意义),吸收,31,精馏段:

16、加料位置以上,自下而上气相中轻组分浓度提高,完成了上升蒸汽的精制(即除去重组分 ),提馏段:加料位置以下(若为板式塔,则包括加料板),自上而下实现下降液体中重组分的提浓(即提出了轻组分 ),吸收,32,涉及的主要问题: 全塔物料衡算、恒摩尔流假设、操作线方程 、q线方程、(最小)回流比 、适宜回流比 、(最少)理论塔板数、全塔效率、实际塔板数等。,4-3 连续精馏物料衡算,计算的主要对象:精馏塔的理论塔板数。 理论塔板:具有理想的传质条件,气液相充分接触,换热、传质均达到平衡状态的塔板。即无论进入此板的气、液相组成如何,离开时气液相必须达到平衡。它可以作为衡量实际塔板分离效果的一个重要依据和标

17、准。,吸收,33,4-3.1 全塔物料衡算 总物料衡算: F=D+W 易挥发组分衡算:F xF=D xD+W xw,馏出液的采出率,釜液的采出率,由全塔物料衡算知,在F、xF、D、xD、W、xW 6个变量中任意4个量已知,则另外2个变量的值已被唯一地确定。,讨论:,塔顶易挥发组分回收率:,塔底难挥发组分回收率:,规定塔顶、塔底产品组成xD、xW 时,即规定了产品质量,则可计算产品的采出率D/F及W/F。换言之,规定了塔顶,塔底的产品质量,产品的采出率 D/F及W/F 不再能自由选择;规定塔顶产品的采出率D/F ,则塔底产品的质量xW 及采出率W/F 不能自由选择;规定塔底产品的采出率W/F 和

18、质量xW ,则塔顶产品的质量xD 及采出率 D/F 不能再自由选择。,在规定分离要求时应使,根据,吸收,35,4-3.2 操作线方程,设计连续精馏塔,首要的问题是计算为完成一定的分离任务,达到一定的分离要求,所需要的塔板数。而要解决这个问题,就得找出相邻两板间气液两相浓度的对应变化关系。表达这个关系的方程称为操作线方程,可通过物料衡算推导出来。,1、基本假定由于精馏过程比较复杂,推导操作线方程时,需作适当的简化处理,故提出以下两个基本假定。 (1)恒mol气化在精馏段内,单位时间内从每块塔板上升蒸气的mol数都相等。在提馏段也是一样,但两段的上升蒸气mol数不一定相等。在精馏段:V1=V2=V

19、n=V mol数在提馏段:V1=V2=Vn=V mol数 但V不一定等于V,吸收,36,(2)恒mol溢流在精馏段内单位时间内从每块塔板下降的液体的mol数都相等,在提馏段也一样,但两段的下降液体mol数不一定相等。在精馏段: L1=L2=Ln=L mol数在提馏段:L1=L2=Ln=L mol数 但L不一定等于L。上述假设的恒mol流要能成立,就必须是:有mol蒸气冷凝,相应地就有mol液体气化。 保证以上两个基本假定成立的条件是: 塔的热损失可以忽略不计(塔设备保温好,无热损失)。 在气液相接触时,由于温度不同造成的显热变化可以忽略不计。即相邻两板间的温度差忽略不计。 各组分的气化潜热接近

20、相等。,吸收,37,2、精馏段操作线方程,精馏段的作用:利用回流把上升蒸气中的重组分逐步冷凝下来,同时把回流液中的轻组分气化,从而在塔顶得到比较纯的轻组分。 精馏段的操作线方程可以根据物料衡算导出。 按下图圈定的范围(n+1板以上)作物料衡算:,总物料 V=L+D 轻组分 V yn+1=L xn+ D xD,得精馏段操作线方程:,吸收,38,精馏段操作线方程物理意义: 表示精馏段内任意相邻两板间气液组成之间的关系。即xn与yn+1之间的关系。 在一定操作条件下,精馏段内任一塔板(n板)下流的液体组成xn与相邻的下一塔板(n+1板)上升蒸气组成yn+1之间是直线关系,斜率为 R/(R+1),截距

21、为 xD/(R+1)。,吸收,39,3、提馏段操作线方程,提馏段的作用:利用上升蒸气把液相中的轻组分逐渐蒸出,同时把上升蒸气中的重组分冷凝逐步下来,从而在塔底得到较纯的重组分。 按图中虚线圈定的范围(m+1板以下)作物料衡算来推导提馏段操作线方程。,L=V+WL xn =V ym+1+ W xw,得提馏段操作线方程:,吸收,40,由于提馏段下降液体量L不易确定,所以提馏段操作线的实际应用价值不大。但提馏段操作线一定通过C点(xW,xW)(间接蒸汽加热方式)。,物理意义:表示提馏段内任意相邻两板间气液组成之间的关系。即在一定操作条件下,提馏段内自任一块板(板)下降的液体组成x与相邻下一板(+1板

22、)上升的蒸气组成ym+1之间的关系。,例:每小时将15000kg含苯40%(质量%,下同)和甲苯60%的溶液,在连续,解:苯的分子量为78;甲苯的分子量为92。,精馏塔中进行分离,要求釜残液中含苯不高于2%,塔顶馏出液中苯的回收率为,97.1%。试求馏出液和釜残液的流量及组成,以摩尔流量和摩尔分率表示。,进料组成:,釜残液组成:,原料液的平均分子量:,原料液流量:,依题意知:,所以:,全塔物料衡算,(b),(a),(c),联立式a、b、c,解得:,吸收,43,提馏段操作线不易确定,但可以通过两条操作线的交点(轨迹)来确定,而交点正好是加料板。 精馏段操作线: V yn+1=L xn+ D xD

23、.A 提馏段操作线: L xn =V ym+1+ W xwB 则交点轨迹:(VV)y(LL)x(DxDWxW). C 由全塔物料衡算: F xF=D xD+W xw ,(C)式为,4-3.3 q 线方程及进料热状况,吸收,44,对加料板作物料衡算 VVLLF 令 则有:q 线方程,精馏段操作线和提馏段操作线的交点,但经过对角线上的 点。,(xF, xF ),(当x=xF时,y=xF),吸收,45,对加料板作热量衡算 F IF+VIV +LIL=VIV+LIL IVIV , ILIL (条件:恒摩尔流,加料板上) (VV) IV (LL) IL F IF即,吸收,46,q值重要的物理意义 1)以

24、1kmol/h进料为基准时,提馏段中的液体流量较精馏段中液体流量增大的kmol/h数; 2)对于饱和液体、气液混合物及饱和蒸气三种进料,q值与进料中的液相分率相等。,加料的热状态(共5种),温度低于泡点的过冷液体; 温度等于泡点的饱和液体; 温度介于泡点和露点之间的汽、液混合物; 温度等于露点的饱和蒸汽;温度高于露点的过热蒸汽。,吸收,47,q值对进料的影响,冷液进料,饱和液体进料,气液混合物进料,饱和蒸气进料,过热蒸气进料,吸收,48,不同 q值对应的 q线方程,q 1,q = 1,0 q 1,q = 0,q 0,e,xF,f,吸收,49,不同q值对操作线的影响,q 1,q = 1,0 q

25、1,q = 0,q 0,e,xF,f,xW,xD,q值不同改变的是提馏段的操作线方程。当进料组成、回流比及分离要求一定时,q值的减少使提馏段操作线越来越靠近平衡线。,吸收,50,NT:理论塔板数,即在一定的操作条件下,为实现分离工艺的要求,所需的气液平衡级数(每经过一次气液相平衡,气相浓度增加)。理论加料板位置:当进料组成与塔内某处的气液组成相同,且在该处气液两相恰好处于平衡状态时,该处既对应着一块理论塔板,同时也是加料的恰当位置(实际上这样的位置尽管存在,但却很难确定,一般只能选择在相邻的两块塔板之间)。,4-4理论塔板数NT的确定,NT计算的方法逐板计算法、图解法和捷算法 重点掌握逐板计算

26、法和图解法,二者实质是一样的, 其原理是气液相平衡关系和操作关系。,吸收,51,第1块:,第2块: y2,精馏段,逐板法 原理:每块塔板满足气液相平衡方程,而相邻两块塔板之间满足操作线方程,将平衡关系和操作关系交替使用,对全塔自上而下进行计算,每一个平衡关系就是一块理论塔板,所用相平衡关系次数就是理论塔板数。,x1,x2,吸收,52,第i块:xi-1,第1块: yi+1,提馏段,当xm xW时,逐板计算完毕,yi,xi xF,xi+1,当xn xF时,下降液体流到了加料板上,此时该板属于提馏段。,全塔理论塔板数:NT=N精+N提(包括进料板和塔釜),吸收,53,图解法,xW,xF,1,2,3,

27、4,5,xD,实际图解过程,NT是指精馏塔所需的理论塔板数,其数值必须指明是否包括塔釜在内(塔釜也相当于一块理论塔板)。, 汽、液通过任一理论塔板时组成的变化,说明:,垂线长度: 通过第n板气相组成变化, 梯级的意义, 图解方法的优点,水平线长度: 通过第n板液相组成变化,避免了繁琐的计算,形象直观,便于理解和分析实际问题。,例:在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知操作回流比R为3,馏出液的组成为0.95(易挥发组分的摩尔分率),塔顶采用全凝器。该物系在本题所涉及的浓度范围内气液平衡方程为。试求精馏段内离开第二层理论板(从塔顶往下计)的气液相组成。,解:,吸收,57,在精馏中,塔顶产品的一部

28、分送入塔中,称为回流,回流是精馏操作的必要条件,而回流比的大小是影响精馏塔设备费和操作费的重要因素。 一方面,回流比增加,操作线截距减小,操作线远离平衡线,过程推动力增大,结果使所需理论塔板数减少,从而使塔高降低,设备费减少。 另一方面,回流比增加,回流量LRD增大,上升蒸气量V(R+1)D增大,即增加了加热剂和冷却剂用量及传热面积,从而增加了能耗。 可见,增大回流比减少设备费是以增加操作能耗为代价的。,4-5 回流比的选择,吸收,58,反之,若减小操作回流比,则理论塔板数增加,设备费增大,但回流液量L和蒸气量V减少,操作过程能耗减少,操作费降低。 因此,要在最经济的条件下生产,就必须对回流比

29、进行科学合理的选择。 回流比有二个极限:1)全回流; 2)最小回流比,一、全回流与最小理论塔板数,若塔顶蒸气冷凝后,全部流回塔中,称为全回流。此时精馏塔不加料,也不出料, D = 0。取F = 0(一般情况),则W = 0。 (无精馏段和提馏段之分),两操作线合二为一且与对角线重合。,1、全回流,特征:,全回流是回流比的最大极限,由于塔顶无产品,对正常生产无实际意义,仅在开车阶段,为缩短塔的稳定操作所需时间而临时采用。在进行实验或科研时,为了采取数据和便于操作控制也常采用。,概念: R= ,D =0 称为全回流,此时操作线和平衡线的距离最远,塔板分离能力最大;, 完成分离任务所需理论塔板数最少

30、,称为最少理论塔板数,Nmin。,操作线与对角线重合,yn+1=xn;,此时 D = W = F =0,2 最小理论板数(芬斯克方程),(2.2) 操作线与对角线重合,即操作线方程:,(2.1)平衡线方程,第一板:若塔顶为全凝器:,则,第二板:,即,根据平衡线方程,根据平衡线方程,根据操作线方程,经过N板后,,芬斯克方程,可有:,降至,对双组分:,为全塔平均相对挥发度,二、 最小回流比,定义,最小回流比是回流比的下限。对于一定的分离任务,当回流比由无限大逐渐减小,操作线逐渐离开对角线向平衡线移动,要达到同样的分离要求,需要的理论板数逐渐增多。当回流比小到使操作线与q线的交点在平衡线上时,加料板

31、出现 y* = y 。在加料板处无分离作用,好象两个组分在此被夹住一样,故又称为“夹点”。这时,在加料板附近推动力=0,传质过程停止,所需理论板数=,这种情况下的回流比,称为最小回流比,用Rmin表示。,即,(1) 作图法,Rmin求法,代入,交点G( xq,yq)符合平衡关系,q=1,,q=0,,饱和液体,饱和蒸汽,(2) 解 析 法,问题:汽液混合进料时,最小回流比计算?,不同平衡线形状的最小回流比,d点坐标(xq,yq)可由图中读出,仍可计算出Rmin。,(3) 非理想体系的最小回流比,吸收,67,三、 适宜回流比,全回流 上限 最小回流比下限 在实际生产中均不能采用 适宜的回流比介于二

32、者之间。到底采用多大才适宜呢?这要由经济合算来决定。 精馏过程的设备费和操作费(生产单位质量的精馏产品所消耗的费用叫做操作费用)。这些均与回流比密切相关。,从图中看出,总费用随回流比的变化有一个最低值,最适宜的回流比就是总费用最低时的R,就是说,R适宜是由最低费用决定的。最适宜的回流比一般为R适宜=(1.12.0)Rmin 对难分离的混合物,应选用比上述范围更大的回流比,可达R适宜=(45)Rmin,吸收,68,实际精馏操作时,某块实际精馏板上升蒸气与下降液体并 不是互成平衡状态,与理想状态有差距(存在一定的操作 效率),分为单板效率和全塔效率。 1、单板效率(莫夫里板效率)以气相表示 以液相表示,4-6 塔板效率,吸收,69,yn,yn+1,xn,xn+1,气相,液相,Y*,X*,吸收,70,2、全塔效率(总板效率)反映全塔实际传质效果,等于精馏操作所需的理论塔板数NT与实际塔板数NP之比。,的作用: 1)设计精馏塔时可依据 和 NT 计算 Np ; 2)对精馏段而言,若已知精馏段的塔效率, 则可计算进料板的实际位置。,吸收,71,作业:P115,思考题 3 习题 3,4,5,

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