清华大学：《化工原理》课程PPT教学课件（下）第一章 蒸馏 DISTILLATION（1.7）多组分精馏

第二次作业评述 方格纸 逐板计算时从何处进料,从何处换用操作 线 小数板时?(圆整?调R或者组成) R min 与 操作型计算 2021/2/22 多组分精馏

2021/2/22 多组分精馏 1 第二次作业评述 • 方格纸 • 逐板计算时从何处进料, 从何处换用操作 线? • 小数板时? (圆整? 调R或者组成) • Rmin与xw • 操作型计算

第七节多组分精馏 流程设计 如何计算N和R(估算) 2021/2/22 多组分精馏

2021/2/22 多组分精馏 2 第七节 多组分精馏 • 流程设计 • 如何计算N和R(估算)

1.流程设计 单塔:间歇操作时可以改变操作条件而得 到多个相对较纯的产品(如何改变?) 单塔:连续操作时不能同时得到多个纯品, 但可以得到多个产品.(例子?) 若要连续地得到多个纯的产品,必须使用 N-1个塔来得到N个纯产品 2021/2/22 多组分精馏

2021/2/22 多组分精馏 3 1. 流程设计 • 单塔: 间歇操作时可以改变操作条件而得 到多个相对较纯的产品. (如何改变?) • 单塔: 连续操作时不能同时得到多个纯品, 但可以得到多个产品. (例子?) • 若要连续地得到多个纯的产品, 必须使用 N-1个塔来得到N个纯产品

→B 流程设计 AB A ABC ABC C BC 如何考虑能耗热敏性/腐蚀性/答等等 B 全面考虑各种原因 2021/2/22 多组分精馏

2021/2/22 多组分精馏 4 流程设计 I II ABC BC A B C I II ABC C AB A B •如何考虑能耗/热敏性/腐蚀性/等等 •全面考虑各种原因

2.参数设计 已知:料液量和组成xF;,以及主要组分的 分离要求(对于系列塔中的一个而言) 待设计的参数 D和w R N 如何确定关键(主要)组分? 2021/2/22 多组分精馏

2021/2/22 多组分精馏 5 2. 参数设计 • 已知: 料液量和组成xFi, 以及主要组分的 分离要求 (对于系列塔中的一个而言) • 待设计的参数: – D和W – R – N • 如何确定关键(主要)组分?

D和w的确定 由物料衡算求得 由于物料组分多,物料衡算是大方程组 (MESH) 关键组分的清晰分割(简单)和非清晰分割 (复杂需要试算) A BC D E 轻关键 重关键 组分 组分 2021/2/22 多组分精馏

2021/2/22 多组分精馏 6 D和W的确定 • 由物料衡算求得 • 由于物料组分多, 物料衡算是大方程组 (MESH) • 关键组分的清晰分割(简单)和非清晰分割 (复杂,需要试算) A B C D E 轻关键 组分 重关键 组分

R的确定 RR 0;组分i对基准组 R? Underwood方程 分j的相对挥发度 0是什么? R J Di min i=1 0是方程的解 F q:进料状态 O 多解时怎么办?

2021/2/22 多组分精馏 7 R的确定 • RminR • Rmin? Underwood 方程 1 1 min − − = = n i i j i j Di x R    ij:组分i对基准组 分j的相对挥发度 是什么? q n x i i j i j F i = − = − 1 1    是方程的解; q: 进料状态 多解时怎么办?

R的确定 Rmin→R 怎么想出来的? 两组分时Rmin的影响因素有哪些? Rmin=f(塔顶组成,相对挥发度,进料组 成,进料状态) 2021/2/22 多组分精馏

2021/2/22 多组分精馏 8 R的确定 • RminR • 怎么想出来的? – 两组分时Rmin的影响因素有哪些? • Rmin = f (塔顶组成, 相对挥发度, 进料组 成, 进料状态)

N的确定 准确:逐板计算解大方程组 简捷: Gilliland图 Gilliland图 N N+2 Nmin:以轻重关键 组分为基准得到 R-R Rmin: Underwood法 R+1 20mZ22 多组分精馏

2021/2/22 多组分精馏 9 N的确定 • 准确: 逐板计算/解大方程组 • 简捷: Gilliland图 Gilliland图 2 min + − N N N 1 min + − R R R Nmin: 以轻重关键 组分为基准得到 Rmin: Underwood 法

多组分精馏:实际计算 流程设计 现成的软件(PROI等) 2021/2/22 多组分精馏 10

2021/2/22 多组分精馏 10 多组分精馏: 实际计算 • 流程设计 • 现成的软件(PROII等)