《化工原理》课程教学资源（PPT讲稿）第一章 蒸馏 1.5.7 几种特殊情况下理论板层数的求法 1.5.8 塔高和塔径的计算 1.5.9 连续精馏装置的热量衡算 1.5.10 精馏塔的操作和调节 1.6 间歇精馏 1.7 恒沸精馏和萃取精馏

1.5.7几种特殊情况下理论板层数的求法 (一)塔底直接通入水蒸气 分离体系为水溶液，且水是难挥 发组分。 D,Xo 对图中虚线圈作轻组分的物料衡算，得 F,Xp L'x =Vy+w*xi V L·W* 提馏段操作线 X'm 方程 (x-x)。 L L'=W* Xw* y=0

1.5.7 几种特殊情况下理论板层数的求法 (一)塔底直接通入水蒸气 , xD L' V' x 'm y 'm+1 L'=W* xW * y=0 F xF L V D , V ' 分离体系为水溶液，且水是难挥 xD 发组分。 ' * 1 ' ' m ' m * W L x =V y +W x + 对图中虚线圈作轻组分的物料衡算，得 ( ) ' ' ' * ' ' ' * ' ' * 1 m W m m W x x V L x V W x V L y = − + = − 提馏段操作线 方程

()塔底直接通入水蒸气 q线 4 X"w Xw XE 理论板数图解分析

理论板数图解分析 (一)塔底直接通入水蒸气 1 4 5 q线 xF x* xW W 2 3 xD

(二)具有多股进料的精馏塔 具有两个进料的精馏塔，此塔被分为三段， 2*11 相应地有三条操作线。求精馏塔塔顶，塔底 两端产品的量以及为完成分离任务所得的塔 板数和两股进料的适宜进料位置仍使用物料 衡算和相平衡，由图解求总板数及进料位置。 上段： ynmn= ,1 R+i+R+

(二)具有多股进料的精馏塔 具有两个进料的精馏塔，此塔被分为三段， 相应地有三条操作线。求精馏塔塔顶，塔底 两端产品的量以及为完成分离任务所得的塔 板数和两股进料的适宜进料位置仍使用物料 衡算和相平衡，由图解求总板数及进料位置。 n n D x R x R R y 1 1 1 1 + + + + = 上段：

两进料口之间段 -1 V'y=L'x Dxp-Fxn x,+ V 其中 V=V-(1-q)E y" L=L+qF

1 1 ' ' 1 ' ' s s D F V y = L x + Dx − F x + ' ' ' ' ' 1 1 1 V Dx F x x V L y D F s s − + = + 两进料口之间段 1 1 V' =V − (1− q )F 1 1 L' = L + q F 其中

提馏段 V"y=Lx-Wxir D 其中L"=L'+q2F3m"=-(1-q,)F

m m WxW V y + = L x − '' '' 1 '' '' m m W x V W x V L y '' '' '' '' '' +1 = − 提馏段 2 2 其中 L'' = L'+q2 F2 V'' =V'−(1− q )F

1.0 P=constant 3 e q线 XD R+1 b 0Xw XF2 XFl xD1.0

d y 1.0 1.0 P=constant xD R +1 xD 0 a c xF2 e q线 xW b 1 2 3 4 xF1

(三)具有侧线抽出的精馏塔 1.全塔物料衡算 D,0 对右图中的精馏塔作物料衡算： +D,0 F,炸 总物料衡衡算 Ⅱ F=D+D+W 血 轻组分衡算 Fx=Dx+Dxp+Wxu WXw

(三)具有侧线抽出的精馏塔 对右图中的精馏塔作物料衡算： F = D'+D +W F D DxD WxW Fx = D'x ' + + 总物料衡算 轻组分衡算 1.全塔物料衡算 , xD W,xW F xF D , D xD’ ’ , Ⅰ Ⅱ Ⅲ

2.精馏段上段操作线： 总物料衡衡算式 D,XD n+1 V=D+D 易挥发组分衡算式 F,XE D',Xp' Ⅱ Vy=x+Dxp Ⅲ 即人z40+z46 D →R+ R- WXw

n n D x R x R R y 1 1 1 1 + + + =   + 2. 精馏段上段操作线: 总物料衡算式 易挥发组分衡算式 V = L + D Ⅰ Ⅰ n n DxD V y + = L x + Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 1 n n D x L D D x L D L y + + + =      即 +1 D L R  = , xD W,xW F xF D , D xD’ ’ , Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ n+1 y Ⅰ n x Ⅰ V Ⅰ L

3.精馏段下段操作线 总物料衡衡算式 V-L+D+D D,XD =-D' D',Xp' 易挥发组分衡算式 Vym=Lx+Dxp+D'xp F,XF 即 Ⅲ 始4n4Dn*rn L-D WXw

' 1 ' ' ' ' ' n n D D x L D D D x L D D D x L D D L D y + + + + + + + + − =            + 3. 精馏段下段操作线 , xD W,xW F xF D , D xD’ ’ , Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅱ n+1 y Ⅱ n x Ⅱ V Ⅱ L 总物料衡算式 易挥发组分衡算式 V = L + D + D' Ⅱ Ⅱ 1 ' ' n n D D V y = L x + Dx + D x + Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 即 L = L − D' Ⅱ Ⅰ

4.提馏段的操作线 总物料衡衡算式 V=L-W D,0 I 易挥发组分衡算式 D,0 Vym=Lxm -Wxw F,XE Ⅱ 即 Ⅲ ' W L'↑ y=T-W X.-I_WXw WXw

4. 提馏段的操作线 m m W x L W W x L W L y − − − + = ' ' ' ' 1 ' , xD W,xW F xF D , D xD’ ’ , Ⅰ Ⅱ Ⅲ ' m+1 y ' m x L' V ' 总物料衡算式 易挥发组分衡算式 V' = L'−W m m WxW V y + = Lx − ' ' ' 1 ' 即