浙江大学：《化工原理》本科课程教学资源（PPT课件）第九章 蒸馏 §9.4 二元连续精馏的分析与计算（1/3）

幻灯片3目录 §9.4二元连续精馏的分析与计算 、全塔物料衡算 精、提馏段物料衡算 三、理论塔板数№的计算 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 1/23

浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 1/23 幻灯片3目录 §9.4 二元连续精馏的分析与计算 一、全塔物料衡算 二、精、提馏段物料衡算 三、理论塔板数N的计算

§9.4二元连续精馏的分析与计算 计算项目: 塔顶(或塔底)产量和浓度 HD,XD 塔内物流量 回流量 F 2AF 塔板数或填料层高度 L 进料位置 塔径 W 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 2/23

浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 2/23 D, xD W, xW F, xF §9.4 二元连续精馏的分析与计算 计算项目： 塔顶（或塔底）产量和浓度 塔内物流量 回流量 塔板数或填料层高度 进料位置 塔径 L V L V 

§9.4二元连续精馏的分析与计算 计算前提: 两个筒化傻理论板假定 恒摩尔流假定若组分A、B的汽 潜热接近,则N=N 饱和液相 B 0 X N A L B B和汽相 t,x yo 0 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏

浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 3/23    恒摩尔流假定 理论板假定 两个简化假定 计算前提： D, xD W, xW F, xF §9.4 二元连续精馏的分析与计算 L V L V  饱和液相 x0 t0 y t L V 饱和汽相 t, x y0 T0 L V B A A B N A N B ------若组分A、B的汽化 潜热接近，则NA=NB V L

§94二元连续精馏的分析与计算 全塔物料衡算 F=D+w X FXF Dxp +wxw 9AD Dxd x100% F 易挥发组分回收率:η1FXF 难挥发组分回收率:们2 W(1-x) ×100% 浙江大学本科生课程 W, Xw 化工原理 第九章蒸馏

浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 4/23 D, xD W, xW F, xF    = + = + FxF DxD WxW F D W 易挥发组分回收率： 1 = 100% F D F x D x  难挥发组分回收率： 100% (1 ) (1 ) 2  − − = F W F x W x  §9.4 二元连续精馏的分析与计算 一、全塔物料衡算

§94二元连续精馏的分析与计算 二、精、提馏段物料衡算 1.精馏段操作线方程 全凝器,泡点回流 ,AD 丿=L+D lvn=Lx, +Dx n +下 x.十-y D n R D x.十 R+11R+1 令R=一—回流比 LE RD D V=(R+1)D 浙江大学本科生课程 或 化工原理 第九章蒸馏 5/23

浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 5/23 1．精馏段操作线方程 全凝器，泡点回流 D, xD F, xF L,x V,yn+1 n V,y1    = + = + Vyn+ Lxn DxD V L D 1 n n xD V D x V L y +1 = + 令 D L R = -------回流比    = + = V R D L RD ( 1) L,xD 1 1 1 + + + + = R x x R R y D n n §9.4 二元连续精馏的分析与计算 二、精、提馏段物料衡算 n 1 t B A x 或 y

精、提馏段物料衡算 R x D R+1"R+1 精馏段的操作线方程 过点a(xD、x) n+1 斜率小于1的直线 X 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 6/23

浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 6/23 1 1 1 + + + + = R x x R R y D n n -------精馏段的操作线方程 过点 a（xD、xD）、 斜率小于 1 的直线 y xD a 0 X xD xn yn+1 二、精、提馏段物料衡算 n xn yn+1

精、提馏段物料衡算 思考:操作线斜率大,对精馏是否有利? 操作线斜率大,意 液相减浓 a 味着经过一块理论板 程度 后,汽相的增浓程度 yn汽相 增浓 变大,液相的减浓程yn+1程度 度变大。故操作线斜 率大对精馏段的分离 是有利的。 R J x.十 R+1"R+1 X 浙江大学本科生课程 n 化工原理 第九章蒸馏 7/23

浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 7/23 操作线斜率大，意 味着经过一块理论板 后，汽相的增浓程度 变大，液相的减浓程 度变大。故操作线斜 率大对精馏段的分离 是有利的 。 y xD a xn-1 yn n xn yn+1 0 xD xn yn+1yn xn-1 汽相 增浓 程度 液相减浓 浓程度 二、精、提馏段物料衡算 思考：操作线斜率大，对精馏是否有利？ 1 1 1 + + + + = R x x R R y D n n

、精、提馏段物料衡算 2.提馏段操作线方程 物料衡算得: m L=v+w + m+1 W m+/S --提馏段的操作线方程1 X M W,Xw 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 8/23

浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 8/23 xm+1 L, xM V,yW ym V L xm-1 W, xW xm m+1 m ym+1 物料衡算得：     =  +  =  + L xm V y m+ WxW L V W 1 V Wx x V L y W m m  −   +1 = ------提馏段的操作线方程 二、精、提馏段物料衡算 2．提馏段操作线方程

精、提馏段物料衡算 y m+1下 x.K--提馏段的操作线方程 直线 过点b(xw、xw)、 L 2>1 斜率 斜率小,提馏 段内塔板的分 离能力高。 W X 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 9/23

浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 9/23 y xD a xW b 0 xW xD 二、精、提馏段物料衡算 V Wx x V L y W m m  −   +1 = ------提馏段的操作线方程 直线 过点 b（xW、xW）、 斜率 1 ' '  L −W L 斜率小，提馏 段内塔板的分 离能力高

3、进料热状况的影响及加料线方程 V L (a)过冷液体(b)饱和液体(c汽液混合物d)饱和蒸汽e)过热蒸汽 VL V【露

(a)过冷液体 (b)饱和液体 (c)汽液混合物 (d)饱和蒸汽 (e)过热蒸汽 V L V L F } V L V L F V L { V L F { V L V L F { } V L V L F } V>V，L>L V=V，L>L VL V<V，L=L V<V，L<L P 一定 B t-y t t-x A 0 1           =   =  露 露 泡 露 泡 泡 过热蒸汽： 饱和蒸汽： 饱和液、汽混合物： 饱和液体： 过冷液体： 五种进料热状况 t t t t t t t t t t t F F F F F 3、进料热状况的影响及加料线方程