物料衡算和操作线方程.ppt

制药工程原理与设备
第六章蒸馏
第六章蒸馏
第一节双组分理想物系气液平衡
第二节蒸馏方法
第三节双组分连续精馏的计算
第四节蒸馏设备
第五节恒沸精馏与萃取精馏
第三节双组分连续精馏的计算
主要涉及物料衡算及操作线方程计算
所谓理论板是指离开这种板的气液两相互成平衡,而且塔板上的液相组成也可视为均匀的。例如,对任意层理论板n而言,离开该板的液相组成xn与气相组成yn符合平衡关系。
一、理论板的概念和恒摩尔流假定
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一、理论板的概念和恒摩尔流假定
V1=V2=…=Vn=V V1′=V2′=…=Vm′=V′
式中 V——精馏段中上升蒸气摩尔流量,kmol/h;
V′——提馏段中上升蒸气摩尔流量,kmol/h;
下标表示塔板序号。
(1)恒摩尔气流: 精馏段内,每层塔板的上升蒸汽摩尔流量都相等, 提馏段也一样。但两段的上升蒸汽摩尔流量不一定相等。
一、理论板的概念和恒摩尔流假定
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(2)恒摩尔液流: 精馏段内,每层塔板的下降液体摩尔流量都相等,提馏段也一样。但两段的下降液体摩尔流量不一定相等。
一、理论板的概念和恒摩尔流假定
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L1=L2=…=Ln=L L1′=L2′=…=Lm′=L′
式中 L——精馏段中下降液体摩尔流量,kmol/h;
L′——提馏段中下降液体摩尔流量,kmol/h;
恒摩尔流假定成立必须满足的条件是
溶液中各组分的摩尔汽化热相等。
气液两相接触时因温度不同而交换的显热可忽略。
精馏塔保温良好,热损失可以忽略。
若在精馏塔塔板上气、液两相接触时有nkmol的蒸气冷凝,相应就有nkmol的液体气化,这样恒摩尔流的假定才能成立。
一、理论板的概念和恒摩尔流假定
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二、物料衡算和操作线方程
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对图中所示的连续精馏塔作全塔物料衡算,并以单位时间为基准,即
总物料 F=D+W
易挥发组分 FxF=DxD+WxW
式中 F——原料液流量,kmol/h;
D——塔顶产品(馏出液)流量,kmol/h;
W——塔底产品(釜残液)流量,kmol/h;
xF——原料液中易挥发组分的摩尔分率;
xD——馏出液中易挥发组分的摩尔分率;
xW——釜残液中易挥发组分的摩尔分率。