化工原理精馏.ppt

化工原理精馏
第一页，共31页
二、理论塔板
三、恒摩尔流假定
FxF=DxD+WxW
F=D+W
四、全塔物料衡算
F
D
W
L’
V’
L’
V’
V
L
第二页，共31页
二. 操作线方程
(一) 精馏段操作线
总物料衡算:V=L+D
易挥发组分衡算:
Vyn+1=Lxn+DxD
令：
回流比
于是：
精馏段操作线方程式
•
(xD,xD)
进料xF
V,y1
L,xD
D,xD
1
2
n
n+1
x1
x2
y2
yn
xn
L
yn+1
V
第三页，共31页
(二) 提馏段操作线方程
总物料衡算：L=V+W
易挥发组分衡算 :Lxm= Vym+1+ WxW
提馏段操作线方程
•
(xW,xW)
W,xw
m+1
N
xm
yN
ym+1
L
V
xN
xN
m
V
L
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【例1】在连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知原料液流量为100kmol/h，（易挥发组分的摩尔分率，下同），提馏段下降液体量与精馏段相等，，。若要求易挥发组分回收率为96%，试计算：
(1) 釜残液的摩尔流量；
(2) 提馏段操作线方程。
解：
(1) 釜残液的摩尔流量
由总物料恒算：F=D+W
D= kmol/h
W=F-D=100-= kmol/h
(2) 提馏段操作线方程
由易挥发组分恒算：FxF=DxD+WxW
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由回流比的定义：L=RD
=×= kmol/h
L= kmol/h
因此提馏段操作线方程：
WxW=FxF-DxD=100×-×= kmol/h
xW=
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【例】某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程：
精馏段：y=+; 提馏段：y=-
已知xF=,求塔顶易挥发组分及塔底难挥发组分的收率及回流比.
解：
y=+
y=x
xD=
y=-
y=x
xW=
全塔物料恒算：
F=W+D
FxF=WxW+DxD
易挥发组分物料恒算：
xF=
D/F=
W/F=
求 及
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根据精馏段操作线方程：
R=4
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§ 进料热状况对操作线方程的影响
其进料状态可有以下几种:
(1)冷液进料(A点)；
(2)饱和液体(泡点)进料(B点)；
(3)汽液混合物进料(C点)；
(4)饱和蒸汽(露点)进料(D点)；
(5)过热蒸汽进料(E点)。
温度℃
x(y)
• A
• B
•C
• D
• E
F,IF
V,IV
L,IL
V,IV
L,IL
一. 进料热状况参数
总物料衡算：
热量衡算
F+V+L=V+L
FIF+V IV+LIL=VIV+L IL
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近似认为：
IV =IV
IL=IL
令：
且：
q值称为进料的热状况参数。
当原料为气液混合物、饱和液体或饱和蒸汽时，q表示原料液当中的液相分率，即原料液中的液相量为qF,气相量为(1-q)F。
FIF+V IV+LIL=VIV+L IL
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