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河北化工医药职业技术学院教案第四节 双组分连续精馏过程的物料衡算一、理论板的概念及恒摩尔流假定1理论板的概念理论板离开该塔板的蒸汽和液体互成平衡。2恒摩尔流假定 恒摩尔流:指在精馏塔内,无中间加料或出料的情况下,每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等(恒摩尔气流),每层塔板下降液体的摩尔流量也相等(恒摩尔液流)。 (1)恒摩尔气流(气化)精馏段: 提馏段: 注意:V 不一定等于V-精馏段上升蒸汽的摩尔流量, kmol/h;-提馏段上升蒸汽的摩尔流量, kmol/h(2)恒摩尔液流(溢流)精馏段: 提馏段: 注意:不一定等于精馏段任一塔板下降液体流量,kmol/h提馏段任一塔板下降液体流量,kmol/h若恒摩尔流动假设成立,则有1kmol蒸汽冷凝,同时就必须有1kmol的液体气化。满足恒摩尔流的条件:(1)两组分的摩尔汽化潜热相等;(2)两相接触因两相温度不同而交换的显热可忽略不计;(3)塔设备保温良好,热损失可以忽略不计。二、物料衡算和操作线方程1全塔物料衡算设:F、D、Wkmol/h xF、xD、xW摩尔分数连续稳定操作,故:总物料:易挥发组分:塔顶采出率: ; 塔底采出率:塔顶易挥发组分回收率塔底难挥发组分回收率【例题7-3】2操作线方程(1)精馏段操作线方程 令为回流比 精馏段操作线方程 其意义:表示在一定的操作条件下,精馏段内自任意第n块板下降液相组成xn与其相邻的下一块(即n+1)塔板上升蒸汽组成y(n+1)之间的关系。精馏段操作线的绘制:当R, D, xD为一定值时,该操作线为一直线。(方法一) 斜率: 截距:(方法二)过点a(xD,xD )及点c(0, xD /(R+1))的一条直线。课堂练习:习题7-5练习:在连续操作的精馏塔中,每小时要求蒸馏2000kg含水90(质量百分数,以下同)的乙醇水溶液。馏出液含乙醇95,残液含水98,若操作回流比为3.5,问回流量为多少?答:602.2kgh小结:
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