化工原理课件 9.6 双组分精馏的操作型计算.ppt_第1页
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文档简介

9 6双组分精馏的操作型计算 9 6 1精馏过程的操作型计算9 6 2精馏塔的温度分布 9 6 1精馏过程的操作型计算 一 操作型计算的内容 设备已定 总理论板数与加料位置 有时加料位置也可变动 的条件下 指定的操作条件 预计精馏操作的结果或要求一定的操作结果 确定必须的操作条件 如回流比 加料位置 二 操作型计算在实际生产中的预计作用 1 产品质量 2 操作条件变化时产品质量和采出量的变化 3 为保证产品质量应采取的措施 4 设计新装置时应用操作型的计算方法确定精馏所需的理论板数 三 计算命题 举例 已知 全塔总板数N及加料板位置 第m块板 相平衡曲线或相对挥发度 原料组成xF与热状态q 回流比R 并规定塔顶馏出液的采出率D F 求 精馏操作的最终结果 产品组成xD xW以及逐板的组成分布 操作型计算的特点 操作型计算一般均须试差 迭代 加料板位置 或其它操作条件 一般不满足最优化条件 四 举例 1 回流比增加对精馏结果的影响 已知 一操作中的精馏塔 塔顶馏出液的采出率D F一定 其他条件不变 指总板数 加料位置 处理量 加料组成与热状态 回流比R增加 试分析产品组成的变化规律 定性分析 精馏段 L V R R 1 R L V 操作线向对角线方向移动 提馏段 操作线向对角线方向移动 精馏段 提馏段塔板的分离能力都得到提高 因此xD xW 定量计算 例9 8用精馏塔分离苯 甲苯物系 2 47 m 8 N 10 xf 0 25 q 1 D F 0 1844 推论 实际生产中可通过增大回流比提高产品的纯度 注意 藉增加回流比R来提高xD的方法并非总是有效 b xD的提高受全塔物料衡算的限制 加大回流比可提高xD 但其极限值为xD FxF D 对一定塔板数 即使采用全回流 xD也只能某中程度趋近于此极限值 如xD的数值大于1 则xD的极限值为1 c 加大操作回流比意味着加大蒸发量与冷凝量 这些数值还将受到塔釜及冷凝器的传热面的限制 a xD的提高受精馏段塔板数即精馏塔分离能力的限制 对一定板数 即使回流比增至无穷大 全回流 时 xD也有确定的最高极限值 在实际操作的回流比下不可能超过此极限值 2 进料组成变动的影响 一个操作中的精馏塔 若进料组成xF下降至 则在同一回流比R及塔板数下塔顶馏出液组成xD将下降为 提馏段塔釜组成也将由xW降至 9 6 2精馏塔的温度分布和灵敏板 一 精馏塔的温度分布 产生温度分布的主要原因 加压或常压精馏 主要是各板组成不同 减压精馏中 各板组成与总压的差别共同作用的结果 以后者更为显著 二 灵敏板 问题 生产中如何及时地预测如何外界因素的干扰对产品质量的影响 答 温度 问 哪一个位置的温度 一般情况 塔顶温度是馏出液组成的直接反映 高纯度分离 乙苯 苯乙烯在8kPa下减压精馏 当塔顶
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