化工精馏课件：双组分连续精馏的计算2

1、授课教师授课教师: :邸凯邸凯第四章第四章 精精 馏馏第五节第五节 双组分连续双组分连续精馏的计算精馏的计算化化 学学 工工 程程 基基 础础四、理论板数四、理论板数NT的求法：的求法：逐板计算法图解法简洁算法1、逐板计算法：已知条件：原料液组成、 进料状态、回流比R、 分离要求、平衡关系原理： 利用平衡关系和操作关系，逐板计算。即已知F、xF、xD、xW、R、q、，求理论板数NT化化 学学 工工 程程 基基 础础1）精馏段：塔顶使用全凝器：Dxy 1第一块板：1111) 1(1xxxy第二块板：21211yRxxRRyD2222) 1(1xxxynx饱和液体进料时，当 时，第n块板为加料板，

2、精馏段需（n-1）块理论板；其它进料时，要算到 。 Fnxx qnxx nDxxyxyx2211平衡关系操作关系平衡关系化化 学学 工工 程程 基基 础础2）提馏段：nxx 1WWxWqFLWxWqFLqFLxWLWxWLLy112mnxxyxx221平操即： 当 时，说明提馏段共 块板（因塔釜再沸器中气液平衡，相当于一块理论板）。Wmxx) 1(m3）塔内板数： 精馏塔总的理论板数为 块。2) 1() 1(nmnm4）特点： 计算准确，同时求得各层板上气液相组成；计算麻繁。 注意：注意： 当塔顶为全凝器时不相当于理论板；若为分凝器，则相当于一块理论板。 V 分凝器 全凝器 L D,xD 化化

3、 学学 工工 程程 基基 础础2、图解法：步骤： 1）作出 图，画出对角线； yx 过点 和点 作直线；),(DDxxa)1,0(RxbD2）作精馏段操作线：3）作提馏段操作线： 作点 和点),(WWxxc),(FFxxe连接cd，即为提馏段操作线过点e作斜率为 的直线，交直线ab于点 。1qq),(qqxxd4）从点a（或点c）在精馏段操作线与平衡线间作梯级，梯级个数N（梯级与平衡线交点的个数）为所需理论板数。若存在再沸器，则理论板数为（N-1）块。xW12345678910aq 线deyx01.01.0yqxqxFxDbc1RxDy1x1y2化化 学学 工工 程程 基基 础础说明： 1）平

4、衡线与操作线距离越近，所需理论板数越少； 2）随q增大，NT减少，原因是精馏塔提馏段内回流比 增大，使分离程度提高； 3）适宜的加料板为跨越d点后第一块板，此时NT最小。 适宜的加料位置123567812346781234567adccdacda0001.01.01.01.01.01.0yxyxxygfacb01.0 xWxy1.0 xD不同加料热状态下的 q 线q0q=00q1化化 学学 工工 程程 基基 础础1）物料衡算： WDVF0WDFxWxDxF总物料：易挥发组分：2）操作线方程：精馏段操作线不变提馏段： WmmWxyVxL1WmmxVWxVLy1WL 0VV )(01WmmxxVW

5、y五、几种特殊情况下理论板数的求法：五、几种特殊情况下理论板数的求法：1、水蒸汽直接加热： 待分离混合物为水溶液，且水为难挥发组分，塔釜可用水蒸汽直接加热，以省掉再沸器。F, xFD, xDW, xW加热蒸气 V0VLVL提馏段操作线方程化化 学学 工工 程程 基基 础础提馏段操作线不再过点（xW，xW)，而过点（xW，0)。3）理论板数：xWgda1.0yx01.0 xD)(01WmmxxVWy两操作线交点仍由精馏段操作线与q线交点确定。由图中 a 点出发绘梯级至 g 点可得所需的理论板数。直接加热精馏所需的理论板数较间接精馏稍有增加。这是因为直接加热蒸汽的稀释作用，使得塔内物料分离任务增加，当达到相同的馏出液组成及回收率时就需更多的塔板。精馏段操作线不变化化 学学 工工 程程 基基 础础2、多侧线的精馏塔：多股加料、多股出料1