化工原理课件：第1章 蒸馏Distillation4

1、第1章 蒸馏Distillation1.1 概述1.2 两组分溶液的汽液平衡1.3 平衡蒸馏与简单蒸馏1.4 精馏原理和流程1.5 两组分连续精馏的计算2022/7/201第三章 蒸馏一、逐板计算法 逐板计算法通常从塔顶开始，计算过程中依次使用平衡方程和操作线方程，逐板进行计算，直至满足分离要求为止。 平衡方程操作线方程（a)（b)（c)1.5.4 理论板层数的求法2022/7/202逐板计算法示意图L，xDD，xDV，y1F，x12022/7/203塔顶采用全凝器 由 y1 =xD(a)x1y2 x2 y3 xF xn（泡点进料）进料板 NF ：第 n 层一、逐板计算法 (b)(a)(a)(

2、a)(b)精馏段理论板层数：n-1（进料板算在提馏段）2022/7/204由 =xn xW总理论板层数 NT ：n m - 2 （不包括再沸器）一、逐板计算法 (a)(a)(a)(c)(c)(c)提馏段理论板层数：m-1（不包括再沸器）2022/7/205例5.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知操作回流比R为3，馏出液的组成为0.95（摩尔分率），塔顶采用全凝器。该物系在本题所涉及的浓度范围内气液平衡方程为y=0.42x+0.58。试求精馏段内离开第二层理论板（从塔顶往下计）的气液相组成。 解： 2022/7/20二、梯级图解法 梯级图解法又称麦克布蒂利法，简称MT法。 1.操作线的作法

3、用图解法求理论板层数时，需先在xy图上作出精馏段和提馏段的操作线。作图时，先找出操作线与对角线的交点，然后根据已知条件求出操作线的斜率（或截距），即可作出操作线。2022/7/207xDabxWcd精馏塔的操作线g2022/7/208 提馏段操作线的截距数值很小，因此提馏段操作线不易准确作出，且这种作图法不能直接反映进料热状况的影响。故提馏段操作线通常按以下方法作出：先确定提馏段操作线与对角线的交点c，再找出提馏段操作线与精馏段操作线的交点d，直线cd即为提馏段操作线。二、梯级图解法 2022/7/209 与对角线联立解得交点e。过点 e作斜率为q/(q-1)的直线与精馏段操作线交于点d，联接

4、cd 即得提馏段操作线。 二、梯级图解法 直线方程斜率截距q 线方程或进料方程2022/7/2010操作线的作法xDabxWcxFe截距斜率fd2022/7/20112.梯级图解法求理论板层数 自对角线上的点 a开始，在精馏段操作线与平衡线之间作由水平线和铅垂线构成的阶梯，当阶梯跨过两操作线的交点 d时，改在提馏段操作线与平衡线之间绘阶梯，直至阶梯的垂线达到或跨过点c为止。二、梯级图解法 2022/7/2012xDabxWcxFefd12345NT=4（不包括再沸器）；NT=5（包括再沸器）；NF=32022/7/2013说明一个直角梯级代表一块理论板。若塔顶采用分凝器，则精馏段理论板层数=相应阶梯数-1；若塔底采用间接蒸汽加热，则提馏段理论板层数相应阶梯数-1。适宜进料板位置为跨过点d的理论板。当q，操作线离平衡线愈远，NT。xWabcfedyxFxD2022/7/20梯级的物理意义xn,yn符合平衡关系，由2点表示2022/7/20确定最优进料位置适宜的进料位置应为跨过d点所对应的阶梯。对于一定的分离任务，所需理论板数为最少。进料位置过低，使釜残液中轻组分含量偏高，完成指