化工原理讲解

化工原理中南大学化学化工学院上两节主要内容回顾1.1蒸馏概述1.2两组分溶液的气液平衡蒸馏的特点蒸馏的分类相律气液平衡关系理想溶液相图非理想溶液中南大学化学化工学院上节主要学习内容1.3平衡蒸馏与简单蒸馏1.4精馏的原理与流程1.5两组分连续精馏的计算(1)平衡蒸馏计算微分蒸馏计算精馏原理精馏特点精馏板式塔结构理论板与假设中南大学化学化工学院

平衡蒸馏的计算对于I.S.，若q给定：可求得y，xxFfeyx泡点线(t-x)q线tteD中南大学化学化工学院微分蒸馏的计算中南大学化学化工学院精馏-----多次蒸馏中南大学化学化工学院精馏过程的气液平衡相图分析中南大学化学化工学院精馏操作原理(连续/间歇)中南大学化学化工学院精馏特点精馏段起着使原料中组分增浓的作用提留段起着使回收原料中易挥发组分的作用塔板提供了两相传质传热的场所回流与底流蒸汽保证了每块塔板上都有气液两相接触,因此是构成气液两相传质的必要条件中南大学化学化工学院理论板与恒摩尔流假设对于理论板，xn

与yn

符合平衡关系。

xn-1>xn,yn>yn+1

中南大学化学化工学院物料衡算与操作线方程VL连续精馏过程中，原料液不断进入塔内，精馏段与提馏段关系不同中南大学化学化工学院精馏段操作线方程中南大学化学化工学院精馏段操作线方程精馏段操作线中南大学化学化工学院提馏段操作线方程forallcomponents

L’=V’+Wforlightcomponent:L’xm=V’ym+1+Wxw

中南大学化学化工学院提馏段操作线方程L’与L之间是什么关系？？中南大学化学化工学院进料热状况的影响1.冷液进料(t<ts)2.泡点进料(t=ts)3.汽液混合物进料(ts<t<td)4.露点进料(t=td)5.过热蒸汽进料(t>td)ts-------泡点温度td-------露点温度中南大学化学化工学院进料板的物料衡算对进料板进行物料衡算：中南大学化学化工学院q线方程（进料方程）精馏段:Vyn+1=Lxn+DxD(A)提馏段:V’ym+1=L’xm-WxW(B)yn+1=ym+1；xn=xm(V’

–V)y=(L’-L)x-(DxD+WxW)DxD+WxW=FxF;L’-L=qF;V’

–V=(q-1)Fq线：精馏和提馏段操作线交点轨迹方程（为直线）中南大学化学化工学院

y=[q/(q-1)]x-xF/(q-1)

q线方程中南大学化学化工学院e(xF,yF)a(xD,yD)b(xW,yW)提馏段操作线的画法a,(xD,yD),e,(xF,xF)b，(xW,xW)d.dq/(q-1).中南大学化学化工学院逐板计算法塔顶全凝器：y1=XD

x1=f1(y1)f1---汽液平衡关系

y2=f2(x1)f2---操作线关系

直到xn+1<xF.则第n+1块板为进料板。同理，继续。理论板数的计算中南大学化学化工学院图解法(McCade-Thiele)中南大学化学化工学院回流比Rq=1R3xd3R2xd2xFxD0q1R1xd1q同Rxd(除q>1)中南大学化学化工学院

回流比R是精馏的重要参数。依据设备成本（塔板数）与能量成本（再沸器、冷凝器)的平衡考虑.

回流比的影响及其选择中南大学化学化工学院若D=0,F=0,W=0,

R=L/D=L/0=∞

则，精馏与提留段操作线重合，落于对角线。

yn+1=xn

则有Nmin.全回流应用于开工调试。全回流与最小理论板数中南大学化学化工学院中南大学化学化工学院

Equation6-40isFenskeformulawhichisusedtocalculatetheminimumidealplateswhentotalcondenserisapplied.

1-44a中南大学化学化工学院最小回流比(Rmin)

两个操作线交于平衡线上。则塔板无穷大∞,此时，R=Rmin.交点d成为夹紧点（恒浓区）。

中南大学化学化工学院最小回流比的求法中南大学化学化工学院（1）图解法适用于任何形状的平衡线。求最小回流比中南大学化学化工学院（2）解析法适于有汽液平衡方程的（泡点进料，xq=xF