全回流操作的意义.ppt

1、全回流操作过程,知识点编号：ZYKC20112902040602,新课导入,在传质与分离学习领域课程中，已进行“回流及回流比的计算 ”和“精馏过程的运行状况”的内容学习。,回顾1 回流是保证精馏塔连续定态操作的基本条件，因此回流比是精馏过程的重要参数。 回顾2 回流比的大小对产品产量和产品质量的影响很大。 问题1 除此之外，回流比对精馏还有影响吗？ 回答答案是肯定的，回流比还是影响精馏操作设备费用和和操作费用的一个重要因素。,一、全回流操作过程,新课展开,回流比有一个范围。范围的下限为最小回流比；回流比一定大于最小回流比、且无上限，即可趋向。当回流比趋向，即全回流。 1全回流操作的条件 问题2

2、 什么全回流操作？ 回答将塔顶上升的蒸汽全部冷凝后又全部回流至精馏塔内，即产品量D=0； 不向塔内进料，即原料液流量F=0； 不取出塔底产品，即残液量W=0。在这三种条件下进行的操作就称为全回流操作。,2全回流操作的特点 问题3 全回流操作有哪些特点？ （1）全回流时回流比R，既不向塔内进料，也不从塔内取出产品，此时生产能力为零。 例 1 实验室精馏酒精水溶液，开车前先向精馏塔加入一些料液，开车后，首先进行全回流操作，塔顶产品和塔底产品的采出阀门全部关掉，没有产品取出。过一段时间以后再进行连续精馏操作。,一、全回流操作过程,2全回流操作的特点 问题3 全回流操作有哪些特点？ 回答（2）全回流时

3、操作线方程 全回流操作时，全塔没有精馏段和提馏段之区分，全塔只有一条操作线。 问题4 全回流时操作线方程是什么？ 回答精馏段操作线和提馏段操作线均与对角线重合，操作线方程yx。,一、全回流操作过程,3全回流操作的意义 全回流操作对正常生产无实际意义，但对科研、稳定生产和精馏开车均具有重要意义。 （1）在精馏塔的开工阶段采用全回流操作不仅操作方便，而且是精馏开车的必要阶段。 问题5 为什么大多数精馏塔开工时要采用全回流操作？ 回答精馏塔开工时要采用全回流操作，既简单又有效，因为塔不受上游设备操作干扰，有比较充裕的时间对塔的操作进行调整，这样既可减少精馏塔的稳定时间，又可降低不合格产品的产出量。,

4、一、全回流操作过程,3全回流操作的意义,一、全回流操作过程,（2）对回流比大的高纯度塔，全回流开车有很大吸引力。 例2 乙烯精馏塔和丙烯精馏塔开车时采用全回流操作。因为这类塔从开车到操作稳定需较长时间，全回流时塔中状况与操作状况比较接近。 问题6 什么情况下精馏在开车时不适合采用全回流操作？ 回答物料在较长时期的全回流操作中，特别是在塔釜较高温度区内可能发生不希望的反应。物料中含有微量危险物质（遇明火、高热极易燃烧爆炸、人吸入易急性中毒等）。 例3丁二烯精馏塔中含微量乙烯基乙炔，丙烯精馏塔中含微量丙二烯和甲基乙炔，丁二烯精馏塔和丙烯精馏塔开车时尽量不采用全回流操作。他们在正常操作中不会引出麻烦

5、，但在长期全回流操作中又遇到塔顶馏出物管线的阀门渗漏时，此时实际上相当于一个间歇精馏，这些有害物质随时间的延长在塔中逐渐达到浓集，从而导致爆炸或其他一些事故。,3全回流操作的意义 （3）为以便于过程的调节或控制，有时操作过程出现异常时，也会临时改为全回流操作 。 （4）在精馏塔短期停料时，往往也用全回流操作来保持塔的良好操作状况。 （5）当操作严重失稳时，通过全回流操作可以使精馏操作稳定下来，全回流操作还是脱除塔中水分的一种方法。 （6）全回流操作还可进行精馏塔的实验研究，如塔板效率的测定、塔填料性能的测定等。 问题7 全回流操作进行实验研究有什么优点？ 回答全回流操作进行实验研究时，设备简单

6、、操作方便。,一、全回流操作过程,二、最少理论板层数,新课展开,全回流操作时，操作线距平衡线最远，气液两相间传质推动力最大，需要理论塔板数最少。 问题8 理论板层数与回流比有什么关系？ 回答回流比越大，所需理论板层数越少。 问题9 全回流操作所需理论板层数怎样？ 回答全回流操作时，操作线距平衡线最远，气液两相间传质推动力最大，达到给定的分离任务时，所需理论板数最少。,二、最少理论板层数,新课展开,问题10 为什么全回流操作时所需理论板层数最少？ 回答如图1所示，因为全回流操作时，操作线距平衡线最远，气液两相间传质推动力最大，塔板的分离能力最强，所以达到给定的分离任务时，所需理论板数最少。,图1

7、 全回流最少理论板数的图解,二、最少理论板层数,新课展开,问题11 最少理论板层数如何计算呢？ 回答（1）如图1所示，用图解法，在平衡线和对角线之间画梯级。从点a开始，在对角线和平衡线之间绘出水平线与垂直线组成的梯级，直到某个梯级的垂直线达到或跨过点b为止。每一个梯级代表1层理论塔板，梯级总数即为理论塔板总数。 （2）若已知塔顶和塔底产品的组成 （摩尔分数，以下同）、 及全塔平均相对挥发度 ，最小理论板数Nmin（不含再沸器）也可采用芬斯克方程计算,图1 全回流最少理论板数的图解,课堂巩固 ,练习1 全回流操作有的特点是什么？ 练习2 全回流操作有的意义有哪些？ 练习3 图2中有多少块理论板层

8、数（含再沸器）？,图2 全回流最少理论板数的图解,课堂小结 ,1.全回流是回流比的上限，回流比R； 2.全回流操作时既不加料，也无产品出料，此时生产能力为零，对正常生产无实际意义； 3.全回流操作对科研、稳定生产和精馏开车均具有重要意义； 4.全回流操作时，全塔没有精馏段和提馏段之区分，全塔只有一条操作线； 5.全回流时精馏段操作线和提馏段操作线均与对角线重合，操作线方程为yx； 6.全回流操作时，操作线距平衡线最远，气液两相间传质推动力最大，需要理论塔板数最少； 7.全回流操作时，达到给定的生产任务所需理论板层数最少。,作业布置 ,1.单项选择 (1) 回流比 、不进料、不出料的的精馏操作，称为全回流操作。选择( ) A.R B. R0 C.R为0和之间的某一个值 D.R没有限制 (2) 全