第六節(jié)多組分精餾（主要講單塔的多組分分離）

1、第六節(jié) 多組分精餾 (主要講單塔的多組分分離) 1-6-1 流程方案選擇 1. 若將多組分混合物分離成單個(gè)組分，流程方案有多種，下面以3組分混合物為例：塔的數(shù)目=組分?jǐn)?shù)-1應(yīng)滿足的要求： 保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力大、流程短、投資少、能耗低、收率高、操作費(fèi)用低、管理方便。 2. 若不需要得到純組分，可用側(cè)線抽出。1-6-2 多組分系統(tǒng)的氣液平衡一、理想系統(tǒng)的氣液平衡關(guān)系1. 平衡常數(shù)法 定義平衡常數(shù)為理想系統(tǒng)：簡(jiǎn)化K列線圖：2. 相對(duì)揮發(fā)度法同理:二、相平衡常數(shù)的應(yīng)用 例如： a. 塔頂蒸氣冷凝至泡點(diǎn)，若已知的是P、xDi，求泡點(diǎn)t泡若已知的是t、xDi，求泡點(diǎn)Pb. 已知塔頂P、yi，求塔頂?shù)穆?/p>

2、點(diǎn)t露使用的方程歸一方程： 泡點(diǎn)方程：露點(diǎn)方程：設(shè)t泡由列線圖查Ki值計(jì)算計(jì)算結(jié)束， t泡為所求NoYes調(diào)整t泡xi= xFi泡點(diǎn)溫度及平衡氣相組成的計(jì)算 （已知P、冷液xFi）xF設(shè)t露由列線圖查Ki值 計(jì)算計(jì)算結(jié)束， t露為所求NoYes調(diào)整t露露點(diǎn)溫度及平衡液相組成的計(jì)算 （已知P、氣相組成yi）xF設(shè)t露由列線圖查Ki值 計(jì)算計(jì)算結(jié)束， t露為所求NoYes調(diào)整t露露點(diǎn)溫度及平衡液相組成的計(jì)算 （已知P、氣相組成yi）多組分溶液的連續(xù)部分汽化和冷凝計(jì)算(又稱閃蒸計(jì)算)已知：P、T、F、xF求：xi 、yi求解方法：設(shè)汽化率e ，用歸一方程檢驗(yàn)所設(shè)是否正確， 若正確，則xi 、yi及為

3、所求。計(jì)算方法：物料衡算式與平衡方程結(jié)合F=V+LF xF =V yi +L xiyi=Ki xi1-6-3 關(guān)鍵組分的概念及各組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的預(yù)分配一、關(guān)鍵組分 在待分離的多組分溶液中，選取工藝中最關(guān)心的兩個(gè)組分，規(guī)定它們?cè)谒敽退椎慕M成或回收率，這兩個(gè)組分對(duì)分離起控制作用，故稱其為關(guān)鍵組分。例如： 混合物含苯（A）、甲苯（B）、乙苯（C）、苯乙烯（D），塔頂主要出A、B組分，塔底主要出C、D組分。如圖二、組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的預(yù)分配（目的求Di和Wi）1. 清晰分割 比輕關(guān)鍵組分還輕的組分全部在塔頂，比重關(guān)鍵組分還重的組分全部在塔底。特點(diǎn)：可以用物料衡算求得塔頂、塔底物流的量和

4、組成。2. 非清晰分割 兩關(guān)鍵組分不相鄰； 若相鄰，但塔底有比輕關(guān)鍵組分還輕的組分，塔頂有比重關(guān)鍵組分還重的組分 。特點(diǎn)：不能只用物料衡算求得塔頂、塔底物流的量和組成， 需要估算。非清晰分割時(shí)Di和Wi的估算方法假設(shè)：在任何回流比下操作時(shí)，各組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的分配與 全回流時(shí)相同；非關(guān)鍵組分在產(chǎn)品中的分配情況與關(guān)鍵組分的也相同。使用的方程：芬斯克全回流公式和組分物料衡算式注： 以重關(guān)鍵組分為基準(zhǔn)由假設(shè)條件有：由假設(shè)條件有： 因hh=1，log hh=0，因此，上式可以改寫為 Di+Wi=Fi 兩式聯(lián)立可以解出Di和Wi，其中式 是一直線方程當(dāng) 時(shí)，當(dāng) 時(shí)，點(diǎn)（ ， ）必在該直線上。注：是對(duì)數(shù)坐標(biāo)1-6-4 最小回流比 多組分精餾中，恒濃區(qū)有兩個(gè)：以加料板為界，分上恒濃區(qū)和下恒濃區(qū)。恩德伍得公式：用試差法先求出值，然后計(jì)算回流比。1