精餾習(xí)題課總結(jié)

精餾習(xí)題課一、要求1、掌握基本概念，熟悉基本公式；2、熟練進(jìn)行精餾的基本運(yùn)算。二、主要公式1、質(zhì)量分率與摩爾分率的換算2、拉烏爾定律3、道爾頓定律xA=(wA/MA)/(wA/MA+wB/MB)wA=(xAMA)/(xAMA+xBMB)4、氣液平衡方程泡點(diǎn)方程露點(diǎn)方程——?dú)庖浩胶夥匠?/p>

5、物料衡算6、回收率7、操作線方程——精餾段操作線方程——回流比

——提餾段操作線方程——進(jìn)料線方程（q線方程）8、最少理論板數(shù)——芬斯克方程

9、最小回流比Rmin飽和液體進(jìn)料時，q=1，xq=xF

飽和蒸汽進(jìn)料時，q=1，yq=xF=yF

10、單板效率——默弗里（Murphree）效率氣相單板效率

液相單板效率

11、全塔效率12、塔徑的估算2023/2/4北京理工大學(xué)珠海學(xué)院7三.基本概念蒸餾進(jìn)行的依據(jù)是什么?泡點(diǎn)和沸點(diǎn)有什么不同?精餾過程為什么必須有回流?而且必須用塔頂產(chǎn)品作回流?精餾過程為什么塔頂要有冷凝器，塔底要有加熱釜？進(jìn)料狀態(tài)q對精餾過程的塔板數(shù)和精餾能耗有何影響？對一定的精餾塔,如改變加料板位置,而q、R、xF不變，則xD、xw怎樣變化？2023/2/4北京理工大學(xué)珠海學(xué)院81）q的進(jìn)料狀態(tài)以冷液→飽和液體→氣液混合→飽和蒸汽→過熱蒸汽q從大→小變化q線以逆時針旋轉(zhuǎn)時q線的交點(diǎn)漸靠近平衡線，推動力↓，N↑2）F

進(jìn)料流率對N無影響，但影響塔的直徑及再沸器、冷凝器的大小3）αα↑，平衡線遠(yuǎn)離對角線，推動力↑，N↓圖解法負(fù)荷性能圖及操作彈性負(fù)荷性能圖012345正常操作范圍Ls

(m3/h)Vs

(m3/h)1.漏液線(氣相負(fù)荷下限線)2.過量液沫夾帶線(氣相負(fù)荷上限線)3.液相負(fù)荷下限線4.液相負(fù)荷上限線5.液泛線012345Ls

(m3/h)Vs

(m3/h)操作彈性塔板的操作彈性：上、下操作極限點(diǎn)的氣體流量之比。OP線（高氣液比）：上限a（過量液沫夾帶）下限a’（低液層）OPOP＇OP＂a’ab’bcc’OP’線（較高氣液比）：上限b（溢流液泛）下限b’（漏液）OP’’線（低氣液比）：上限c（氣泡夾帶）下限c’（漏液）四、計算1、有一連續(xù)精餾塔分離苯-甲苯混合液，原料液中含苯20%（質(zhì)），餾出液中含苯97%（質(zhì)），料液于泡點(diǎn)加入，在此溫度下，苯的飽和蒸汽壓為1344mmHg，加料板上的液體可視為與料液組成相同，塔板效率為100%，R=2.0Rmin，常壓操作，求加料板上一層塔板下降液體組成。已知：wF=20%，wD=97%，q=1，pA0=1344mmHg，ET=100%，R=2.0Rmin，xF=xf求：xf-1解：同樣由題意：而平衡關(guān)系操作關(guān)系所以要求出平衡關(guān)系及操作線又由題意，泡點(diǎn)進(jìn)料而且則精餾段操作線代入得得2、要設(shè)計一丙酮-醋酸精餾塔，常壓連續(xù)操作，已知α=6，xF=0.5，xD=0.99（丙酮的摩爾分率），產(chǎn)品回收率ηD=95%，塔頂設(shè)全凝器，飽和液體進(jìn)料，R=1.3Rmin求：1）精餾段操作線，提鎦段操作線方程；

2）最佳加料位置時的NT解：1）飽和液體進(jìn)料q=1，xF=xq=0.5精餾段操作線提鎦段操作線先求xW，由解之：即因為L，F(xiàn)，W未知，而q=1，用已知參數(shù)替換代入方程得同除D，得而2）由作圖精餾線截距0.667，xD=0.99，并已知q線，作圖得N=9,包括再沸器2023/2/4北京理工大學(xué)珠海學(xué)院193．用連續(xù)精餾塔每小時處理100kmol含苯40%和甲苯60%的混合物，要求餾出液中含苯90%，殘液中含苯1%（組成均以mol%計），求：（1）餾出液和殘液的流率（以kmol/h計）；（2）飽和液體進(jìn)料時，若塔釜的氣化量為132kmol/h，寫出精餾段操作線方程。解：（1）代入數(shù)據(jù)解此方程組，得D=43.8kmol/h，W=56.2kmol/h2023/2/4北京理工大學(xué)珠海學(xué)院20（2）飽和液體進(jìn)料時，V=V’，即V=132kmol/h，則

L=V–D=132–43.8=88.2kmol/hR=L/D=88.2/43.8=2精餾段操作線方程2023/2/4北京理工大學(xué)珠海學(xué)院214．氯仿（CHCl3）和四氯化碳（CCl4）的混合物在一連續(xù)精餾塔中分離。餾出液中氯仿的濃度為0.95（摩爾分率），餾出液流量為50kmol/h，平均相對揮發(fā)度

=1.6，回流比R=2。求：（1）塔頂?shù)诙K塔板上升的氣相組成；（2）精餾段各板上升蒸氣量V及下降液體量L（以kmol/h表示）。氯仿與四氯化碳混合液可認(rèn)為是理想溶液。解：（1）由題知，y1=xD=0.95，R=2由相平衡方程2023/2/4北京理工大學(xué)珠海學(xué)院22由精餾段操作線方程則（2）V=L+D，L/D=R，V=（R+1）D∴V=3×50=150kmol/h，L=2×50=100kmol/h2023/2/4北京理工大學(xué)珠海學(xué)院235．一連續(xù)精餾塔，泡點(diǎn)進(jìn)料。已知操作線方程如下：精餾段y=0.8x+0.172

提餾段y=1.3x–0.018

求原料液、餾出液、釜液組成及回流比。解：由精餾段操作線方程得R=4；得xD=0.862023/2/4北京理工大學(xué)珠海學(xué)院24將提餾段操作線方程與對角線方程