化工原理下冊天津大學(xué)柴誠敬23－24學(xué)時課件

第九章蒸餾9.5兩組分連續(xù)精餾的計算9.5.1計算的基本假定9.5.2物料衡算與操作線方程一、全塔物料衡算

二、操作線方程

在提餾段中，任意塔板（m板）下降的液相組成與由其下一層塔板（m+1板）上升的氣相組成之間的關(guān)系稱之為操作關(guān)系，描述它們之間關(guān)系的方程稱為提餾段操作線方程。2.提餾段操作線方程提餾段的物料衡算二、操作線方程

總物料衡算

易揮發(fā)組分衡算

整理得二、操作線方程

提餾段操作線方程三、進料熱狀況的影響

精餾塔五種進料熱狀況精餾塔的進料熱狀況（1）冷液進料（2）飽和液體進料（泡點進料）（3）氣液混合物進料（4）飽和蒸氣進料（露點進料）（5）過熱蒸氣進料1.精餾塔的進料狀況冷液進料對于冷液進料冷液進料三、進料熱狀況的影響

飽和液體（泡點）進料對于飽和液體進料飽和液體進料三、進料熱狀況的影響

飽和蒸氣（露點）進料對于飽和蒸氣進料飽和蒸氣進料三、進料熱狀況的影響

過熱蒸氣進料對于過熱蒸氣進料過熱蒸氣進料三、進料熱狀況的影響

2.進料熱狀況參數(shù)

為了定量地分析進料量及其熱狀況對于精餾操作的影響，現(xiàn)引入進料熱狀況參數(shù)的概念。

進料板的物料衡算和熱量衡算三、進料熱狀況的影響

（1）進料熱狀況參數(shù)定義設(shè)三、進料熱狀況的影響

進料熱狀況參數(shù)則整理得令三、進料熱狀況的影響

（2）進料熱狀況參數(shù)對提餾段操作線方程的影響由則三、進料熱狀況的影響

由冷液進料泡點進料氣液混合物進料露點進料過熱蒸氣進料三、進料熱狀況的影響

第九章蒸餾9.5兩組分連續(xù)精餾的計算9.5.1計算的基本假定9.5.2物料衡算與操作線方程9.5.3理論板層數(shù)的計算

一、逐板計算法

逐板計算法通常從塔頂開始，計算過程中依次使用平衡方程和操作線方程，逐板進行計算，直至滿足分離要求為止。平衡方程操作線方程（a)（b)（c)塔頂采用全凝器

由y1

=xD(a)x1y2x2

y3…

xF≥xn（泡點進料）進料板NF：第n層一、逐板計算法

(b)(a)(a)(a)(b)精餾段理論板層數(shù)：n-1（進料板算在提餾段）由=xn

…

≤xW總理論板層數(shù)NT：n＋m-2（不包括再沸器）一、逐板計算法

(a)(a)(a)(c)(c)(c)提餾段理論板層數(shù)：m-1（不包括再沸器）二、梯級圖解法

梯級圖解法又稱麥克布—蒂利法，簡稱M—T法。

1.操作線的作法

用圖解法求理論板層數(shù)時，需先在x–y圖上作出精餾段和提餾段的操作線。作圖時，先找出操作線與對角線的交點，然后根據(jù)已知條件求出操作線的斜率（或截距），即可作出操作線。

提餾段操作線的截距數(shù)值很小，因此提餾段操作線不易準(zhǔn)確作出，且這種作圖法不能直接反映進料熱狀況的影響。故提餾段操作線通常按以下方法作出：先確定提餾段操作線與對角線的交點c，再找出提餾段操作線與精餾段操作線的交點d，直線cd即為提餾段操作線。二、梯級圖解法

由

在交點處兩式中的變量相同，略去有關(guān)變量的上下標(biāo)，經(jīng)整理得又二、梯級圖解法

q線方程或進料方程2.梯級圖解法求理論板層數(shù)

自對角線上的點a開始，在精餾段操作線與平衡線之間作由水平線和鉛垂線構(gòu)成的階梯，當(dāng)階梯跨過兩操作線的交點d時，改在提餾段操作線與平衡線之間繪階梯，直至階梯的垂線達到或跨過點c為止。二、梯級圖解法

xDabxWcxFefd12345NT=4（不包括再沸器）；NT=5（包括再沸器）；NF=3練習(xí)題目思考題作業(yè)題:6、7、81.進料熱狀況