環(huán)境工程原理第六章蒸餾演示文稿

環(huán)境工程原理第六章蒸餾演示文稿1當(dāng)前1頁(yè)，總共118頁(yè)。2（優(yōu)選）環(huán)境工程原理第六章蒸餾當(dāng)前2頁(yè)，總共118頁(yè)。當(dāng)前3頁(yè)，總共118頁(yè)。蒸餾過(guò)程的分離依據(jù)依據(jù)：蒸餾是利用混合物中各組分揮發(fā)性的差異。易揮發(fā)組分(或輕組分):揮發(fā)性高的組分，以A表示；難揮發(fā)組分(或重組分):揮發(fā)性低的組分，以B表示。

蒸餾過(guò)程液體混合物

加熱部分汽化液相：xA,xB

汽相：yA,yB

液相冷凝當(dāng)前4頁(yè)，總共118頁(yè)。必有：yA>xA,yB<xB即：蒸餾過(guò)程的分類方法

簡(jiǎn)單蒸餾按蒸餾方式：平衡蒸餾

精餾特殊精餾當(dāng)前5頁(yè)，總共118頁(yè)。

常壓蒸餾按操作壓力：加壓蒸餾減壓（真空）蒸餾間歇蒸餾連續(xù)蒸餾按操作方式：普通蒸餾特殊蒸餾按分離難易：按物系的組分?jǐn)?shù)雙組分蒸餾多組分蒸餾當(dāng)前6頁(yè)，總共118頁(yè)。第一節(jié)雙組分溶液的氣液相平衡一、溶液的蒸氣壓與拉烏爾定律二、理想物系氣液相平衡三、非理想物系氣液相平衡當(dāng)前7頁(yè)，總共118頁(yè)。一、溶液的蒸氣壓與拉烏爾定律

密閉容器內(nèi)，一定溫度，純組分液體的氣液兩相達(dá)到平衡狀態(tài)，稱為飽和狀態(tài)。蒸汽為飽和蒸汽，其壓力為飽和蒸汽壓（蒸氣壓）。Antoine方程：po—純組分液體的飽和蒸汽壓，kPaA、B、C—純組分液體的Antoine常數(shù)

，kPat—溫度

，℃當(dāng)前8頁(yè)，總共118頁(yè)。拉烏爾定律：在一定溫度下，汽相中任一組分的分壓等于此純組分在該溫度下的蒸汽壓乘以它在溶液中的摩爾分率。pA=pAoxApB=pBoxB=pBo（1-xA）pA

、pB—溶液上方A和B兩組分的平衡分壓，PapAo、pBo—同溫度下，純組分A和B的飽和蒸汽壓，Pa；xA

、xB—分別為混合液組分A和B的摩爾分率當(dāng)前9頁(yè)，總共118頁(yè)。二、理想物系氣液相平衡（一）理想物系t~y~x關(guān)系式

理想溶液pA=pAoxApB=pBoxB=pBo（1-xA）理想氣體理想物系：液相為理想溶液，服從拉烏爾定律；氣相為理想氣體，服從道爾頓分壓定律。

微觀：fAB=fAA=fBB；宏觀：體積和不變，無(wú)熱效應(yīng)。當(dāng)前10頁(yè)，總共118頁(yè)?！簝上嗥胶饨M成間的關(guān)系（二）t~y~x圖與y~x圖1、基本概念：沸點(diǎn)：純物質(zhì)液態(tài)的蒸汽壓等于某一外界壓力時(shí)的溫度，即純物質(zhì)液體開(kāi)始沸騰時(shí)的溫度。泡點(diǎn)：液相混合物在某一壓力下開(kāi)始沸騰時(shí)的溫度。從開(kāi)始沸騰到全部汽化溫度不斷變化。露點(diǎn)：汽相混合物在某一壓力下開(kāi)始冷凝時(shí)的溫度。從開(kāi)始冷凝到全部液化溫度不斷變化。當(dāng)前11頁(yè)，總共118頁(yè)。t/℃x(y)t-xt-yp=101.3kPatFFGtGECxCDyDtEIJtItJx001.01001108090苯-甲苯溫度-組成圖2：t-y-xyG當(dāng)前12頁(yè)，總共118頁(yè)。三個(gè)區(qū)：液相區(qū)，過(guò)冷液體氣相區(qū)，過(guò)熱蒸汽兩相區(qū)，氣液共存兩相區(qū)特點(diǎn)：兩相溫度相同

y>x兩條線：液相線（泡點(diǎn)線）氣相線（露點(diǎn)線）組成相同，t露點(diǎn)>t泡點(diǎn)當(dāng)前13頁(yè)，總共118頁(yè)。3:y-x泡點(diǎn)方程p-t-x已知體系壓力和泡點(diǎn)，可計(jì)算液相組成；已知液相組成和體系壓力，可計(jì)算泡點(diǎn)（試差法）；已知液相組成和泡點(diǎn)，可計(jì)算體系壓力；當(dāng)前14頁(yè)，總共118頁(yè)。露點(diǎn)方程p-t-y已知體系壓力和露點(diǎn)，可計(jì)算汽相組成；已知體系壓力和汽相組成，可計(jì)算露點(diǎn)（試差）；已知汽相組成和露點(diǎn)，可計(jì)算體系壓力；汽液兩相平衡時(shí)：相平衡方程當(dāng)前15頁(yè)，總共118頁(yè)。對(duì)角線y=x為輔助曲線，y>x

，平衡線在對(duì)角線之上；x~y線上各點(diǎn)溫度不同，每一點(diǎn)代表一個(gè)平衡組成；平衡線離對(duì)角線越遠(yuǎn)，揮發(fā)性差異越大，物系越易分離。當(dāng)前16頁(yè)，總共118頁(yè)。壓力對(duì)t~xA（yA）圖及x~y圖的影響壓力增加，平衡線靠近對(duì)角線，分離難度大當(dāng)前17頁(yè)，總共118頁(yè)。（三）相對(duì)揮發(fā)度與理想溶液的y－x關(guān)系組分的揮發(fā)度:是該物質(zhì)揮發(fā)難易程度的標(biāo)志，表示。pA、pB——汽液平衡時(shí)，組分A,B在氣相中的分壓；xA、xB——汽液平衡時(shí)，組分A,B在液相中的摩爾分率?；旌弦耗辰M分揮發(fā)度:1.揮發(fā)度純組分的揮發(fā)度：=pAo當(dāng)前18頁(yè)，總共118頁(yè)。理想溶液則:2.相對(duì)揮發(fā)度(以α表示)理想氣體：或：一般物系：當(dāng)前19頁(yè)，總共118頁(yè)。3.理想溶液的氣液相平衡方程式代入——相平衡方程討論:

α的物理意義：汽相中兩組分組成之比是液相中兩組分組成之比的倍數(shù)。

其值標(biāo)志著分離的難易程度。當(dāng)前20頁(yè)，總共118頁(yè)。

若α=1，則普通蒸餾方式將無(wú)法分離此混合物。α<1,則重新定義輕組分與重組分，使α>1。

相對(duì)揮發(fā)度α在蒸餾范圍內(nèi)的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于相平衡常數(shù)的變化，因此可用平均相對(duì)揮發(fā)度αm。三、非理想溶液氣液相平衡（一）對(duì)拉烏爾定律有正偏差的溶液

（1）無(wú)恒沸點(diǎn)的溶液如甲醇-水溶液

pA>pA理，pB>pB理當(dāng)前21頁(yè)，總共118頁(yè)。（2）有最低恒沸點(diǎn)的溶液如乙醇-水（二）對(duì)拉烏爾溶液有負(fù)偏差的溶液

（1）無(wú)恒沸點(diǎn)溶液如氯仿-苯溶液

pA<pA理，pB<pB理當(dāng)前22頁(yè)，總共118頁(yè)。（2）有最高恒沸點(diǎn)的溶液如硝酸-水溶液當(dāng)前23頁(yè)，總共118頁(yè)。例：苯-甲苯混合液含苯0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），在101.33kPa下，加熱到100℃，試求此時(shí)氣、液相的組成。解：苯（A）和甲苯（B）的Antoine方程分別為：根據(jù)拉烏爾定律和道爾頓定律，可得：代入數(shù)據(jù)，可得：

當(dāng)前24頁(yè)，總共118頁(yè)?？傻茫悍治觯?/p>

對(duì)于苯-甲苯混合液，因?yàn)楸胶图妆降姆肿咏Y(jié)構(gòu)及性質(zhì)相似，故在全濃度范圍內(nèi)符合拉烏爾定律，因此，兩相平衡時(shí)，汽液相的組成關(guān)系可以應(yīng)用拉烏爾定律和道爾頓分壓定律表示。經(jīng)過(guò)一次平衡蒸餾，可以得到苯和甲苯含量均高于原混合物的兩相產(chǎn)品，如果我們進(jìn)行多次平衡蒸餾，最終就可以得到純度較高的苯和甲苯，從而實(shí)現(xiàn)混合物的分離。當(dāng)前25頁(yè)，總共118頁(yè)。例：苯-甲苯精餾塔塔頂處蒸氣含苯0.5（摩爾分?jǐn)?shù)），溫度為82℃，求此處的壓力（假設(shè)蒸氣處于飽和狀態(tài)）。解：根據(jù)苯（A）和甲苯（B）的Antoine方程：根據(jù)拉烏爾定律和道爾頓定律，可得：代入數(shù)據(jù)，可得：

聯(lián)立求解，可得：

當(dāng)前26頁(yè)，總共118頁(yè)。例：CHCl3-CCl4的混合蒸氣，組成各為50%（摩爾分?jǐn)?shù)），將其冷卻到25℃，若：（1）全部變?yōu)轱柡鸵后w；（2）氣液相量各占一半（以摩爾數(shù)計(jì)）。分別求出上述兩種情況下的總壓、各組分的分壓和氣液相組成。解（1）當(dāng)全部變?yōu)轱柡鸵后w時(shí)，其中CHCl3的組成x=0.5,CCl4的含量為（1-0.5），因此：（已知25℃時(shí)，CHCl3和CCl4

的飽和蒸氣壓分別為26.53kPa和15.27kPa）CHCl3的分壓為：CCl4的分壓為：總壓：當(dāng)前27頁(yè)，總共118頁(yè)。由pA=py可得：(2)氣液相量各占一半（以摩爾數(shù)計(jì)）時(shí)，設(shè)原蒸氣總量為1mol，其中由CHCl3

和CCl4

各有0.5mol，冷卻至25℃，氣液相的量各為0.5mol。則根據(jù)物料衡算，冷卻前后CHCl3

的量相等，即：由拉烏爾定律：由道爾頓定律：聯(lián)立求解當(dāng)前28頁(yè)，總共118頁(yè)。CHCl3的分壓為：CCl4的分壓為：分析：此題計(jì)算較簡(jiǎn)單，但在分析題意時(shí)要清楚什么情況下用什么樣的計(jì)算公式。第一種情況相當(dāng)于精餾塔頂全凝器的計(jì)算，將餾出蒸氣全部冷凝成飽和液體；第二種情況相當(dāng)于塔頂分凝器，即只進(jìn)行部分冷凝用于塔頂回流。當(dāng)前29頁(yè)，總共118頁(yè)。第二節(jié)蒸餾與精餾原理二、精餾原理一、簡(jiǎn)單蒸餾與平衡蒸餾當(dāng)前30頁(yè)，總共118頁(yè)。（一）簡(jiǎn)單蒸餾（微分蒸餾）y原料液x蒸氣xD1xD2xD3冷凝器特點(diǎn)：間歇、非定態(tài)，R=0一、簡(jiǎn)單蒸餾與平衡蒸餾任一時(shí)刻y>x釜內(nèi)組成x、y不斷下降釜內(nèi)溶液的溫度不斷升高當(dāng)前31頁(yè)，總共118頁(yè)。（二）平衡蒸餾特點(diǎn)：可連續(xù)；定態(tài)；單級(jí)。分離器塔頂產(chǎn)品yAxA加熱器原料液塔底產(chǎn)品Q減壓閥氣液兩相只有一次相平衡；釜內(nèi)組成x、y符合相平衡方程；分離程度有限，不能得到高純度的產(chǎn)品；當(dāng)前32頁(yè)，總共118頁(yè)。二、精餾原理（一）精餾塔內(nèi)氣液兩相的流動(dòng)、傳熱與傳質(zhì)當(dāng)前33頁(yè)，總共118頁(yè)。當(dāng)前34頁(yè)，總共118頁(yè)。精餾原理：多次部分冷凝、多次部分汽化、液相回流及上升蒸氣。進(jìn)料板：原料液進(jìn)入的那層塔板精餾段：進(jìn)料板以上的塔段提餾段：進(jìn)料板以下（包括進(jìn)料板）的塔段塔頂冷凝器和塔底再沸器當(dāng)前35頁(yè)，總共118頁(yè)。yn-1*xn+1*n+1nn-1tn+1tntn-1xn-1yn+1xnyn（二）塔板上氣液兩相的傳質(zhì)與傳熱當(dāng)前36頁(yè)，總共118頁(yè)。——兩相傳熱——兩相傳質(zhì)液相中的易揮發(fā)組分部分汽化向氣相傳遞；氣相中的難揮發(fā)組分部分冷凝向液相傳遞；平衡：離開(kāi)該級(jí)的氣液兩相溫度相等；理論級(jí)：離開(kāi)該級(jí)的氣液兩相組成相平衡。當(dāng)前37頁(yè)，總共118頁(yè)。提餾段：將回流液中的易揮發(fā)組分汽化至上升氣體中，即越到塔底回流液中的易揮發(fā)組分含量越低。溫度較低的回流液在塔板上發(fā)生多次的部分汽化。精餾段：對(duì)上升的蒸汽進(jìn)行提純，即越到塔頂蒸汽中的易揮發(fā)組分的含量越高。溫度較高的上升氣體在塔板上發(fā)生多次的部分冷凝。當(dāng)前38頁(yè)，總共118頁(yè)。問(wèn)題：1.精餾過(guò)程的能耗在何處？2.無(wú)液相回流，分離結(jié)果如何？（三）回流作用連續(xù)精餾的充分必要條件：最上要有高純度易揮發(fā)組分的液相：液相回流最下要有高純度難揮發(fā)組分的氣相：氣相回流(上升蒸氣)3.無(wú)氣相回流，分離結(jié)果如何？當(dāng)前39頁(yè)，總共118頁(yè)。第三節(jié)雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算與分析一、全塔物料衡算二、恒摩爾流量的假定三、進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q四、操作線方程與q線方程五、理論板數(shù)的計(jì)算六、回流比與進(jìn)料熱狀態(tài)對(duì)精餾的影響九、精餾塔的操作計(jì)算八、理論板數(shù)的捷算法計(jì)算七、塔頂回流比的選擇當(dāng)前40頁(yè)，總共118頁(yè)。設(shè)計(jì)目標(biāo)：1）根據(jù)分離任務(wù)，確定產(chǎn)品流量D，W；2）選擇操作條件R、進(jìn)料狀態(tài)；3）確定塔板數(shù)及加料位置；4）選擇塔型，確定塔徑，塔內(nèi)結(jié)構(gòu)尺寸，流體力學(xué)驗(yàn)算；5）冷凝器及再沸器熱負(fù)荷及設(shè)計(jì)計(jì)算。當(dāng)前41頁(yè)，總共118頁(yè)。一、計(jì)算的前提假設(shè)1.精餾塔在操作過(guò)程中處于絕熱狀態(tài)，無(wú)熱損失。2.回流液由塔頂全凝器供給，其組成與餾出液相同。3.塔內(nèi)上升蒸氣由再沸器加熱餾殘液使之部分氣化送入塔內(nèi)而得到。4.塔內(nèi)塔板均為理論塔板。5.恒摩爾流假設(shè)。當(dāng)前42頁(yè)，總共118頁(yè)。即：V1=V2=……V=常數(shù)

V1'=V2'=……V'=常數(shù)

V------精餾段上升蒸汽的摩爾流量，kmol/h;V'-----提餾段上升蒸汽的摩爾流量，kmol/h。但兩段的上升蒸汽的摩爾流量不一定相等。（1）精餾段，每層塔板上升的蒸汽摩爾流量都相等，提餾段也一樣。當(dāng)前43頁(yè)，總共118頁(yè)。即：L1=L2=······L=常數(shù)

L1'=L2'=······L'=常數(shù)但兩段下降的液體摩爾流量不一定相等。式中：L------精餾段下降液體的摩爾流量，kmol/h;L'-----提餾段下降液體的摩爾流量，kmol/h。（2）精餾段內(nèi)，每層塔板下降的液體摩爾流量都相等，提餾段也一樣。

兩組分的摩爾汽化潛熱相等；兩相接觸因溫度不同交換的顯熱忽略不計(jì)；當(dāng)前44頁(yè)，總共118頁(yè)。二、全塔物料衡算單位時(shí)間為基準(zhǔn)總物料衡算：F=D+W易揮發(fā)組分物料衡算：FxF=DxD+WxWF、D、W：kmol/sxF、xD、xW：摩爾分?jǐn)?shù)F,xFD,xDW,xW當(dāng)前45頁(yè)，總共118頁(yè)。分離要求的不同形式：2）組分回收率：1）規(guī)定xD、xW當(dāng)前46頁(yè)，總共118頁(yè)。三、進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q過(guò)冷液體P飽和液體C汽液混合物G飽和蒸汽D過(guò)熱蒸汽H當(dāng)前47頁(yè)，總共118頁(yè)。FLV'L'V冷液進(jìn)料泡點(diǎn)進(jìn)料FLV'L'VFLFVFLV'L'V汽液混合進(jìn)料當(dāng)前48頁(yè)，總共118頁(yè)。FLV'L'V過(guò)熱蒸汽進(jìn)料FLV'L'V飽和蒸汽進(jìn)料當(dāng)前49頁(yè)，總共118頁(yè)。（一）精餾段操作線方程總物料衡算：V=L+D易揮發(fā)組分的物料衡算：Vyn+1=Lxn+DxD精餾段的操作線方程四、操作線方程與q線方程當(dāng)前50頁(yè)，總共118頁(yè)。令R=L/D，R稱為回流比

精餾段的操作線方程（二）提餾段操作線方程總物料衡算：易揮發(fā)組分：提餾段的操作線方程當(dāng)前51頁(yè)，總共118頁(yè)?！臍庀嗷亓鞅忍狃s段的操作線方程當(dāng)前52頁(yè)，總共118頁(yè)。（三）塔釜?dú)庀嗷亓鞅萊'與塔頂液相回流比R及進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q的關(guān)系當(dāng)前53頁(yè)，總共118頁(yè)。（四）操作線的繪制與q線方程1.精餾段操作線斜率:截距:x操作線為過(guò)點(diǎn)（xD，xD

）yxD當(dāng)前54頁(yè)，總共118頁(yè)。xW

過(guò)點(diǎn)（xW，xW

）斜率截距:yxxDxFDIf2.提餾段操作線FW3.兩操作線交點(diǎn)坐標(biāo)與q線方程當(dāng)前55頁(yè)，總共118頁(yè)。兩操作線交點(diǎn)坐標(biāo)q線方程當(dāng)前56頁(yè)，總共118頁(yè)。L與L’(1)冷液q>1(2)飽和液體q＝1(3)氣液混合0<q<1(4)飽和蒸汽q＝0(5)過(guò)熱蒸汽q<0進(jìn)料狀況q值q線位置V與V’當(dāng)前57頁(yè)，總共118頁(yè)。

q線對(duì)兩操作線的影響對(duì)精餾操作線無(wú)影響，對(duì)提餾操作線有影響，

q

提餾操作線斜率推動(dòng)力。當(dāng)前58頁(yè)，總共118頁(yè)。五、理論板數(shù)計(jì)算（一）理論板數(shù)的圖解法計(jì)算

梯級(jí)的物理意義理論板上濃度特征：xnyn相平衡，落到平衡線上。某截面濃度特征：xnyn+1操作關(guān)系，落到操作線上。當(dāng)前59頁(yè)，總共118頁(yè)。圖解法求理論板數(shù)討論：確定最佳進(jìn)料位置

最優(yōu)進(jìn)料位置：塔內(nèi)汽相或液相組成與進(jìn)料組成相等或相近的塔板。

圖解法最優(yōu)進(jìn)料板：跨越兩操作線交點(diǎn)的梯級(jí)，

NT最少。當(dāng)前60頁(yè)，總共118頁(yè)。011123456789afbc當(dāng)前61頁(yè)，總共118頁(yè)。步驟：①在x~y圖中作出平衡線與對(duì)角線；②在x軸上定出xD、xF、xw的點(diǎn)，并通過(guò)這三點(diǎn)作垂線定出對(duì)角線上的點(diǎn)a、f、b；③在y軸上定出yc=xD/(R+1)的點(diǎn)c，連a、c作出精餾段操作線；④求出q線的斜率q/(q-1)，并通過(guò)點(diǎn)f作q線;⑤將q線、精餾操作線交點(diǎn)d與點(diǎn)b連成提餾段操作線bd；⑥從點(diǎn)a開(kāi)始，在平衡線與精餾操作線之間作梯級(jí)，跨過(guò)點(diǎn)d時(shí)（這個(gè)梯級(jí)相當(dāng)于加料板），然后在平衡線與提餾操作線之間作梯級(jí)，直到跨過(guò)點(diǎn)b為止。就可以分別得出精餾段和提餾段的理論板數(shù)，同時(shí)也確定了加料板的位置。當(dāng)前62頁(yè)，總共118頁(yè)。（二）理論板數(shù)的逐板計(jì)算法全凝器泡點(diǎn)回流泡點(diǎn)進(jìn)料間接蒸汽加熱F,xFD,xDW,xWyWm-112nx1x2xnxm-1y2y1ym-1當(dāng)前63頁(yè)，總共118頁(yè)。

計(jì)算過(guò)程總共用了n+m次相平衡關(guān)系，因而全塔所需的理論板數(shù)N=n+m塊（包括再沸器）。求x1求y2求x2相平衡…yn求y3精餾段相平衡（說(shuō)明第n塊板為理論加料板）精餾段求相平衡提餾段由xn求求提餾段求求。。。，相平衡直至為止。相平衡塔頂為全凝器，則y1=xD（xD為已知值）當(dāng)前64頁(yè)，總共118頁(yè)。

再沸器實(shí)現(xiàn)了部分汽化相當(dāng)于一塊理論板，L’=V’+W，xw與yw呈平衡關(guān)系。這種方法適用于相平衡關(guān)系可寫成數(shù)學(xué)表達(dá)式的場(chǎng)合。為什么理論板數(shù)中包含再沸器的呢？平衡關(guān)系：操作關(guān)系：當(dāng)前65頁(yè)，總共118頁(yè)。六、回流比與進(jìn)料熱狀態(tài)對(duì)精餾過(guò)程的影響QFQDQWQcQ’QvQRQB①q一定，R↑R’、V、V’、L、L’都↑（一）R、

q和R’對(duì)冷凝器和蒸餾釜的熱負(fù)荷影響當(dāng)前66頁(yè)，總共118頁(yè)。③R’一定，QB一定分離任務(wù)一定，熱進(jìn)料，減少塔釜負(fù)荷總輸入熱量一定，塔釜輸入熱量多，有利傳質(zhì)傳熱QF↑（q↓）R↑,QC↑②R一定，D、W、xD、xW一定QD、QW一定QFQDQWQcQ’QvQRQB當(dāng)前67頁(yè)，總共118頁(yè)。（二）R、

q和R’理論板數(shù)的影響①q一定，R↑②R一定，D、W、xD、xW一定，q的影響當(dāng)前68頁(yè)，總共118頁(yè)。D、F、xD、R一定，q推動(dòng)力

NTq

NT是以塔釜負(fù)荷增加為代價(jià)當(dāng)前69頁(yè)，總共118頁(yè)。③R’一定，xF、xD、xW一定，q↓的影響xWyxxDxFDFWq<0q=00<q<1q=1q>1推動(dòng)力

NTq↓

NT是以塔頂負(fù)荷增加為代價(jià)當(dāng)前70頁(yè)，總共118頁(yè)。R的影響RNT、操作費(fèi)七、塔頂液相回流比的選擇當(dāng)前71頁(yè)，總共118頁(yè)。（一）全回流與最少理論板數(shù)

全回流：塔頂上升蒸氣冷凝后全部引回塔頂作為回流。D=0，W=0，F(xiàn)=0；兩條操作線合二為一，與對(duì)角線重合。N=Nmin

全回流的特點(diǎn)：當(dāng)前72頁(yè)，總共118頁(yè)。全回流時(shí)Nmin：第1塊當(dāng)前73頁(yè)，總共118頁(yè)。第1塊第2塊第2塊第N-1板第N塊（再沸器）塔頂全凝器當(dāng)前74頁(yè)，總共118頁(yè)?！宜箍斯?多組分)適用條件：雙組分混合物，塔頂全凝器，塔釜間接加熱。當(dāng)前75頁(yè)，總共118頁(yè)。注意：Nmin：包括再沸器；

xw=xF

全回流的意義:開(kāi)工、實(shí)驗(yàn)研究、設(shè)備異?；蛘{(diào)試時(shí)，便于控制。當(dāng)前76頁(yè)，總共118頁(yè)。（二）最小回流比Rmin最小回流比對(duì)于某一物系，在一定的分離任務(wù)下，所需理論板為無(wú)窮多時(shí)所對(duì)應(yīng)的回流比。phDFFxqyq當(dāng)前77頁(yè)，總共118頁(yè)。恒濃區(qū)（夾緊點(diǎn)）

在p點(diǎn)前后氣液兩相濃度沒(méi)有變化，即無(wú)增濃作用。所以此區(qū)稱作恒濃區(qū)，p點(diǎn)叫夾緊點(diǎn)。當(dāng)前78頁(yè)，總共118頁(yè)。

作圖法：

理想物系平衡線

非理想物系平衡線最小回流比的計(jì)算phDfFxpyp當(dāng)前79頁(yè)，總共118頁(yè)。gg當(dāng)前80頁(yè)，總共118頁(yè)。（三）適宜回流比R對(duì)操作費(fèi)用的影響：R對(duì)設(shè)備費(fèi)用的影響：當(dāng)前81頁(yè)，總共118頁(yè)。八、理論板的簡(jiǎn)捷計(jì)算法當(dāng)前82頁(yè)，總共118頁(yè)。左端：右端：最小回流全回流

適用條件：多組分，多種進(jìn)料狀態(tài)，：1.264.05N：2.443.1

特點(diǎn)：簡(jiǎn)便、快；雙組分、多組分都適用；誤差大，可用N估算，方案的比較。當(dāng)前83頁(yè)，總共118頁(yè)。NT的計(jì)算步驟：（1）由物系性質(zhì)及分離程度定Rmin、R；（2）計(jì)算全回流下的Nmin

（圖解法、芬斯克公式）

（4）xw=xF，定加料位置當(dāng)前84頁(yè)，總共118頁(yè)。九、精餾塔的操作計(jì)算（試差法）先設(shè)xw物料衡算求xD（y1)（接近xw為止）十、直接蒸氣加熱及兩股進(jìn)料的精餾塔（一）直接蒸汽加熱的精餾塔當(dāng)前85頁(yè)，總共118頁(yè)。目的：處理某輕組分的水溶液，難揮發(fā)組分為水時(shí)，直接蒸氣加熱，省再沸器流程及特點(diǎn)：F

xFWD當(dāng)前86頁(yè)，總共118頁(yè)。NT的計(jì)算

精餾段操作線

提餾段操作線q線總物料衡算L′+S=V′+b易揮發(fā)組分L′xn=V′yn+1+bxnF,xFD,xDW,xWSV′,yn+1L,xn′nn+1當(dāng)前87頁(yè)，總共118頁(yè)。過(guò)點(diǎn)（xb，0）斜率：b/SS=V′b=L′xDxWxF

理論板數(shù)的求取當(dāng)前88頁(yè)，總共118頁(yè)。（二）兩股進(jìn)料的精餾塔F2,xF2D,xDW,xWF1,xF1?ПШV′′,ys+1L′′,xss+1s?段：П段：當(dāng)前89頁(yè)，總共118頁(yè)。DxF2xF1xDxw357共7塊（含再沸器）第3塊為xF1加料板第5塊為xF2加料板

斜率：?<П<Ш注意：?П有Rmin

ПШ有RminRmin取其大的q2q1Wf1f2當(dāng)前90頁(yè)，總共118頁(yè)。十一、連續(xù)精餾裝置的熱量衡算1冷凝器式中：Qc——

冷凝器的熱負(fù)荷，kJ/s；

IVD,ILD

——

塔頂上升蒸汽和餾出液的焓，kJ/kmol。

Wc——

冷卻介質(zhì)消耗量，kg/s；

Cpc——

冷卻介質(zhì)的比熱，kJ/(kg℃)；

t1、t2——

冷卻介質(zhì)在冷凝器進(jìn)、出口處的溫度℃。

當(dāng)前91頁(yè)，總共118頁(yè)。2再沸器式中：QB——

再沸器的熱負(fù)荷，kJ/s；

IVW,ILW

——

塔底上升蒸汽和釜底出液的焓，kJ/kmol；

Wh——

加熱介質(zhì)消耗量，kg/s；

IB1,IB2——

加熱介質(zhì)進(jìn)出口的焓，kJ/kmol；

r

——

加熱介質(zhì)冷凝時(shí)放出的汽化熱，kJ/kg。

當(dāng)前92頁(yè)，總共118頁(yè)。提餾段：將回流液中的易揮發(fā)組分汽化至上升氣體中，即越到塔底回流液中的易揮發(fā)組分含量越低。溫度較低的回流液在塔板上發(fā)生多次的部分汽化。精餾段：對(duì)上升的蒸汽進(jìn)行提純，即越到塔頂蒸汽中的易揮發(fā)組分的含量越高。溫度較高的上升氣體在塔板上發(fā)生多次的部分冷凝。當(dāng)前93頁(yè)，總共118頁(yè)。特點(diǎn)：,1）非定態(tài)；2）只有精餾段。操作方式：2）恒定xD，R；1）恒定R，xD。D,xDW,xW一、恒定R的操作1.操作（NT、R一定），xWxWe

、xD平均xD

第四節(jié)間歇精餾當(dāng)前94頁(yè)，總共118頁(yè)。恒定NT、xD

xW

達(dá)到xWe

、R二、xD恒定的操作1.操作工業(yè)間歇操作常為兩種方式的結(jié)合。當(dāng)前95頁(yè)，總共118頁(yè)。第五節(jié)恒沸精餾與萃取精餾一、恒沸精餾二、萃取精餾當(dāng)前96頁(yè)，總共118頁(yè)。一、恒沸精餾（一）含義：加第三組份，形成恒沸物（沸點(diǎn)更低），塔底得純產(chǎn)品。（二）實(shí)例89%E11%W恒沸精餾塔苯回收塔乙醇回收塔苯富水富苯當(dāng)前97頁(yè)，總共118頁(yè)。三元恒沸物：苯：0.539乙醇：0.228水：0.233沸點(diǎn)：64.85℃上層苯相苯：0.745乙醇：0.217少量水下層水相苯：0.0428乙醇：0.35其余為水無(wú)水酒精水恒沸精餾塔分層器乙醇回收塔苯回收塔冷凝器冷凝器三元非均相恒沸物三元非均相恒沸物稀乙醇水溶液二元恒沸物二元恒沸物乙醇水恒沸物當(dāng)前98頁(yè)，總共118頁(yè)。（三）挾帶劑應(yīng)具備的條件1）新恒沸液A挾帶含量少的組分；2）A冷凝后分層；3）A沸點(diǎn)低；能耗低易分離易分離4）價(jià)廉、穩(wěn)定、安全。二、萃取精餾（一）含義：加萃取劑，當(dāng)前99頁(yè)，總共118頁(yè)。（三）萃取劑應(yīng)具備的條件1）選擇性好，；2）沸點(diǎn)高，易回收；3）與原料互溶度大；4）價(jià)廉、穩(wěn)定、安全?；厥账ǘ?shí)例當(dāng)前100頁(yè)，總共118頁(yè)。恒沸精餾與萃取精餾的比較：1）原理：恒沸物2）第三組份：塔頂出塔底出難選易選加量受限量變,變3）加入位置：加料處塔頂4）能耗：