化工原理多组分精馏
计算最少理论塔板数
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3 多组分精馏物料衡算
一 清晰分割法物料衡算
1、关键组分选择:
多组分精馏不能对所有组分都提出分离要求,而只能对其中一种或两种 组分规定分离要求。 规定了分离要求的组分称为关键组分,关键组分的分离要求一旦被确定, 其它组分的分离程度随之被规定。 固定条件下各组 分的相对挥发度 是一定的。
4.2 多组分精馏过程典型案例 案例3 乙苯脱氢生产苯乙烯
燃料气 苯 过热水蒸汽 乙苯 3 7 11 补充过 热水蒸汽 4 6 9 5 水相 10 乙苯 甲苯 焦油 12 13 14 15 8 苯乙烯
1
2
图4-13 乙苯脱氢生产苯乙烯流程 1-乙苯蒸发器 2-乙苯加热器 3-混合器 4-脱氢反应器 5-废热锅炉 6-水冷器 7-盐水冷凝器8-气液分离器 9-油水分离器 10-阻聚剂添加槽 11-乙苯蒸出塔 12-苯-甲苯回收塔 13-苯-甲苯分离塔 14-苯乙烯粗馏塔 15-苯乙烯精馏塔
di 0 wi fi (H 1 i n)
3)塔顶馏出液D为:
L 1 i 1
F,3(hk)=30
F4=25 F5=15 L 1
i 1
D d LK d HK d i d LK d HK f i
4)塔釜采出液W为:
W wLK wHK
i H 1
组分 组成(mol%)
甲烷 5
乙烷 丙烯 丙烷 异丁烷 正丁烷 35
3
∑ 100
15
20
10
0 2
15
分离要求是:馏出液中
xD,C 2.5% ,釜液中 x w ,C 5.0%
试用清晰分割法确定馏出液和釜液的产物组成。 解题步骤: 1、设进料基准为100kmol 2、以乙烷为LK,丙烯为HK进行物料衡算。
D1=10 D2(lk)=x
3、清晰分割法的应用范围:
1)各组分间αi,j 较大; 2)LK和HK相邻的物系。
F1=10 F2(lk)=20 F,3(hk)=30 F4=25 F5=15
D3(hk)=y D4=0 D5=0
4、清晰分割法物料衡算法
1)比LK更轻组分的物料衡算式:
wi 0 d i f i (1 i L 1)
w
n
i
wLK wHK
i H 1
f
n
w5=15
i
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根据分离要求,计算D和W。 Ⅰ给定馏出液中LK的摩尔分率xD,l和釜液中HK的摩尔分率xW,h LK和HK的物料衡算: d l Dx D ,l w l f l Dx D ,l
W F
z
i
z l x D ,l
1 x D , l xW , h
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Ⅱ 给定馏出液中HK的摩尔分率xD,h和釜液中LK的摩尔分率xW,l
d l f l WxW ,l d h Dx D ,h w h f h Dx D ,h
D
f
i 1 n
l 1
i
f h Fx w ,h
1 x D ,l x w ,h
i h1
DF
z
i 1 n
l 1
i
z h xW , h
1 x D , l xW , h
i h1
W
f
i
f l Fx D ,l
1 x D ,l x w ,h
二 多组分精馏方案 1、多组分精馏设备数 对于n组分系统:所需设备数
塔数 (n-1) 换热器数 泵数 3 (n-1) 其他
≥2 (n-1)
2、多组分精馏方案数 精 馏 方 案 按挥发度递减 按挥发度递增 按挥发度交错 顺序分馏 顺序分凝
方案数共
[2( n 1)]! z n! (n 1)!
F=D+W
fi=F zi
DF W F
z l xW , l x D , l xW , l x D ,l z l x D , l xW , l
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Ⅳ 给定馏出液中LK的摩尔分率xD,L和LK的回收率ψL 根据回收率的定义:
A.B.C
A
B
A.B.C.D
A.B.C.D
B.C.D
D (d)
C
D (e)
B.C
C
图4-2 四组分精馏的五种精馏方案
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4.1 2 多组分精馏方案的选择原则
如使用并联 流程,易分 解、聚合的 物质减少加 热次数或降 低操作温度!
d h f h WxW ,h
全塔的物料衡算为:F=D+W
l 1 i 1 n l 1 i 1 n
w h WxW ,h
D
f
i 1 n
l 1
i
f h Fx w ,h
1 x D ,l x w ,h
i h1
D dl dh di dl dh fi
概述
能量消耗少 设备投资少
设备投资包括设 备的购置和维修 费、操作费用等 。保证设备投资 少。
需要遵循如下原则: 1)腐蚀性介质应先分离 2)量大的组分应先分离 3)相对挥发度接近者或 分离要求高者最后分离。
满足工艺要求
1产品的质量和纯 度要求 2保证安全生产
如易燃、易爆、 腐蚀性介质一般 都要先行分离!
精馏塔的能量用 户有:塔顶冷凝 器(主要消耗冷 量)、塔釜再沸 器(主要消耗热 量)、泵(主要 消耗电能)
在不同的精馏方案 下其能量消耗是不 同的,
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案例1 深冷分离-顺序分离流程
C10 H2
C1 0 C2 = 10 10 5 C1 0 6
C4
C3 =
1 裂解气
2 9
3
4
7
8
11
Ⅰ~Ⅲ Ⅳ,Ⅴ C2 0
11 C5 + C3 0
图4-11裂解气深冷分离顺序分离流程 1-碱洗塔 2-干燥塔 3-脱甲烷塔 4-脱乙烷塔 5-乙烯塔 6-脱丙烷塔7-脱丁烷塔8-丙烯塔 9-冷箱 10脱炔反应器 11-绿油塔
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l 1 i 1
n
w l WxW ,l
DF
z
i 1 n
l
i
xW , l
1 x D , h xW , l
D dl dh di dl dh fi
i 1
n
l 1
W F
z
ih
i
x D ,h
1 x D , h xW , l
W wl wh
Y
计算最小回流比 计算实际回流比 计算进料板位置 计算冷凝器和再沸器热负荷 结束
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4.3 多组分精馏过程典型案例分析
简捷法计算具体步骤
1
物料衡算
塔顶温度和塔釜温度的确定
2
3 4
最小回流比和和回流比的计算
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知识要求 1 多组分精馏过程分析
2 最小回流比
3 最少理论塔板数和组分分配
4 实际回流比和理论板数 5 多组分精馏的简捷计算方法
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3、清晰分割法物料衡算过程表:
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组分
甲烷
进料量Fi(kmol)
馏出液量Di(kmol)
釜液量Wi(kmol)
5
Hale Waihona Puke 531.892 35- 0.05W 0.946 0.025D
0
3.108 0.05W 14.054 15 - 0.025D
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简捷法计算流程
开始 规定进料 规定两个关键组分的分配 估计非关键组分的分配
确定塔压和冷凝器的类型
在塔的操作压力下对进料作闪蒸计算
计算最少理论塔板数 计算非关键组分的分配
N
非关键组分的估计值和计算值接近
案例2 深冷分离-前脱乙烷流程 6 4
C10 C2=
C3=
C4
1 裂解气
2
3
5
7
8
9
10
Ⅰ~Ⅲ
Ⅳ,Ⅴ
C20 图4-12裂解气前脱乙烷分离顺序分离流程
C30
C5+
1-碱洗塔 2-干燥塔 3-脱乙烷塔4-加氢脱炔 5-脱甲烷塔6-冷箱7-乙烯塔 8-脱丙烷塔9-丙 烯塔 10-脱丁烷塔器
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化工原理精馏知识点总结
化工原理精馏知识点总结一、精馏原理概述精馏是一种通过升华和凝华的方法来分离液体混合物组分的技术,通过升华和凝华的过程可以使组分分离,最终获得纯净的组分产品。
精馏是一种重要的分离技术,在化工生产中得到广泛应用。
精馏的基本原理是依靠物质的汽化、冷凝和重新汽化等过程来实现组分的分离。
混合物在加热后,其中的易挥发成分首先汽化,形成蒸汽,然后在冷凝器中冷凝成液体,从而获得纯净的组分。
通过将蒸汽重新加热、汽化和冷凝,可以进行多次分离,提高分离效果。
二、精馏塔结构和工作原理1. 精馏塔结构精馏塔是进行精馏操作的设备,其结构一般由一种或多种填料、提升子、冷凝器和再沸器等组成。
填料是用来增大塔内表面积和混合物与液体之间的接触面积,提升子是用来提高温度场,从而使混合物更容易汽化。
冷凝器则是用来将蒸汽冷凝成液体,再沸器是用来将再次汽化的液体加热成蒸汽。
2. 精馏塔工作原理精馏塔是通过在填料层内和填料层与液体流动层之间的传质作用实现气液两相的接触混合。
填料层利用填料表面积大、气液接触面积大和液膜传质效果高的特点,以实现气液两相的有效滞留和有效接触,从而提高气相和液相之间的传递速率。
从而实现混合物组分的分离。
三、精馏操作过程及控制方法1. 精馏操作过程(1)进料进料是指将需要分离的混合物输入到精馏塔中。
进料的温度、压力和流量等参数对分馏操作的影响很大,需要注意调节。
(2)加热加热是将混合物中易挥发成分加热至其汽化温度的过程。
通常使用蒸汽加热或电加热等方式来进行加热。
(3)蒸馏蒸馏是指将加热后的混合物通过精馏塔,在填料层内和填料层与液体流动层之间进行传质过程,以实现组分的蒸发和再凝结的过程。
(4)冷凝冷凝是指将产生的蒸汽通过冷凝器使之冷却成液体,从而得到纯净的组分。
冷凝器通常采用水冷或风冷等方式来进行冷却。
2. 精馏操作控制方法(1)温度控制保持适当的加热温度是进行精馏操作的关键,通过合理控制加热温度,可以使易挥发组分蒸发,而留下不易挥发组分。
化工原理09--蒸馏
层 塔 板上 上层 升塔 蒸板 汽下 的降 组液 成体 间的 的组 关成 系和 下
操 作 线 方 程 的 物 理 意 义 :
提馏段操作线方程
31
一精馏塔用于分离乙苯-苯乙烯混合物,进料量 3100kg/h,其中乙苯的质量分率为0.6,塔顶、底 产品中乙苯的质量分率分别要求为0.95、0.25。 求塔顶、底产品的质量流量、摩尔流量。
1、保持回馏比恒定 根据精馏段的操作线 方程,其斜率不变。
斜率 =R/R+1
xwe
xw1
xde
xd1
2、保持馏出液组成恒定
因回流比不断增大, 精馏段操作线的截 距不断减小。
63
xwe xw1
xd
第六节
特殊精馏
一、水蒸气蒸馏:
用于易分解而与水又 不互溶,或要求分离 压力不易达到的体系。 d 在分离的气相: P=pA+pw f
47
48
3、逐板计算法求理论塔板数:
平衡关系: y=x/(1+( -1)x),x=y/(y+ (1-y))
精馏段操作线方程: y=Rx/(R+1)+xD/(R+1)
提馏段操作线方程: y=L’x/(L’-W)+L’xW/(L’-W)
反复使用平衡关系和操作线关系即可求得理论塔板数
y1=xD 平衡关系 精馏段操作线方程 y’1 提馏段操作线方程 y2 x1 x2
组成量的关系满足 杠杆定律。
17
简单蒸馏的计算: 蒸馏釜的生产能力,根据热负荷 和传热能力 计算。 馏出液、残液的浓度与馏出量(或残留量) 之间的关系。
物料衡算 相平衡关系
18
三、简单蒸馏的计算: 在釜内某一瞬时,液体量为W,经微分时间dt 后,残液量为(W-dW),液相组成由x降为 (x-dx),气相组成为y。 对dt时间作易挥发组分的物料衡算: Wx=(W-dW)(x-dx)+ydW dW = dx W y-x 积分限为W=W1,x=x1;W=W2,x=x2, 1、溶液为理想溶液,得: lnW1/W2 =[1/(-1)] ln[x1(1-x2)/x2(1-x1)]+ln[1-x2/1-x1] 由:x1=A1/W1, x2=A2/W2 得:A1/A2=(B1/B2) W1=A1+B1,W2=A2+B2
化工原理多组分精馏
2021年7月13日星期二
知识要求
1 多组分精馏过程分析 2 最小回流比 3 最少理论塔板数和组分分配 4 实际回流比和理论板数 5 多组分精馏的简捷计算方法
1 多组分精馏的特点和精馏方案的选择
一 多组分精馏原理
R
多组分 混合物 采用
ESA
相际传 质传热
液体多次 部分汽化
蒸汽多次 部分冷凝
dh wh
结合 f i d i wi
di wi
Nm 1 ih
dh wh
解得 di、wi
di
Nm 1 ih
(
dh wh
)
f
i
1
N ih
m
1
( dh ) wh
wi
fi
1
N ih
m
1
( dh ) wh
II、图解法 计算步骤
➢对关键组分
dl wl
Nm 1 lh
dh wh
此式的几何意义是:
lg( d l ) lg d h
)D
/(
xl xh
lg lh
)W
xl xh
D
Nm 1 lh
xl xh
W
Dx D,l Dx D,h
Nm lh
1
WxW ,l WxW ,h
dl dh
Nm 1 lh
wl wh
或
dl wl
Nm 1 lh
dh wh
2)以HK为基准组分,任意组分i的分配规律。
对照:d l wl
Nm 1 lh
W ih1 1 xD,l xw,h
l 1
zi zh xW ,h
D F i1 1 x D,l xW ,h
化工原理_精馏
IV I F IV I F q IV I L rm
IV - IF相当于将1kmol的原料液由20 ℃变成92.5 ℃的饱和蒸气 所需要的热量。 IV – IF= (92.5-20)CPm +rm
CPm为混合液体的平均比热;rm为混合液体的平均潜热
rm =r1 x1 + r2 x2
y2
x2
操作关系
y3
……
xm x w
提馏段理论板数=m-1
再沸器
结论: 全塔理论板数NT=(n-1)+(m-1) (不含再沸器)
其中精馏段理论板数NT1=n-1 (或注明第n块为加料板)
关于理论板数的确定注意: ∵xn是加料板浓度,而加料板属于提馏段,∴精
馏段板数在采用全凝器时为 n-1
y y1 y2
f
2
1
•a
3
4 5 6
d • e
b
xD R 1
•
8
7
•c xW
x1(xn )
xF
x2
x 1 xD
x
5.进料热状况对q线及操作线的影响 (1) 冷液进料ef1 q>1
内 容 回 顾
一、精馏原理
(1)无中间加热及冷凝器的多次部分气化和多次部分冷凝 (2)顶部回流及底部气化是保证精馏过程稳定操作的必不 可缺少的条件。 (3)精馏操作流程 (4)相邻塔板温度及浓度的关系
tn1 tn tn1 xn1 xn xn1 yn1 yn yn1
ym1
W/F=1-0.3476=0.6524
1.1123 1 0.6524 xm 0.025 1.447 xm 0.0112 1.1123 1 0.6524 1.1123 1 0.6524
化工原理精馏实验
化工原理精馏实验化工原理精馏实验是化工工程中的一项重要实验内容,它主要用于分离和提纯混合物中的组分。
本文将介绍化工原理精馏实验的基本原理、实验步骤以及实验中需要注意的事项。
1. 实验目的化工原理精馏实验的主要目的是通过温度差异,利用液体蒸汽和凝结的原理,将混合物中的组分分离并得到纯净的产品。
通过这个实验,我们可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。
2. 实验原理化工原理精馏实验的基本原理是利用混合物中各组分的不同沸点,通过升温使其中具有较低沸点的组分先蒸发,然后通过冷凝使其变为液体,从而实现分离。
在实验过程中,我们需要使用精馏塔,该塔内部设置有填料,用于增加混合物和蒸汽之间的交流面积,并实现更充分的分离。
3. 实验步骤(1) 准备实验所需设备和药品,包括精馏装置、混合物、填料等。
(2) 将混合物加入精馏瓶中,并将瓶塞密封。
(3) 将冷凝管和进料管连接到精馏瓶上,确保连接牢固。
(4) 将精馏瓶放入加热设备中,逐渐升温。
(5) 观察精馏瓶内的液体是否开始蒸发,当温度上升到某一点时,开始收集冷凝液。
(6) 根据实验需要,调整加热温度和收集冷凝液的时间,以实现所需组分的分离和提纯。
4. 实验注意事项(1) 在进行化工原理精馏实验前,需先对所需设备进行检查和清洁,确保实验过程的安全性。
(2) 在实验操作中,热量的传递速度会影响分馏过程的效果,因此需要掌握合适的加热速率。
(3) 为了避免精馏烧坏填料或其他设备,需要控制温度,确保温度在安全范围内。
(4) 实验结束后,应将设备进行清洗和消毒,防止残留物对下次实验的影响。
5. 实验结果分析通过化工原理精馏实验,可以得到分离出的纯净组分,并进行定量分析。
根据实验结果,可以进一步探讨精馏的分离效果、提纯效率等指标,并对所得纯净组分进行性质分析。
总结:化工原理精馏实验是一项重要的实验内容,通过实验可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。
在实验过程中,需要注意设备的清洁和安全操作,合理控制加热温度和加热速率,以达到较好的分馏效果。
(化工原理)精馏原理
精馏的原理和过程
原理
基于物质的沸点不同,通过加热和冷凝的方法,将不同沸点的物 质分离出来。
过程
将液体混合物加热至沸腾,产生的蒸汽在冷凝器中冷凝,再通过 回流装置将冷凝液返回精馏塔中,重复进行加热和冷凝的过程, 直至达到分离目的。
操作温度应根据进料组成 和产品要求进行选择,以
实现最佳分离效果。
操作压力应根据进料组成 和产品要求进行选择,以
实现最佳分离效果。
操作条件的优化
实验法
通过实验方法测定不同操作条件下的分离效果,找 出最优的操作条件。
模拟法
利用计算机模拟软件对精馏过程进行模拟,通过优 化算法找出最优的操作条件。
经济分析法
石油化工原料的制备
通过精馏技术可以制备石油化 工原料,如乙烯、丙烯等,这 些原料是生产塑料、合成橡胶 等材料的重要基础。
精馏在其他领域的应用
01
02
03
食品工业
精馏技术可用于食品工业 中,如分离果汁中的果糖 和乙醇饮料中的酒精等。
制药工业
精馏技术可用于药品的生 产和提纯,如分离抗生素、 维生素等。
精馏的分类
02
01
03
根据操作方式的不同,精馏可以分为连续精馏和间歇 精馏。
根据进料位置的不同,精馏可以分为侧线精馏、塔顶 精馏和塔底精馏。
根据操作压力的不同,精馏可以分为常压精馏、加压 精馏和减压精馏。
02
精馏塔的构造和工作原理
精馏塔的结构
塔体
进料板
塔板
溢流管
冷凝器
精馏塔的主要部分,用于 容纳待分离的液体混合物 和进行传热传质过程。
化工原理实验—精馏
板式精馏塔的操作与塔效率的测定一、实验目的(1)熟悉板式塔的结构及精馏流程;(2)理论联系实际,掌握精馏塔的操作;(3)学会精馏塔塔效率的测定方法。
二、基本原理1.二元精馏过程的质量指标和操作变量精馏塔的进料通常是前一工序或另一精馏塔的出料,为简化讨论,认为它稳定不变。
二元精馏过程的质量指标是塔顶塔釜的轻组分含量d x和w x。
主要操作变量是塔顶采出率D和塔釜加热量Qh。
2.维持连续精馏过程稳定操作的条件(1)根据进料量及组成、产品的分离要求,严格维持物料平衡。
1)总物料平衡:塔的总进料量应恒等于总出料量。
即F = D + W当进料量大于出料量时,会引起淹塔;相反,出料量大于进料量时,会引起塔釜干料,最终都将破坏精馏塔的正常操作。
2)各组分的物料平衡:在满足总物料平衡的情况下,应同时满足轻组分物料平衡。
即w d f Wx Dx Fx +=由上述二式可知:为获得合格产品,必须保证一定的塔顶、塔釜采出率: w d w f x x x x F D --=和 F D FW -=1 实际操作中,塔釜采出率W 一般是根据塔釜液位的高低来操作,而塔顶采出率D 的大小则直接影响着质量指标。
(2)精馏塔应有足够的分离能力。
在塔板数一定的情况下,正常的精馏操作要有足够的回流比,才能保证一定的分离效果,得到合格的产品。
而回流比的大小是由塔内热量衡算所决定,其中,塔釜加热量Qh 是个十分重要的操作变量。
(3)精馏塔操作时,塔内应有正常的气液负荷量,避免发生以下不正常的操作状况:1)严重的液沫夹带现象上升气流将塔板上的液体的一部分带至上层塔板,这种现象称为液沫夹带。
液沫夹带是一种与液体主流方向相反的流动,属返混现象,将使板效率降低。
液流量一定时,气速过大将引起大量的液沫夹带,严重时还会发生夹带液泛,破坏塔的正常操作。
2)严重的漏液现象精馏塔内,液体与气体在塔板上应进行错流接触,但是当气速较小时,部分液体会从塔板开孔处直接漏下。
化工原理蒸馏
第六章蒸馏蒸馏定义:蒸馏分类:易挥发组分难挥发组分有回流蒸馏(精馏)无回流蒸馏:简单蒸馏(间歇操作)平衡蒸馏(连续操作)特殊蒸馏:萃取蒸馏、恒沸蒸馏按操作压力可分为加压、常压和减压蒸馏两组分精馏和多组分精馏第一节双组分溶液的气液相平衡一、溶液的蒸汽压与拉乌尔定律纯组分的蒸汽压与温度的关系:拉乌尔定律:在一定温度下,理想溶液上方气相中任意组分的分压等于纯组分在该温度下的饱和蒸气压与它在溶液中的摩尔分数的乘积。
p=p A0x AA(6-2)p=p B0x B=p B0(1-Bx) (6-3)A式中p A、p B——溶液上方A,B组分的平衡分压,Pa;p0——在溶液温度下纯组成的饱和蒸汽压,随温度而变,其值可用安托尼(Antoine)公式计算或由相关手册查得,Pa;x、x B——溶液中A,B组分的摩尔分数。
A二、理想溶液气液平衡(一)t-y-x图1.沸点-组成图(t- x- y图)(1)结构以常压下苯-甲苯混合液t- x- y图为例,纵坐标为温度t,横坐标为液相组成x A和汽相组成y A(x,y均指易挥发组分的摩尔分数)。
下曲线表示平衡时液相组成与温度的关系,称为液相线,上曲线表示平衡时汽相组成与温度的关系,称为汽相线。
两条曲线将整个t- x- y图分成三个区域,液相线以下称为液相区。
汽相线以上代表过热蒸汽区。
被两曲线包围的部分为汽液共存区。
t- x- y图数据通常由实验测得。
对于理想溶液,可用露点、泡点方程计算。
(2)应用在恒定总压下,组成为x,温度为t1(图中的点A)的混合液升温至t2(点J)时,溶液开始沸腾,产生第一个汽泡,相应的温度t2称为泡点,产生的第一个气泡组成为y1(点C)。
同样,组成为y、温度为t4(点B)的过热蒸汽冷却至温度t3(点H)时,混合气体开始冷凝产生第一滴液滴,相应的温度t3称为露点,凝结出第一个液滴的组成为x1(点Q)。
F、E两点为纯苯和纯甲苯的沸点。
图苯-甲苯物系的t- x- y图图苯-甲苯物系的y- x图应用t- x- y图,可以求取任一沸点的气液相平衡组成。
化工原理 精馏 图例
全塔物料衡算--确定产品流量,浓度与进 料流量和浓度之间关系. 精馏段物料衡算—确定精馏段相邻两块 塔板之间的物料组成关系.实为精馏操作 线方程. 提馏段物料衡算—确定提馏段相邻两块 塔板之间的物料组成关系.实为提馏操作 线方程.
例题
每小时将15000kg含苯40%(质量,下同) 和甲苯60%的溶液,在连续精馏塔中进行 分离,要求釜残液中含苯不高于2%,塔 顶馏出液中苯的回收率为97.1%。试求馏 出液和釜残液的流量和组成,以摩尔流 量和摩尔分率表示。
捷算法确定理论塔板层数
平衡蒸馏
流程如下页图:单级而连续操作,溶液预热达较 高温度后,通过减压阀减压,送入蒸馏釜中被部 分气化,两相平衡后分离得产品. 只能实现部分分离. 计算项:
⑴物料衡算—得操作线方程; ⑵溶液预热温度确定; ⑶溶液平衡温度和产品浓度的确定.
平衡蒸馏例题
对某两组分理想溶液进行常压闪蒸,已 知xF为0.5(原料液中易挥发组分的摩尔 分率),若要求汽化率为60%,试求闪蒸 后平衡的气液相组成及温度。
精馏操作线方程例题3
在一连续操作的精馏塔中,分离正戊烷正己烷。进料温度为20℃,进料组成为 0.4,馏出液组成为0.95,塔釜组成为 0.95,釜液组成为0.05,上述组成均为 正己烷的摩尔分率。精馏段每层塔板下 降液体的流量为馏出液流量的1.6倍(摩 尔比),试写出提馏操作线方程
精馏操作线方程例题4
气液平衡方程(去除 下标):
x y 1 ( 1) x
相图说明
相图t-x-y:两线三区五状态.
相图x-y:实质是气液平衡方程的曲线表 达.
强调—本章所有浓度,溶液量表示全部用 摩尔分率和摩尔量.
化工原理实验精馏实验报告
北京化工大学学生实验报告学院:化学工程学院姓名:王敬尧学号: 2010016068专业:化学工程与工艺班级:化工1012班同组人员:雍维、雷雄飞课程名称:化工原理实验实验名称:精馏实验实验日期北京化工大学实验五精馏实验摘要:本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度,得到该处液相浓度,根据数据绘出x-y图并用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。
通过实验,了解精馏塔工作原理。
关键词:精馏,图解法,理论板数,全塔效率,单板效率。
一、目的及任务①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。
②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。
③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。
④测定部分回流时的全塔效率。
⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。
⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
二、基本原理在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。
回流是精馏操作得以实现的基础。
塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。
回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。
若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。
当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。
若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中午实际意义。
但是由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。
实际回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。
在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。
(1)总板效率EE=N/Ne式中 E——总板效率;N——理论板数(不包括塔釜);Ne——实际板数。
