第二节蒸讲义馏曲线

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南京理工化工原理课件5 --蒸 馏

南京理工化工原理课件5 --蒸  馏
第五章
蒸 馏
第一节 概述
蒸馏是分离液体混合物的典型单元操 作。这种操
作是利用液体混合物中各组分挥发度不同的特性 而实现分离的目的。
蒸馏按操作是否连续可分为连续蒸馏和间歇蒸馏。
按蒸馏方法可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和
特殊精馏等。
按操作压强可分为常压、加压和减压精馏 。
第二节 两组分理想物系气液平衡
E NT NP 100%
3.塔高的确定
Z =(NP-1)·T H
二、塔径的计算
V
D

4
D 2u
4V u
5-5-8 两组分精馏的其它类型
(1)直接蒸气加热;
(2)多侧线进料或出料; (3)塔顶为分凝器; (4)回收塔。
一、直接蒸汽加热 总物料 : L′+V0=V′+W
易挥发组分
L′xm′+V0y0=V′ym+1′+Wxw
一、进料热状况的影响
A
B
冷液
泡点 饱和液体 气液混合 平衡
C
DLeabharlann 露点饱和蒸汽E 过热蒸汽
1.q与五种进料的关系
q
L L F
进料中液相所占的比例
L L qF
V V 1 q F
泡点进料
q 1
L´=F+L
V´=V
平衡进料
0 q 1
L´=qF+L
V´=V-(1-q)F
R R 1 xD R 1
yn 1
xn
xD
x
5.5.2
提馏段操作线方程推导
y
xD R 1
xW
ym 1 L' L W
'

蒸馏讲义

蒸馏讲义

该方程为直线方程,其斜
率为: R R 1
截距为:
xD R 1
在x-y图中为一条直线,如
图中ab所示。
图6-6 操作线方程示意图
(2)提馏段操作线方程
对图中虚线范围(包括 自提馏段第m板以下塔段和塔 釜在内)作物料衡算:
总物料衡算:L V W
易挥发组分的物料衡算:
Lxm V ym 1 Wxw
进料热状况不同,将直接影响进料板上、下两段上升蒸 气和下降液体的流量,为表明它的影响,对图6-7所示的虚 线范围分别作进料板的物料衡算和热量衡算,以单位时间
为基准。
物料衡算:
F V L V L
热量衡算:
FI F V IV LI L VIV LI L
I F ——原料液的焓,;
分离器内汽化率 D/F =1-q
两相组成满足:(通过联立上式可得)
y q x xF q 1 q 1
2、热量衡算
对换热器: Q:加热器的热负荷,kJ/h or KW; F:原料液流量,kmol/h;
Cp:原料液的平均比热,KJ/mol. ℃ ; tf:原料液的温度, ℃; T:通过加热器后原料液的温度, ℃
基准,即:
总物料衡算:V L D
易挥发组分的物料衡算:
Vyn1 Lxn DxD
V、L——分别表示精馏段内每块塔板上升蒸气的摩尔
流量和下降液体的摩尔流量,kmol/h;
yn+1——精馏段中任意第n+1层板上升的蒸气组成,摩 尔分数;
xn——精馏段中任意第n层板下降的液体组成,摩尔分
分的摩尔分数。
馏出液的采出率:
D / F xF xW xD xW

化工原理—蒸馏ppt课件

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多组分精馏:例如原油的分别。
双组分精馏:例如乙纯-水体系的分别。
本章着重讨论常压下双组分延续精馏。其原理和计算方法可 推行运用到多组分体系。
气液两相的接触方式
延续接触〔微分接触〕:气、液两 相的浓度呈延续变化。如填料塔。
溶剂 溶剂
规整填料 塑料丝网波纹填料
散装填料 塑料鲍尔环填料
级式接触:气、液两相逐级接触传 质,两相的组成呈阶跃变化。 如板 式塔。
对非理想物系,气〔汽〕、液相的逸度服从以下方程:
fˆiG Pyii
fˆiL fiLxii
式中 i — 气〔汽〕相 i 组分的逸度系数; i — 液相 i 组分的活度系数; fiL — 纯液体 i 在系统温度、压力下的逸度。
fiLpi0i0exV piLP RT pi0
波印丁〔Poynting 〕
xA
P pB0 pA0 pB0
泡点方程〔bubble-point equation〕
理想溶液的汽液平衡——拉乌尔〔Raoult〕定律
xA
P pB0 pA0 pB0
因 poA、poB 取决于溶液沸腾时的〔泡点〕温度,所以上 式实践表达的是一定总压下液相组成与溶液泡点温度关系。
知溶液的泡点可由上式计算液相组成;反之,知组成也可由 上式算出溶液的泡点,但普通需试差。
根据相平衡常数的定义
Ki
yi xi
fiL i Pi
式中 i,i 的计算分别与气〔汽〕相组成和液相组成有关 ,相平衡常数 K 不仅与系统温度、压强有关,也与相组成 有关。要确定非理想物系相平衡关系有相当难度。
相平衡常数〔distribution coefficient〕
当系统压力较低,气相近似为理想气体时,气相逸度系数 i 接近于1,波印丁因子也接近于1,有

石油蒸馏过程PPT课件

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3、燃料-润滑油型 流程:常减压蒸馏 产品:轻重燃料、润滑油馏分。
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二、气化段数 在原油蒸馏流程中,原油经历的加热气化次数称为气化
段数。 气化段数和流程中的精馏塔数是直接相关的。
1、两段气化 常减压蒸馏就是两段气化,流程中有常压塔、减压塔。
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减压塔底部的直径常常缩小以缩短渣油在减压塔底的 停留时间。
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6、减压塔直径大 在减压下,油气、水蒸气和不凝气的比容大,虽然减压
塔内空塔线速是常压塔的两倍,但减压塔直径还是很大。 7.减压塔内板间距大
目的是减少泡沫携带,减少塔板数。
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三、减压蒸馏的抽真空系统 抽真空设备:蒸汽喷射器和机械真空泵。 蒸汽喷射器的结构简单,使用可靠,无需动力机
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4、三种蒸馏曲线的比较 (1)曲线斜率
平衡气化曲线最平缓, 恩氏蒸馏曲线比较陡一些, 而实沸点蒸馏曲线的斜率最 大。
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3
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(2)液相馏出温度 为了获得相同的气
化率,实沸点蒸馏要求 达到的液相温度最高, 恩氏蒸馏次之,而平衡 气化则最低。
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如果气液两相有足够 的时间密切接触,达到了 平衡状态,则这种方式称 为平衡气化。
平衡气化的逆过程是 平衡冷凝。
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平衡气化和平衡冷凝都可以使混合物得到一定程度的 分离,气相产物中含较多的轻组分,液相产物中含较多的 重组分。
但在平衡状态下,所有组分都同时存在于气液两相中 ,因此这种分离是比较粗略的。

第六章石油蒸馏过程

第六章石油蒸馏过程

21
3、平衡气化曲线
• 在实验室平衡气化设备中,将油品加热气 化,使气液两相在恒定的压力和温度下接 触一段足够长的时间后迅即分离,即可测 得油品在该条件下的平衡气化分率 • 在恒压下选择几个合适的温度(一般至少 要五个)进行试验,就可以得到恒压下平 衡气化率与温度的关系 • 根据平衡气化曲线,可以确定油品在不同 气化率时的温度、泡点温度、露点温度等
轻重燃料润滑油馏分?减压系统的流程比燃料型的复杂减压一般设45个侧线且每个侧线均设汽提塔?减压炉管内的最高油温不超过39529二气化段数?在原油蒸馏流程中原油经历的加热气化次数称为气化段数?气化段数和流程中的精馏塔数是直接相关的1一段气化一段气化?只有一个常压蒸馏只有一个常压蒸馏302两段气化?常减压蒸馏就是两段气化流程中有常压塔和减压塔原油常减压蒸馏原理流程原油常减压蒸馏原理流程313三段气化?在此流程中在常压塔前再设置一个初馏塔三段气化常减压蒸馏工艺流程三段气化常减压蒸馏工艺流程323三段气化?采用初馏塔的依据主要与原油性质有关轻馏分含量多脱水脱盐效果差原油硫含量高增加蒸馏操作的灵活性?问题流程复杂投资增加常压炉的温度需要提高33第四节精馏塔的工艺特征?精馏的基本原理不仅适用于二元或多元系精馏过程而且也同样适用于石油精馏过程但石油精馏有其明显的特点?石油是烃类和非烃类的复杂混合物石油精馏是典型的复杂系精馏石油精馏对分馏精确度的要求一般不如化工产品的精馏要求高?炼油工业是大规模生产的工业其大的处理量会反映到石油精馏在工艺设备成本安全等方面的要求34一常压精馏塔的工艺特征?1复合塔原油通过常压蒸馏要切割成汽油煤油轻柴油重柴油和常压重油等四五种产品按照一般的多元精馏办法需要有n1个精馏塔才能把原料分割成n个产品石油精馏中各种产品本身也还是一种复杂混合物它们之间的分离精确度并不要求很高两种产品之间需要的塔板数并不多351复合塔为了节省投资降低能耗和占地面积通常把几个塔合成一个塔复合塔复合塔的分离精度不是很高原油原油重油重油常压整理排列方案常压整理排列方案362汽提塔和汽提段?在复合塔内在汽油煤油柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段侧线产品中必然会含有相当数量的轻馏分不仅影响侧线产品的质量而且降低了较轻馏分的收率?为此在常压塔的外侧为侧线产品设汽提塔在汽提塔底部吹入少量过热水蒸汽以降低侧线产品的油气分压使混入产品中的较轻馏分气化而返回常压塔?侧线汽提用的过热水蒸汽量通常为例线产品的23372汽提塔和汽提段?常压塔进料气化段中未气化的油料流向塔底这部分油料中还含有相当多的350的轻馏分?在进料段以下也要有汽提段在塔底吹入过热水蒸汽以使其中的轻馏分气化后返回精馏段以达到提高常压塔拔出率和减轻减压塔负荷的目的?塔底吹入的过热水蒸汽的质量分数一般为24?常压塔不是一个完全精馏塔它不具备真正的提馏段383全塔热平衡?由于常压塔塔

化工原理蒸馏培训课件

化工原理蒸馏培训课件

化工原理蒸馏培训课件-----------------------作者:-----------------------日期:第五章蒸馏化工生产中所处理的原料、中间产物、粗产品等几乎都是由若干组分所组成的混合物,而且其中大部分是均相物系。

生产中常需要将这些混合物分离成为较纯净或几乎纯态的物质(组分)。

对于均相物系,必须要造成一个两相物系,才能将均相混合物分离,并且是根据物系中不同组分间的某种物性的差异,使其中某个组分或某些组分从一相向另一相转移以达到分离的目的。

通常将物质在相间的转移过程称为传质过程或分离操作。

化学工业中常见的传质过程有蒸馏、吸收、萃取及干燥等单元操作。

蒸馏就是藉液体混合物中各组分挥发性的差异而进行分离的一种操作。

蒸馏这种操作是将液体混合物部分气化,利用其中各组分挥发度不同的特性来实现分离的目的。

这种分离操作是通过液相和气相间的质量传递来实现的。

通常,将沸点低的组分称为易挥发组分,沸点高的组分称为难挥发组分。

蒸馏过程可以按不同方法分类:按操作流程可分为间歇和连续蒸馏;按蒸馏方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏(闪蒸)、精馏和特殊精馏等;按操作压强可分为常压、加压和减压精馏;按待分离混合物中组分的数目可分为两(双)组分和多组分精馏。

第一节双组分理想溶液的气液平衡蒸馏是气液两相间的传质过程,因此常用组分在两相中的浓度(组成)偏离平衡的程度来衡量传质推动力的大小。

传质过程是以两相达到相平衡为极限的。

由此可见,气液相平衡关系是分析蒸馏原理和进行设备计算的理论基础。

5—1—1 拉乌尔定律和相律一、拉乌尔定律根据溶液中同分子间与异分子间的作用力的差异,可将溶液分为理想溶液和非理想溶液两种。

实验表明,理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律,即:(5—1)(5—1a)式中 p ——溶液上方组分的平衡分压,Pa;p0——同温度下纯组分的饱和蒸汽压,Pa,x——溶液中组分的摩尔分率。

(下标A表示易挥发组分、B表示难挥发组分)为简单起见,常略去上式中的下标,习惯上以:x表示液相中易挥发组分的摩尔分率,以(1-x)表示难挥发组分的摩尔分率;y表示气相中易挥发组分的摩尔分率,以(1-y)表示难挥发组分的摩尔分率。

化工原理课件第六章 蒸馏2

化工原理课件第六章 蒸馏2

LV
F
F
L V
LV L V
LV F
L V
2020/7/16
13
二、 进料热状况参数
对加料板虚线范围进行物料衡算,得 qn,F qn,V 'qn,L qn,V qn,L ' (1)
qn,V qn,V ' qn,F qn,L qn,L ' (2) 对加料板虚线范围进行热量衡算,得
F, IF
4
(2)填料塔
填料精馏塔如图(b)所示。塔内装有大比表面和高空隙率的 填料,不同填料具有不同的比表面积和空隙率,为此,在传质 过程中具有不同的性能。填料具有各种不同类型,装填方式分 散装和整装两种。视分离混合物的特性及操作条件,选择不同 的填料。
当回流液或料液进入时,将填料表面润湿,液体在填料表 面展为液膜,流下时又汇成液滴,当流到另一填料时,又重展 成新的液膜。当气相从塔底进入时,在填料孔隙内沿塔高上升, 与展在填料上的液沫连续接触,进行传质,使气、液两相发生 连续的变化,故称填料塔为微分接触设备。
进料的汽化潜热

表明进料热状况的参qn,L q qn,F (3)
三、提馏段操作方程的一般形式 将(3)式代入前面的提馏段操作方程,即得P212式5-91
四、q线方程(进料方程) 略去精馏段操作线方程
qn,V yn1 qn,L xn qn,D xD
和提馏段操作线方程 qn,V ' yn1 qn,L ' xn qn,W xW
液两相通道。塔板具
有多种不同型式,分
别称之为不同的板式
塔,在生产中得到广
泛的应用。
(a)
(b)
混合物的气、液两相在塔内逆向流动,气相从下至上流动, 液相依靠重力自上向下流动,在塔板上接触进行传质。两相 在塔内各板逐级接触中,使两相的组成发生阶跃式的变化, 故称板式塔为逐级接触设备。

精馏原理介绍PPT精选文档

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0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
x
5
例应用下表的苯和甲苯的蒸汽压数据,求平均相对挥发度 m和体系 的y~x 曲线。
解:此物系可以视为理想物系
p0A/ pB0
t/℃
80.1 84 88 92 96 100 104 108 110.6
pA0/kPa 101.3 114 128.4 144.1 161.3 180.0 200.2 222.4 237.7
F
85
80
75 0 .0
x' m 0 .2
x F
0 .4
0 .6
x or y
A
y n
0 .8
1 .0
12
多次部分汽化和多次部分冷凝示意图
缺点:产品量少、能量损失
Vn
Vn-1
feed s te a m
V0 w ater
V1
L1 V '1
water
water Ln
Ln-1
V 'm-1
s te a m
V 'm
组分进行衡算,得
FDW
F,
D , xD
xF
FF xDDx WW x
一般,F、xF、xD、xW为已知量;
W、D为未知量。求解方程组可得
W,
xw
D F xF xW W F xD xF
xD xW
xD xW
精馏过程经常用回收率表示:
易挥发组分回收率
1=DFxxFD 100%
难挥发组分回收率
2=W F((11xxW F))10% 0
0 .4
0 .6
0 .8
1 .0
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1
0.98
2
1.58
3
2.67
4
3.02
5
2.74
6
3.65
7
4.39
8
7.18
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11
0.09
12
0.22
13
0.12
14
0.06
15
0.05
16
0.03
17
0.03
渣油15.02.20—21
折射率
nD20
nD70
1.3995 1.4172 1.4350 1.4445 1.4502 1.4560 1.4565 1.4612



2
128 ~ 180
2.94
5.83
0.7783
1.11


3
180 ~ 210
3.05
8.87
0.8161
1.99


4
210 ~ 255
3.13
12.00
0.8288
3.33


5
255 ~ 285
3.15
15.15
0.8300
0.89 0.64 — — 59.0

1.27 0.89 — -65 62.2

2.03 1.26 — -41 66.4
78
2.81 1.63 — -24 71.2

4.14 2.26 — -9 77.2
125
5.93 3.01 — 4 84.8

8.33 3.84 1.73 13 68.0
157
— 4.99 2.07 22 91.6
0.7461 0.7699 0.7958 0.8092 0.8161 0.8173 0.8251 0.8348 0.8363 0.8396 0.8479 0.8536 0.8686 0.8732 0.8786 0.8832
— — — — — — — 0.7985 0.8000 0.8040 0.8123 0.8187 0.8349 0.8395 0.8456 0.8502
14
9.5 0.75 0.44
18.5
10
1.25 0.50
17
11
1.21 0.57










— 5—
馏分号
表 I-5-6 胜利混合原油实沸点及窄馏分性质
沸点范围°C 占重油,(重)% 相对密度
运动粘度,厘斯
每馏分 总收率
d420
20°C
50°C
70°C
1
初馏~128
2.89
2.89
0.7257
— — — — — — — — — —
— — — — — — — — 1.4450 1.4455 1.4472 1.4515 1.4560 1.4641 1.4675 1.4697 1.4730 —
平均 分子

98 121 143 172 194 217 246 264 292 299 328 349 387 420 438 — — —
d420
d470
20°C 50° 100° ° °C
C
C
C
1 初馏~112 2.98
2.98 0.7108



— — 54.1

2
112~156 3.15
3
156~195 3.22
4
195~225 3.25
5
225~257 3.40
6
257~289 3.46
7
289~313 3.44
8
313~335 3.37
按原油评价内容的要求,分别测定实沸点蒸馏所得 各窄馏分的性质,如密度、粘度、凝点等。根据这些数 据进行标绘,可以得到各窄馏分的性质曲线。
15.02.2021
3
表 I-5-5 大庆混合原油实沸点及窄馏分性质
馏分 沸点范围 占重油(重)%
相对密度
运动粘度,厘斯
凝 苯胺 闪点(开)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

°C
点点
°C
每馏分 总收率
第二节蒸馏曲线
精品jing
一、原油的实沸点蒸馏曲线
实沸点蒸馏是用来考察石油馏分组成的实验方法。该 装置是一种间歇式釜式蒸馏设备,带有一个分离效果比工 业装置好的精馏柱(理论板数为15~17)。原油在实沸点蒸 馏装置中,按沸点高低被分割成许多窄馏分。一般每按3% (重量或体积)取一个馏分,或每隔10°C取一个馏分。 所谓实沸点(或真沸点)蒸馏是表示分馏精确度较高,其 馏出温度接近馏出物沸点的意思,在工艺上一般把这个馏 出温度看成是近似馏出物的“真沸点”,但并不是说真的 能分离出一个一个的纯烃。
15.02.2021
2
将窄馏分按沸点顺序编号、称重并测定体积;把整 理后的数据列表,就可以得到如表 I-5-5 和表 I-5-6 中前 四列数据。表 5-2和表 5-2分别是大庆混合原油和胜利混 合原油的实沸点蒸馏数据和窄馏分性质。以馏出温度为 纵坐标,以馏出百分数(国内常用重量、欧美多用体积) 为横坐标,将上列数据作图,得到如图 5-2 中的实沸点 蒸馏曲线(大庆原油)。从实沸点蒸馏曲线可以得到沸 点与收率的关系。
9
335~355 3.45
10 355~374 3.43
11 374~394 3.35
12 394~415 3.55
13 415~435 3.39
14 435~456 3.88
15 456 ~ 475 4.05
16 475 ~ 500 4.52
17 1550.002~.2502251 4.15
6.13 9.35 12.60 16.00 19.46 22.90 26.27 29.72 33.15 36.50 40.05 43.44 47.32 51.37 55.89 60.04

— 6.24 2.51 29 —
184
— 7.70 2.86 34 —

— 9.51 3.33 38 —
206
— 13.34 4.22 43 —

— 21.92 5.86 45 —
238

— 7.05 48 —


— 8.92 52 —
282

— 11.52 55 — 4 —
馏分 号
酸度毫克
KOH /100毫升
特 粘重指



数K
——
12.0 —
12.0 —
11.9 —
12.0 —
12.1 —
12.3 —
12.3 —
12.3 0.781
12.5 0.780
12.5 0.782
12.5 0.791
12.6 0.794
12.5 0.809
12.5 0.811
12.6 0.815
12.6 0.819
——
CP%
— — — — 65 70 75 75 77 76 77 74 76.5 71.5 72 — — —
结构 族组成
CN% CA%
RN
RA
















29
6.0 0.72 0.14
21.5 8.5 0.61 0.23
17.5 7.5 0.51 0.20
16.5 8.5 0.59 0.24
15
8.0 0.58 0.25
16
8.0 0.65 0.25
16
7.0 0.77 0.21
18.5 7.5 0.82 0.28
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