文档介绍：2017/11/13
第五节 双组分连续精馏的计算
包括操作型计算和设计型计算。本节讨论板式塔的设计型计算。
①:产品的流量和组成;
②:操作压力和进料热状况;
③:精馏塔的理论板层数和适宜进料口位置;
④:选择塔板类型,确定主要工艺参数和设备尺寸;
⑤:冷凝器、再沸器的热负荷。
精馏过程是传热、传质的综合过程,相互影响的因素较多,为便于导出表示操作关系的方程式,需作一些简化假定。
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理论板概念和恒摩尔流假定
一、理论板离开这种板的气液两相互成平衡,温度相等,且塔板上气、液相组成均匀一致,传热、传质阻力为零。
二、恒摩尔流假定
1、恒摩尔气流
精馏段
提馏段
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2、恒摩尔液流
精馏段
提馏段
恒摩尔流假定的条件
A 气液接触时因温度不同而交换的显热可以忽略;
B 塔设备保温良好,热损失可以忽略;
C 各组分的摩尔气化潜热相等,有nkmol的蒸气被冷凝,相应的就有nkmol的液体被气化。
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物料衡算和操作线方程
一、全塔物料衡算
对总物料
对于易挥发组分
联立以上两式得
塔顶采出率
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塔顶易挥发组分回收率ηA:易挥发组分从塔顶采出的量占全部进料量中轻组分的百分数。
塔底难挥发组分回收率ηB:难挥发组分从塔底采出的量占全部进料量中重组分的百分数。
全塔衡算的约束条件
注意:区别馏出液的采出率
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例4:在连续精馏塔中分离苯—甲苯混合液,原料液的处理量15000kg/h,,要求馏出液中苯的回收率为98%,釜残液中甲苯不低于97%.试求
①馏出液和釜残液的流量及组成(摩尔流量和摩尔分数),
②欲获得馏出液流量为92kmol/h,而保持馏出液组成不变,是否可能?
解:(1)苯、甲苯的摩尔质量分别为78kg/kmol
和92kg/kmol,进料组成为
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进料的平均摩尔质量为
①
②
③
④
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①、②、③、④联立求得
(2)
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二、操作线方程
1、精馏段操作线方程
总物料衡算
对易挥发组分物料衡算
1
2
n
n+1
……
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