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文档介绍：化工分离过程与计算机模拟
第一章概述
简单蒸馏
平衡汽化
平衡冷凝
渐次汽化(微分蒸馏)
进料被加热至部分汽化,经过减压设施,在闪蒸空间内气液两相迅速分离,得到含易挥发组分多的气体。
平衡冷凝与平衡汽化相反,将气体进料部分冷凝,得到含难挥发组分较多的液体。
混合液体在釜内被加热使之,逐渐汽化,汽化蒸汽被引出,冷却后收集起来。
普通多级蒸馏
原理:
设备:
过程:
多次部分冷凝和部分汽化,使轻、重组分分离。
蒸馏塔
板式塔:逐级接触
填料塔:连续接触
进料:塔中部
液相:自上而下,塔底
液相采出
气相回流
气相:自下而上,塔顶
液相采出
液相回流
板式塔附图
填料塔附图
多股进料:液相、气相、混相;
多个侧线产品:一定馏程范围;
中间冷凝:均布气液;
中间再沸;
侧线汽提:改善产品质量;
泵循环:取热。
原油常减压蒸馏
裂化产品的分离
乙烯工业
节能过程
复杂多级蒸馏附图
特点:
应用场合:
复杂多级蒸馏
分批蒸馏
特点:
液相混合物分批处理;
产量小;
浓度经常改变;
同一塔分离多种混合物;
经常处理不同物料。
液体一次装入釜中;
塔釜加热,蒸汽上升;
塔顶冷凝,部分采出、部分回流;
过程:
渐次蒸馏的发展;
不稳态过程;
适应小型、多产品工厂。
应用场合:
分批蒸馏附图
特殊蒸馏
用可溶性盐代替萃取剂作为萃取精馏的分离剂。
恒沸精馏
在两组分恒沸液中加入夹带剂,形成新的恒沸液,使原料液能用普通蒸馏方法予以分离。
萃取精馏
加入萃取剂,改变原有组分间的相对挥发度而达到分离要求。
盐效应精馏
模型建立方法
平衡级模型
非平衡级模型
物料平衡:总物料平衡,组分物料平衡
相平衡:气液两相达到平衡时的组成关系,热力学方法处理
归一化:组分摩尔分数加和
焓平衡:混合物焓方程,由热力学方法处理
物料平衡
相平衡
归一化
焓平衡
同上
速率方程:传质速率、反应速率
流体力学方程:流场分布
相平衡
模型建立方法
气体:理想
液体:理想
气体:理想
液体:非理想
正规溶液
Margules
Wilson 模型
NRTL
UNIQUAC
UNIFAC
气体:非理想
液体:非理想
Chao-Seader 模型
i0:fi0/P纯液体逸度系数
fi0 :纯液体逸度
i: 气体逸度系数
i: 液体活度系数
气体:非理想
液体:非理想
P-R状态方程
fiV:气相逸度
fiL:液相逸度
混合物的焓:
H0 :理想气体状态下混合物的焓, 由以下混合规则求取:
H0 = yiH0i
H0i:纯组分理想气体焓, 多项式(与温度有关)
( H- H0 ):焓差
关联式(Yen-Alexander)
状态方程(SRK, PR)
Lee-Kesler
H=H0+(H- H0 )
其中,
模型建立方法
李鑫刚-化工分离过程与计算机模拟