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理论塔板简捷计算方法.docx

上传人:niupai21 2022/7/30 文件大小:154 KB

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文档介绍

文档介绍:理论塔板简捷计算方法 目标:了解简捷计算法及使用条件
(1)最少理论板数M血

一精馏塔在操作过程中,将塔顶蒸气全部冷凝,其凝液全部返回塔顶作为回流, 称此操作为全回流,回流比R为无穷大(R=-)。此时通常不进料,塔顶、+1 + 晒甲()
式中S —塔釜蒸气用量。
(a) (b)
图 直接蒸气加热的精馏
按恒摩尔流假设处理,设近似有£ =旷,则L'=W,因兀故式()
可整理提馏段操作方程。
W W
()
式()为直接蒸气加热精馏的提馏段操作方程。采用图解法可求理论 板数。与间接加热比较,当心和%相同时,直接加热所需理论板数、回收率、
采出量D均有所降低。若要维持相同产品质量心及回收率,则应适当增加理论
塔板数以降低釜液组成"武。
几种蒸馏操作方式的讨论(续 1) 目标:侧线采出的意义及对分离的影响
2)具有侧线采出的精馏过程
当需要获取浓度不同的两种或多种产品,或某组分在塔某几板上存在富集现 象。为获得该组分产品或消出该组分对塔两端产品的影响,应采取侧线出料的方 法,在适宜塔板上将其及时采出,。侧线抽出的产品可为塔板 上泡点液体或板上的饱和蒸气。
图 带侧线采出的精馏
如果在精馏段设一侧线采出,则塔被分为三段。塔两端分别同精馏段和提馏 段操作线方程,而塔下段(III)操作线同提馏段操作线方程。而中段则由物料
衡算获得其操作线方程。无论抽出液相还是气相产品,其段操作线的斜率均小于 第I段塔的操作线的斜率。且使最小回流比Rmin增大,减小了回流比的调节范围, 显然,不利于节能。
采出侧线对操作回流比Rmin的影响动画
3)多股进料精馏
当两股组分相同,组成各异的原料在同一塔中分离,为避免混合增加分离的 能耗,则分别在适宜位置加入。如图 。两进料将塔分为三段,各段 有相应操作线方程,各进料也有相应的 q 线方程。
图 多股进料精馏
由于进料的加入,使进料下方塔段的操作线斜率大于上方塔段的操作线的斜率。
所示。若混合进料,将使进料处操作线更接***衡曲线,使所需理 论塔板数增多。
几种蒸馏操作方式的讨论(续 2)
(4)塔顶进料蒸馏塔
目标:蒸出塔理论级数
原料从塔顶加入,则塔只有提馏段没有精馏段,该塔称之为回收塔或蒸出塔、 气体塔, (a)所示。原料应在泡点或接近泡点温度进入塔顶,无回 流。而热量则以间接或直接蒸气加热塔底。当该塔为间接加热时,由物料衡算可 得:
L=V+W
)
(a)蒸出塔(b)泡点进料蒸出塔(c)冷进料蒸出塔
图 蒸出塔及图解理论板数
根据恒摩尔流假设,L=F、V=D,上式()可改写为
F W yK+i = —^ —孑和
)
式()为该塔操作线方程,亦为一直线,该直线通过(疋怡/甲)点,斜 率为F/D。而q线与操作线交点为。(今,心)。由此,可采用图解方法求解理论板 数。当进料为泡点进料时,(b)所示。若维持加入塔底热流量不变, 则冷进料时,其操作线斜率增大,向平衡线靠近。如图6