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第九章 蒸 馏

第九章 蒸 馏. 9.5 两组分连续 精馏的计算. 9.5.6 几种特殊情况理论板层数的计算. 一、直接蒸汽加热. 二、提 馏 塔. 1 . 提馏塔的特点及应用背景. 提馏塔的特点. 塔顶进料，塔顶馏出物全部采出，无回流. 只有提馏段，而没有精馏段. 提馏塔的应用背景. 物系在低浓度下的相对挥发度较大，无精馏 段也可达到希望的馏出液组成. 回收稀溶液中的轻组分. 提馏塔装置示意图. 提馏塔. 正丁醇－水物系分离的双塔流程示意图. 二、提 馏 塔. 2 . 提馏塔的理论板层数的计算.

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第九章 蒸 馏

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Presentation Transcript

  1. 第九章 蒸 馏 9.5 两组分连续精馏的计算 9.5.6 几种特殊情况理论板层数的计算 一、直接蒸汽加热

  2. 二、提 馏 塔 1.提馏塔的特点及应用背景 提馏塔的特点 • 塔顶进料，塔顶馏出物全部采出，无回流 • 只有提馏段，而没有精馏段 提馏塔的应用背景 • 物系在低浓度下的相对挥发度较大，无精馏 段也可达到希望的馏出液组成 • 回收稀溶液中的轻组分

  3. 提馏塔装置示意图

  4. 提馏塔 正丁醇－水物系分离的双塔流程示意图

  5. 二、提 馏 塔 2.提馏塔的理论板层数的计算 提馏塔的操作线方程与一般精馏塔的提馏段操作线方程相同。

  6. 二、提 馏 塔 对于泡点进料 操作线方程为

  7. f d 1 a 2 e b 3 4 c xW xF xD 提馏塔理论板层数的图解法

  8. 三、塔顶采用分凝器 精馏塔的上升蒸气先进入分凝器，在分凝器中蒸气部分冷凝，冷凝液作为回流返回塔内，未被冷凝的蒸气进入全凝器，在全凝器中被全部冷凝，冷凝液作为产品采出。通过调整分凝器中冷却介质的流量或进口温度，即可调整精馏塔的回流比。

  9. y1与xL操作关系 操作线方程 塔顶采用 分凝器的 精馏装置 1－精馏塔 2－分凝器 3－全凝器 y1≠xD（ yL=xD） yL与xL平衡关系

  10. 四、多侧线的精馏塔 在工业生产中，时常会遇到所分离的原料液组成不同或所需的产品组成不同，此种情况需要采用多侧线的精馏塔。 多侧线进料 多侧线的精馏塔 多侧线出料

  11. 四、多侧线的精馏塔 1.多侧线进料 精馏段 分离组分相同而浓度不同原料液，则应在不同塔板位置上设置相应进料口多侧线进料。 中间段 提馏段 两股进料的精馏塔

  12. 四、多侧线的精馏塔 中间段 总物料衡算 易挥发组分衡算 操作线方程

  13. 四、多侧线的精馏塔 各段间气、液负荷的关系

  14. 四、多侧线的精馏塔

  15. 由ab线斜率求 Rmin1 由ck线斜率求 Rmin2 选则较大者作为 Rmin 两股进料的精馏塔 最小回流比的确定

  16. NT=17 （包括再沸器） NF1=5 （包括再沸器） NF2=9 两股进料的精馏塔理论板的图解

  17. 四、多侧线的精馏塔 2.多侧线出料 精馏段 为了获得不同规格的精馏产品，则可根据所要求的产品组成在塔的不同位置上开设侧线出料口多侧线出料。 中间段 提馏段 有侧线采出的精馏塔

  18. 四、多侧线的精馏塔 中间段 总物料衡算 易挥发组分衡算 操作线方程

  19. 有侧线采出精馏塔的操作线

  20. 课外资料：精馏模拟计算常用软件包 • ASPEN软件包 • PRECESSⅡ软件包 采用不同的方法，求解MEHS方程组。在软件包中存储了常见物系的物性参数及气液平衡数据，对缺乏数据的物系，可通过软件包内的计算模块，求出相关的参数。给定相应的设计参数，通过模拟计算，即可获得所需的理论板层数；进料板位置；各层理论板气液相负荷、气液相密度与粘度；各层理论板的温度与压力等。

  21. 第九章 蒸 馏 9.5 两组分连续精馏的计算 9.5.6 几种特殊情况理论板层数的计算 9.5.7 连续精馏装置的热量衡算与节能

  22. 一、连续精馏装置的热量衡算 1. 冷凝器的热负荷及冷却介质消耗量 以单位时间为基准，对冷凝器热量衡算（忽略热损失） kJ/h 冷凝器的 热负荷 冷凝器的 热量衡算

  23. 一、连续精馏装置的热量衡算 由 则 故 汽化热 冷却介质消耗量 kg/h

  24. 一、连续精馏装置的热量衡算 2. 再沸器的热负荷及加热介质消耗量 以单位时间为基准，对再沸器热量衡算 kJ/h 再沸器的 热负荷 再沸器的 热量衡算

  25. 一、连续精馏装置的热量衡算 由 设 则 故 汽化热

  26. 一、连续精馏装置的热量衡算 再沸器热损失 QL= (0.2～0.3) QB 加热介质消耗量 加热蒸汽 的汽化热 饱和蒸汽加热 kg/h

  27. 练 习 题 目 思考题 1.对于采用分凝器的精馏塔，在计算理论板时应 注意哪些事项？ 2.多侧线的精馏塔与无侧线的精馏塔在计算上有 何不同？ 3.何为冷凝器和再沸器的热负荷，如何计算？ 作业题: 12、13

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