140 likes | 489 Views
n D3 , x D3. n D1 , x D1. n D2 , x D2. n F , z F. n W2 , x 2. 6.3 简单蒸馏和平衡蒸馏 6.3.1 简单蒸馏(微分蒸馏,瑞利蒸馏). (1) 简单蒸馏装置和操作方法. 简 单 蒸 馏. (2) 特点 ① 间歇操作过程是一动态过程; ② 易挥发组分更多地传递到气相中去,釜液温度不断升高; ③ 产品与釜液组成随时间而改变 ( 降低); ④ 瞬时蒸气与釜中液体处于平衡状态。. (3) 简单蒸馏的计算 n W —— 釜内液相量, kmol ;
E N D
nD3, xD3 nD1, xD1 nD2, xD2 nF, zF nW2, x2 6.3 简单蒸馏和平衡蒸馏6.3.1 简单蒸馏(微分蒸馏,瑞利蒸馏) (1) 简单蒸馏装置和操作方法
(2) 特点 ① 间歇操作过程是一动态过程; ② 易挥发组分更多地传递到气相中去,釜液温度不断升高; ③ 产品与釜液组成随时间而改变(降低); ④ 瞬时蒸气与釜中液体处于平衡状态。
(3) 简单蒸馏的计算 nW——釜内液相量,kmol; x ——任一时刻液相组成; dnW——d时间内蒸发的釜液量, kmol; dnV——d时间内移出的蒸汽量, kmol,其组成为 y,则: ① 易挥发组分的物料衡算 整理得: 积分:
若低压下,液相为理想溶液的双组分蒸馏,则有:若低压下,液相为理想溶液的双组分蒸馏,则有: 说明:如果 x, y 之间的平衡关系不能用以上方程表达时, 则需采用数值积分或图解法积分求解。 ② 蒸馏产品的平均组成 设nW为任一时刻的釜液量,kmol
6.3.2 平衡蒸馏(闪蒸) (1) 闪蒸流程和操作方法
(2) 特点 ① 连续操作; ② 组成和温度恒定不变; ③ 气、液两相平衡 。 温度和压力对平衡蒸馏的影响
(3) 平衡蒸馏的计算 当进料物流的流量qnF、组成zFi及温度TF、压力pF确定之后,体系的自由度为2。即在闪蒸温度T、压力P、汽化率e、两相流量及组成中任选两个参数限定,故平衡蒸馏有多种计算类型。 物料衡算: 相平衡方程: 归一方程:
热量衡算: 由物料衡算关系得: —— 操作线方程 由i 组分的物料衡算关系和相平衡关系得:
因为 处于平衡状态,所以 式中: —— 汽化率 对二元理想物系,略去下标: —— 操作线方程 —— 相平衡方程 给定压力与汽化率,可用图解法方便地确定闪蒸后的两相组成。