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1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章 蒸 馏,9.5,两组分连续,精馏的计算,9.5.1,计算的基本假定,9.5.2,物料衡算与操作线方程,一、全塔物料衡算,二、操作线方程,在提馏段中，任意塔板（,m,板）下降的液相组成 与由其下一层塔板（,m,+1,板）上升的气相组成 之间的关系称之为操作关系，描述它们之间关系的方程称为提馏段操作线方程。,2,.,提馏段操作线方程,提馏段的物料衡算,二、,操作线方程,总物料衡算,易挥发组分衡算,整理得,二、,操作线方程,提馏段操,作线方程,二、,操作线方程,直线方程,斜率,截距,根据恒摩尔流假定，为
2、定值，且在稳态操作时，及,x,W,为定值。提馏段操作线方程为一直线方程。,三、进料热状况的影响,精馏塔五种进料热状况,精馏塔的进料热状况,（1）冷液进料,（2）饱和液体进料,（泡点进料）,（3）气液混合物进料,（4）饱和蒸气进料,（露点进料）,（5）过热蒸气进料,1,.,精馏塔的进料状况,冷液进料,对于冷液进料,冷液进料,三、进料热状况的影响,饱和液体（泡点）进料,对于饱和液体进料,饱和液体进料,三、进料热状况的影响,气液混合物进料,对于气液混合物进料,气液混合物进料,三、进料热状况的影响,饱和蒸气（露点）,进料,对于饱和蒸气,进料,饱和蒸气,进料,三、进料热状况的影响,过热蒸气进料,对于过热
3、蒸气进料,过热蒸气进料,三、进料热状况的影响,2,.,进料热状况参数,为了定量地分析进料量及其热状况对于精馏操作的影响，现引入进料热状况参数的概念,。,进料板的物料衡算和热量衡算,三、进料热状况的影响,（,1,）,进料热状况参数定义,物料衡算,热量衡算,三、进料热状况的影响,设,三、进料热状况的影响,进料热状,况参数,则,整理得,令,三、进料热状况的影响,（2,）,进料热状况参数对提馏段操作线方程的影响,由,则,三、进料热状况的影响,（3,）,进料热状况参数的计算,对于冷液进料，设,进料温度为,t,F,、泡点温度为,t,b,泡点进料,定性温度,三、进料热状况的影响,由,冷液进料,泡点进料,气液
4、混合物进料,露点进料,过热蒸气进料,三、进料热状况的影响,第九章 蒸 馏,9.5,两组分连续,精馏的计算,9.5.1,计算的基本假定,9.5.2,物料衡算与操作线方程,9.5.3,理论板层数的计算,一、,逐板计算法,逐板计算法通常从塔顶开始，计算过程中依次使用平衡方程和操作线方程，逐板进行计算，直至满足分离要求为止。,平衡方程,操作线方程,（,a,),（,b,),（,c,),逐板计算法示意图,塔顶采用全凝器,由,y,1,=,x,D,(,a,),x,1,y,2,x,2,y,3,x,F,x,n,（,泡点进料）,进料板,N,F,：第,n,层,一、,逐板计算法,(,b,),(,a,),(,a,),(,
5、a,),(,b,),精馏段理论板层数：,n-,1,（进料板算在提馏段）,由,=,x,n,x,W,总理论板层数,N,T,：,n,m-,2,（不包括再沸器）,一、,逐板计算法,(,a,),(,a,),(,a,),(,c,),(,c,),(,c,),提馏段理论板层数：,m-,1,（不包括再沸器）,二、梯级图解法,梯级图解法又称麦克布蒂利法，简称,MT,法。,1,.,操作线的作法,用图解法求理论板层数时，需先在,x,y,图上作出精馏段和提馏段的操作线。作图时，先找出操作线与对角线的交点，然后根据已知条件求出操作线的斜率（或截距），即可作出操作线。,x,D,a,b,x,W,c,d,精馏塔的操作线,g,提
6、馏段操作线的截距数值很小，因此提馏段操作线不易准确作出，且这种作图法不能直接反映进料热状况的影响。故提馏段操作线通常按以下方法作出：先确定提馏段操作线与对角线的交点,c,，,再找出提馏段操作线与精馏段操作线的交点,d,，直线,cd,即为提馏段操作线。,二、梯级图解法,由,在交点处两式中的变量相同，略去有关变量的上下标，经整理,得,又,二、梯级图解法,q,线方程或,进料方程,与对角线联立解得交点,e,。过点,e,作斜率为,q,/(,q,-1),的直线与精馏段操作线交于点,d,，,联接,cd,即得提馏段操作线。,二、梯级图解法,直线方程,斜率,截距,操作线的作法,x,D,a,b,x,W,c,x,F
7、,e,截距,斜率,f,d,2,.,梯级图解法求理论板层数,自对角线上的点,a,开始，在精馏段操作线与平衡线之间作由水平线和铅垂线构成的阶梯，,当阶梯跨过两操作线的交点,d,时，改在提馏段操作线与平衡线之间绘阶梯，直至阶梯的垂线达到或跨过点,c,为止。,二、梯级图解法,x,D,a,b,x,W,c,x,F,e,f,d,1,2,3,4,5,N,T,=,4,（不包括再沸器）；,N,T,=,5,（包括再沸器）；,N,F,=,3,练 习 题 目,思考题,作业题:,6,、,7,、,8,1,.,进料热状况参数有何物理意义？,2,.,q,线方程或进料方程是如何获得的,？,3,.,进料量对理论板层数有无影响，为什么？,4,.,在分离任务一定时，进料热状况对所需的理论 板层数有何影响,？,
化工原理 下册 天津大学柴诚敬 23－24学时
