7精馏pptPPT课件0.pptx

化工生产中，常需要将液体混合物分离以达到提纯和回收有用组分的目的，蒸馏（液体精馏）就是一种将液体混合物进行分离（至于比较彻底的分离）的应用广泛的方法。第六章蒸馏（液体精馏）1.分离物系：液-液均相,不能用机械方法达到分离的目的3.蒸馏操作分类蒸馏操作实例：石油炼制中使用的250万吨常减压装置幻灯片5§6.1双组分溶液的汽-液相平衡只有物性和结构相似，且分子大小也相近的物系才符合拉乌尔定律，如苯－甲苯、甲醇－乙醇、烃类同系物组成的溶液等等。二.汽液平衡相图(x-y图)3.汽相组成与平衡温度（露点）的关系式溶液中某组分的挥发度等于平衡时其汽相中分压p与平衡时液相中摩尔分率x之比。2.相对挥发度α——混合液中同温度下二组分的挥发度之比③理论上：①αAB>1，则υA>υB或pA0>pB0，A、B能分离②αAB<1，则υA<υB或pA0<pB0，A、B能分离③αAB=1，则υA=υB,yA=xA，A、B不能分离§6.2蒸馏与精馏原理二.简单蒸馏§6.3.2精馏原理和流程一.精馏原理——多次部分汽化与多次部分冷凝结果:将初级混合物部分汽化后所得汽相在塔顶经多次部分冷凝.由图可知，最后可得汽相浓度为y3（较高）的产品组成。结果:对初级混合液部分汽化后得到的液相在塔底经多次部分汽化最后可得液相浓度为x2`（较低）的塔底产品组成。①由2、3可知：欲使混合液得到有效分离，必须同时分别对塔顶汽相和塔釜液相进行多次部分泠凝和多次部分汽化。使上一级的塔釜液相回流至下一级的进塔汽相（图1）③通过回流造成汽-液二相的接触与传质，同时由于二组分挥发度的差异，使过程能够进行。图6-6所示的为精馏塔的模型，目前工业上使用的精馏塔是它的体现。塔中各级的易挥发组分浓度由上至下逐级降低，而温度逐步增高。当某级的浓度与原料液的浓度相同或相近时，原料液就由此级进入。塔板：多为筛板(泡罩式、舌形板式等)1.连续精馏操作流程若：作用:使轻组分浓度沿塔段高度上升而增浓，少量重组分被去除，起精制轻组分作用。传质、传热同时进行，但属于传质控制过程，或以传质分离为过程目的。§6.4双组分连续精馏计算和分析一.全塔物料衡算①混合液中二组分的摩尔汽化潜热相等（实际上液体汽化潜热相差不大）①汽相恒摩尔流动（上升）三.进料热状况参数qV<V`,L`>（L+F）④过热蒸汽进料：此时q<0⑤泡-露点之间进料：此时0<q<1设进料时q=1.1,0.5和q=-0.3,问进料中液体量/进料量=?设计中先求得理论板层数,然后结合塔板效率予以校正，即可求得实际板层数。条件：塔顶为全凝器（y1=xD）Ⅱ)提馏段操作线方程另将Ⅲ)塔釜气相回流比R′与塔顶液相回流比R及q的关系式Ⅳ)操作线的绘制和q线方程a.过D(xF,xF)点作为斜率的q线交精馏线于点f(xf,yf).2.逐板计算法：六.回流比与进料热状况对精馏过程的影响xw回流的作用:稳定连续精馏操作的必要条件根据相平衡关系:(a)①若将式中xW换为xF，α改为精馏段平均值，则可用来计算精馏段的理论板数。二.最小回流比Rmin-----挟紧点和恒浓区由D(xD,xD)作直线与平衡线相切,其与纵座标的截距即为对于泡点进料：q=1，xp=xF三.最适宜回流比：§1.7操作型问题计算每小时加入甲醇水溶液100kmol，其中甲醇含量为0.3，要求塔顶得到甲醇含量为0.6的馏出液。泡点进料，＝5.8。每小时加入甲醇水溶液100kmol，其中甲醇含量为0.3，要求塔顶得到甲醇含量为0.6的馏出液。泡点进料，＝5.8。练习1用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料组成为50%，塔顶产品组成xD=95%，产量D=50kmol/h，塔釜间接蒸汽加热。回流比R=2Rmin，设全部塔板均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度＝3。求：（1）最小回流比Rmin；（2）精馏段和提馏段的上升蒸汽量；（3）列出该情况下提馏段操作线方程。（2）精馏段和提馏段的上升蒸汽量设计型问题举例设计型问题举例§6-3板式塔双流型塔板1.按塔内气—液流动方式分类:阀型：F1型、V型、T型、A型④导向塔板再沸器加热釜液产生气相在塔内逐级上升，上升到塔顶由塔顶冷凝器冷凝，部分凝液返回塔顶作回流液。液体在逐级下降中与上升气相进行接触传质。液体横向流过塔板，经溢流堰溢流进入降液管，液体在降液管内释放夹带的气体，从降液管底隙流至下一层塔板。2.液面落差4.液泛§6-3-3塔板效率§6-3-4塔径和塔高的计算