《化工原理》(下)第一章精馏第三次课课件.ppt

1、y3y2213 x1 y1xD x2 x3xFy1x1y2x2y3x3xFx1y2x2y3x3y1321v传热与传质的场所分离器塔板传热与传质的场所分离器塔板vx xD D x xF F x xW W ，因此进料应在塔体的某一适宜塔板上，因此进料应在塔体的某一适宜塔板上，此板上液体组成与进料组成相接近，其称为加料板，此板上液体组成与进料组成相接近，其称为加料板，加料板以上的塔段称为加料板以上的塔段称为精馏段精馏段，加料板以下（包括加，加料板以下（包括加料板）的塔段称为料板）的塔段称为提馏段提馏段。v冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。

2、为精馏过程提供了相回流。为精馏过程提供了传质的必要条件传质的必要条件。xF1.3.4 1.3.4 塔内进行连续精馏的几个特点塔内进行连续精馏的几个特点ynxnyn-1yn+1nn+1n-1xn+1xn-1 xmymxD浓度分布：塔顶浓度分布：塔顶 塔底，易挥发组分浓度塔底，易挥发组分浓度 难挥发组分浓度难挥发组分浓度 温度升高，压力升高温度升高，压力升高 xwxD,相应的沸点相应的沸点tA(tD)PDv 精馏塔是提供混合物气、液两相接精馏塔是提供混合物气、液两相接触条件、实现传质过程的设备。该设触条件、实现传质过程的设备。该设备可分为两类，一是板式塔，二是填备可分为两类，一是板式塔，二是填料塔

3、料塔v板式精馏塔如图板式精馏塔如图 所示。所示。气、液两相在塔内逆向流动，气相气、液两相在塔内逆向流动，气相从下至上流动，液相依靠重力自上向从下至上流动，液相依靠重力自上向下流动，在塔板上接触进行传质。两下流动，在塔板上接触进行传质。两相在塔内各板逐级接触中两相的组成相在塔内各板逐级接触中两相的组成发生发生阶跃式阶跃式的变化，故称板式塔为的变化，故称板式塔为逐级接触设备逐级接触设备。v填料精馏塔如图填料精馏塔如图 所示。所示。v塔内装有大比表面和高空隙率塔内装有大比表面和高空隙率的填料的填料v当气相从塔底进入时，在填料当气相从塔底进入时，在填料孔隙内沿塔高上升，与展在填料孔隙内沿塔高上升，与展

4、在填料上的液沫连续接触，进行传质，上的液沫连续接触，进行传质，使气、液两相发生使气、液两相发生连续的连续的变化，变化，故称填料塔为故称填料塔为微分接触设备微分接触设备。理论板的概念理论板的概念 离开该塔板离开该塔板的两相在传热、传质方面都达到了平衡，的两相在传热、传质方面都达到了平衡，即汽液两相的温度相同、组成互呈平衡，常又称为即汽液两相的温度相同、组成互呈平衡，常又称为平衡级。平衡级。t tn n=T=Tn n y yn n=f(x=f(xn n)理论板具有最大的分理论板具有最大的分离能力，离能力，是塔分离的极限能力是塔分离的极限能力 恒摩尔流假设恒摩尔流假设 各板上混合物的摩尔气化热近似相

5、等各板上混合物的摩尔气化热近似相等。汽液接触时因温度不同交换的显热忽略汽液接触时因温度不同交换的显热忽略 热损失忽略热损失忽略。但精馏段与提馏段之间两相流量但精馏段与提馏段之间两相流量不一定相等不一定相等。L=L;V=V L=L;V=V(?)(?)恒摩尔汽、液流：恒摩尔汽、液流：精馏段精馏段:V1=V2=Vn=V;L1=L2=Ln=L;提馏段提馏段:V1=V2=Vn=V;L1=L2=Ln=L1.1.全塔物料衡算全塔物料衡算xF%FxDxFD100%)x(F)x(WFW100111.4.1 1.4.1 物料衡算物料衡算F=W+DFxf=WxW+DxD馏出液采出率馏出液采出率:D/F:D/F釜液采

6、出率釜液采出率:W/F :W/F 注意：计算时单位的一致注意：计算时单位的一致易挥发组分回收率：易挥发组分回收率：难挥发组分回收率：难挥发组分回收率：2.2.塔板上物料衡算塔板上物料衡算 一类是带有进料和采出的塔板，一类是带有进料和采出的塔板，一类是非进料和采出塔板一类是非进料和采出塔板。xFmmmmmmmFmmmmmmVyxLxLyVxFVLLVF111111a.a.进料塔板的物料衡算进料塔板的物料衡算设进料板为第设进料板为第m板板b.b.非进料和采出板物料衡算非进料和采出板物料衡算任意任意m非进料板物料衡算则有：非进料板物料衡算则有：nnnnnnnnnnnnyVxLxLyVVLLV111111V=L+D V=(R+1)D L=RD Vyn+1=Lxn+DxDDnnDnnxRxRRyxVDxVLy11111wnnxWLWxWLLy1