二元精馏过程的几种特殊情况课件.ppt
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- 二元 精馏 过程 特殊 情况 课件
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1、2023-4-261二元精馏过程的几种特殊情况二元精馏过程的几种特殊情况1、直接蒸汽加热、直接蒸汽加热2、回收塔(提馏塔)、回收塔(提馏塔)3、多侧线精馏塔、多侧线精馏塔2023-4-262 D,xD W*,xW*F,xF V。,。,y。=0 V L WDFxWDxVFxWDVF0直:WDFWxDxFxWDF间间:1直接蒸汽加热直接蒸汽加热(1)全塔物料衡算式形式不同)全塔物料衡算式形式不同与间接蒸汽加热流程相比:与间接蒸汽加热流程相比:适用范围:水溶液,且水是难挥发组分适用范围:水溶液,且水是难挥发组分【结论【结论】2023-4-263(2)精馏线、)精馏线、q线、提馏线方程形式相同线、提馏
2、线方程形式相同 D,xD W*,xW*F,xF V。,y。=0 V L 思考:思考:L 与与W 关系?关系?V 与与V。关系?关系?V V。L W -过点过点(xW,0)2023-4-264 乙醇乙醇-水精馏体系直接蒸汽加热流程的水精馏体系直接蒸汽加热流程的 M MT T 图解示意图解示意 a c d f xF xW xD x y x*W c 在相同条件(在相同条件(F F、x xF F、q q、D D、x xD D、R R相同)下,直接蒸汽加热与间相同)下,直接蒸汽加热与间接蒸汽加热相比:精、提操作线接蒸汽加热相比:精、提操作线及及q q线是否重合线是否重合?【思考【思考】直接蒸汽加热与间接
3、蒸汽直接蒸汽加热与间接蒸汽加热时的精、提操作线及加热时的精、提操作线及q q线分线分别别重合,但提馏段操作线需延重合,但提馏段操作线需延长至长至c (xW,0)。理论板理论板N:N:同原来的求法同原来的求法,N N直直NN间间。2023-4-265思考:思考:与间接蒸汽加热相比,直接蒸汽加热有何优缺点?与间接蒸汽加热相比,直接蒸汽加热有何优缺点?优点:优点:可以用结构简单的塔釜鼓泡可以用结构简单的塔釜鼓泡器代替造价昂贵的再沸器,且需器代替造价昂贵的再沸器,且需要的加热蒸汽压力较低;要的加热蒸汽压力较低;缺点:缺点:需要的理论板数略有增多、需要的理论板数略有增多、塔釜排出更多的废液。塔釜排出更多
4、的废液。D,xD W*,xW*F,xF S,yS=0 V L 2023-4-2662、回收塔(提馏塔)、回收塔(提馏塔)特点:特点:从第一块板加料,无精馏段从第一块板加料,无精馏段加料情况:加料情况:冷液或泡点进料。冷液或泡点进料。F xFD xDW xW条件:条件:(1)回收稀溶液中的轻组分,而对馏出液浓度要求不高;)回收稀溶液中的轻组分,而对馏出液浓度要求不高;(2)物料在低浓度下,相对挥发度大,不用精馏段也可达到)物料在低浓度下,相对挥发度大,不用精馏段也可达到xD2023-4-267提馏段操作线方程、提馏段操作线方程、q线方程同常规塔线方程同常规塔 理论板理论板N:由提馏线与:由提馏线
5、与q线的交点线的交点a,开始向下画阶梯。开始向下画阶梯。c 要提高馏出液组成,当操作线上端移至点要提高馏出液组成,当操作线上端移至点e(挟(挟紧点),则汽相浓度紧点),则汽相浓度D=xDmax2023-4-268例例9(P372):在具有两层理论板的提馏塔中,分离水溶液中的易挥发在具有两层理论板的提馏塔中,分离水溶液中的易挥发组分。原料液流量为组分。原料液流量为100kmol/h,组成为,组成为0.2(易挥发组分(易挥发组分的摩尔分率),的摩尔分率),q为为1.15的冷液进料。在操作范围内平衡关的冷液进料。在操作范围内平衡关系可视为系可视为y=3x。塔底用直接蒸汽加热,饱和蒸汽用量为。塔底用直
6、接蒸汽加热,饱和蒸汽用量为50kmol/h,试求馏出液组成和易挥发组分的回收率。,试求馏出液组成和易挥发组分的回收率。F xFD xDW xWV0,y0=02023-4-269解:本题为提馏塔,原料液从塔顶加入,塔底无再沸器,直接蒸气加热。解:本题为提馏塔,原料液从塔顶加入,塔底无再沸器,直接蒸气加热。因塔内恒摩尔流动,故因塔内恒摩尔流动,故W=L=qF=1.15100=115kmol/h由全塔物料衡算得:由全塔物料衡算得:D=F+V0-W=100+50-115=35kmol/h且且 V=V0=50kmol/h提馏段操作线方程为:提馏段操作线方程为:对第二层理论板,对第二层理论板,y2与与xw
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