【化工原理 課件】第一章 精餾第8次課

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1、1,1. 在連續(xù)精餾塔中，分離某二元理想溶液。進(jìn)料為汽-液混合物進(jìn)料，進(jìn)料中氣相組成為0.428，液相組成為0.272，進(jìn)料平均組成xf=0.35，假定進(jìn)料中汽、液相達(dá)到平衡。要求塔頂組成為0.93（以上均為摩爾分率），料液中易揮發(fā)組分的96%進(jìn)入餾出液中。取回流比為最小回流比的1.242倍。試計(jì)算：（1）塔底產(chǎn)品組成；（2）寫(xiě)出精餾段方程；（3）寫(xiě)出提餾段方程。,2,解題思路,3,解題過(guò)程,,4,,,5,,6,,7,8,,常壓下用連續(xù)精餾塔分離含苯44的苯一甲苯混合物。進(jìn)料為泡點(diǎn)液體，進(jìn)料流率取100kmolh為計(jì)算基準(zhǔn)。要求餾出液中含苯不小于 94。釜液中含苯不大于8（以上均為摩爾百分率）

2、。設(shè)該物系為理想溶液相對(duì)揮發(fā)度為2.47塔頂設(shè)全凝器，泡點(diǎn)回流，選用的回流比為3。試計(jì)算精餾塔兩端產(chǎn)品的流率及所需的理論塔板數(shù)。 由全塔物料衡算：F=W+D Fxf=WxW+DxD 將已知值代入，可解得D41.86kmol/h, W=58.14kmol/h 精餾段操作方程為 提餾段操作方程為 泡點(diǎn)液體進(jìn)料時(shí)q=1，故提餾段操作方程為,9,相平衡方程為 對(duì)于泡點(diǎn)進(jìn)料， xq=xF=0.4設(shè)由塔頂開(kāi)始計(jì)算，第1塊板上升汽組成 y1=xD=0.94 x1由相平衡方程求得 y2由精餾操作線方程求得 如此逐級(jí)往下計(jì)算，可得NT=9(包釜）,X2=0.7532,,（相平衡方程）,10,

3、精餾塔具有一塊實(shí)際板，原料預(yù)熱至泡點(diǎn)，由塔頂連續(xù)加入，原料組成xf=0.2（摩爾分率，下同），塔頂易揮發(fā)組分回收率為80%，且塔頂組成xD=0.28，系統(tǒng)的平均相對(duì)揮發(fā)度=2.5。 假定塔內(nèi)汽、液摩爾流率恒定，塔釜可視為一塊理論板，試求該實(shí)際板的板效率。,11,12,,13,,,,,,,,,此題復(fù)習(xí)率平衡線方程、回收率的概念、全塔物料衡算、板效率的計(jì)算等 本題的難點(diǎn)：如何求x1和y1*？ x1可以通過(guò)對(duì)第一板進(jìn)行物料衡算求得： Fx0+Dy2=Dy1+Fx1 也通過(guò)對(duì)第二板（加熱釜）進(jìn)行物料衡算求： Fx1=Dy2+WxW,14,某混合物在一常壓連續(xù)精餾塔進(jìn)行分離 .進(jìn)料中輕

4、組分A含量為0.4(mol分率,下同)流量為100Kmol/h,要求塔頂餾出液中含A0.9,A的回收率不低于0.9.泡點(diǎn)進(jìn)料,取回流比為最小回流比的1.5倍,塔釜間接蒸汽加熱.且知系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度為=2.5.試求 塔頂產(chǎn)品量D,塔底產(chǎn)品量W及組成XW 最小回流比 精餾段和提餾段操作線方程 操作時(shí),若第一塊板下降的液體中含苯0.8,求該板的汽相默弗里板效率Emv,,15,解、xf=0.4,F=100kmol/h,xD=0.9,=0.9，R=1.5Rmin， =2.5，q=1 1）=DXD/Fxf=D*0.9/100*0.4=0.9 D=40 kmol/h W=F-D=100-40=60 kmol

5、/h XW=(Fxf-DXD)/W=(100*0.4-40*0.9)/60=0.0667 2）Rmin/(1+Rmin)=(XD-yq)/(XD-Xq) q=1 Xq=Xf=0.4 yq=yq/(1+(-1)xq)=0.625 Rmin=1.222 R=1.51.222=1.833,16,3）精餾操作線 y=R/(1+R)+XD/(1+R)=1.833x/2.833=0.6470 x+0.3177 提餾線操作線y=Lx/V-Wxw/V v=(1+R)D=2.833X40=113.32Kmol/h L=RD =73.32Kmol/h L=L+qF=73.32+100=173.32Kmol/h

6、 V=V=113.32Kmol/h y= 1.5293x-0.0353 4） Emv1=(y1-y2)/(y1-y2) y1=xD=0.09 y1=x1/(1+(-1)x1)=2.5x0.8/(1+1.5x0.8)=0.9091 y2=0.6470 x1+0.3177=0.8353 Emv1=87.64%,17,1.精餾操作的分離依據(jù)為_(kāi)____________________________________。 精餾與蒸鎦的區(qū)別在于________________________________。 2.設(shè)計(jì)求取精餾理論板時(shí)，以過(guò)兩操作線交點(diǎn)的那塊板作為最佳加料板位置時(shí)，所需理論板數(shù)最少,其

7、原因是____________________。 3.精餾塔操作時(shí),若操作從最佳位置上移二塊,則 XD_____， Xw________。(、、=、不確定) 4.精餾塔設(shè)計(jì)時(shí),若F,xF,xD,xW,V,均為定值,現(xiàn)將進(jìn)料熱狀態(tài)從q1變?yōu)閝=1,則所需理論板數(shù)將 。 5.恒沸精餾與萃取精餾主要針對(duì) 和 的物系, 采用加入第三組分的辦法,以改變?cè)锵档? 。,填空題：,18,6.在全回流下,進(jìn)入第四塊理論板(板序由塔頂往下數(shù))的液相組成為0.72(mol 分率,下同),則流出第四塊理論板的液相組成為。進(jìn)入第四塊理論板的汽相組成為 該物系=2. 7.精餾塔塔頂理論板上離開(kāi)的汽相露點(diǎn)溫

8、度為t4, 離開(kāi)的液相泡點(diǎn)溫度為t3, 塔底某理論板上汽相露點(diǎn)溫度為t2, 汽相泡點(diǎn)溫度為t1.存在以下關(guān)系:( ) A: t4t3t2=t1 B:t4t3t2t1 C: t4t3t2=t1 D: t4=t3t2=t1 E: t4=t3

9、其它設(shè)計(jì)條件不變,則所需理論塔板數(shù)將( ) A:多 B:小 C: 不變 D:無(wú)法定,19,填空題參考答案 1. 相對(duì)揮發(fā)度不同 ， 回流 。 2. 返混最小，效率最高 。 3. X D， Xw。 4.Ne。 5. 恒沸物體系和相對(duì)揮發(fā)度較小 的物系， 相對(duì)揮發(fā)度。 6. x4=0.5625 ， y5=0.5625 7. t4= t3