3、 由于管路流动阻力而引起的温度差损失△’’’
三、多效蒸发及流程:(书P322,搞清楚前后黏度、压强、温度)
P1>P2>P3 T1>T2>T3 溶液的沸点必纯溶剂的高,冷凝液的沸点高于二次蒸汽。
第六章 蒸馏(液体混合物挥发度不同)
一、平衡关系
二、精馏原理及流程 三、精馏过程计算
一:平衡关系:
? 用饱和蒸气压和相平衡常数表示的气液平衡关系:
由拉乌尔定律得出,p-溶液上方组分平衡分压,Pa。p’
-在溶液温度下纯组分的饱和蒸气压,Pa。x-溶液中组分的摩尔数。下标A表示易挥发组分,B表示难挥发组分。Xb=(1-Xa)
0p?pB泡点方程式xA?0 0pA?pB000pApAxApAp?pB露点方程式yA? 道尔顿分压定律得出。 ??00ppppA?pBpAp0xA0挥发度 vA? 对于理想溶液 vA?。VB同理表示 ?pAxAxA相对挥发度:易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比 ??? 相图:(t-x-y图)(x-y图)
vAp/x?AA vBpB/xB
3、相平衡方程式: y??x
1?(??1)x4、简单蒸馏流程特点:简单蒸馏是将原料液一次加入蒸馏釜中,在恒压下加热使之部分汽
化,产生的蒸气进入冷凝器中冷凝,随着过程的进行,釜液中易挥发组分含量不断降低,当釜液组成达到规定值时,即停止蒸馏操作,釜液一次排出。
二、精馏原理及流程:
原理:液体混合物经多次部分汽化和冷凝后,便可得
到几乎完全的分离。
流程:原料液经预热器加热到指定温度后.送入精馏塔的进料板,在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后,逐板溢流,最后流人塔底再沸器中。在每层板上,回流液体与上升蒸气互相接触,进行传热传质过程。操作时,连续地从再沸器取出部分液体作为地底产品(釜残掖),部分液体汽化,产生上升蒸气,依次通过各层塔板。塔顶蒸气进人冷凝器中被全部冷凝,并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体,其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品(馏出液)。
通常,将原料液进入的那层板称为加料板,加料板以上的塔段称为精馏段加料板以下的塔段(包括加料板)称为提馏段。
三、精馏过程计算:
总物料衡算 F=D+W 易挥发组分衡算 FxF=Dy+Wx 塔顶易挥发组分的回收率 ?D?DxD?100% FxFW(1?xW)?100%
F(1?xF)塔釜难挥发组分的回收率 ?W?回流比:R?L D
最小回流比 Rmin?xD?yqyq?xq R=(1.1~2.0)Rmin
操作线远离平衡线,NTR? L?V???设备费?
V,??冷凝器、再沸器热负荷??操作费?
? 进料热状况的影响及q线方程 q?IV?IFCP?t?r将1kmol原料变成饱和蒸汽所需热量 ??IV?ILr1kmol原料的汽化潜热,
并由此得到 L=L+qF 及 V'=V+(q-1)F
进料热状况对q值及q线的影响:
q 线方程 y?? 操作线方程:
xqx?F 必过点e(x,x)
FFq?1q?1精馏段操作线方程: 总物料衡算 V=L+D
易挥发组分衡算 Vyn+1=Lxn+DxD 操作线方程 yn?1?R1xn?xD 必过点a(xD,xD) R?1R?1提馏段操作线方程: ‘’
总物料衡算 L=V+W
,,,,
易挥发组分衡算 Lxm=Vym+1+WxW
操作线方程 y'm?1L''W?'xm?'xW 必过点C(x,x)
WWVV或 y,m?1L'W'?'xm?'xW L?WL?W平衡线方程:y?x1?(??1)x
--------图形关系(记住)。
q=1, 斜率为?,图像为? 特殊 泡点 xq?x
F进料 露点 q=0, 斜率为0,图像为?
1、逐板计算法 理论版层数计算: 2、图解法
逐板计算法:平衡关系操作关系平衡关系y?X????????X????????y????????X1D122 计算到X?X(饱和液体进料状况,其他为X)nFq说明第n层是加料板(n-1层)。提馏段:同理x? 全塔效率与单板效率 E=
,。 m?xw(m-1层)
y?yn?1xn?1?xnNT?100% EmV?nE? 或 mL**NPyn?yn?1xn?1?xn? 塔板上气液两相的非理想流动