第六节多组分精馏（主要讲单塔的多组分分离）

1、第六节 多组分精馏 (主要讲单塔的多组分分离) 1-6-1 流程方案选择 1. 若将多组分混合物分离成单个组分，流程方案有多种，下面以3组分混合物为例：塔的数目=组分数-1应满足的要求： 保证产品质量、生产能力大、流程短、投资少、能耗低、收率高、操作费用低、管理方便。 2. 若不需要得到纯组分，可用侧线抽出。1-6-2 多组分系统的气液平衡一、理想系统的气液平衡关系1. 平衡常数法 定义平衡常数为理想系统：简化K列线图：2. 相对挥发度法同理:二、相平衡常数的应用 例如： a. 塔顶蒸气冷凝至泡点，若已知的是P、xDi，求泡点t泡若已知的是t、xDi，求泡点Pb. 已知塔顶P、yi，求塔顶的露

2、点t露使用的方程归一方程： 泡点方程：露点方程：设t泡由列线图查Ki值计算计算结束， t泡为所求NoYes调整t泡xi= xFi泡点温度及平衡气相组成的计算 （已知P、冷液xFi）xF设t露由列线图查Ki值 计算计算结束， t露为所求NoYes调整t露露点温度及平衡液相组成的计算 （已知P、气相组成yi）xF设t露由列线图查Ki值 计算计算结束， t露为所求NoYes调整t露露点温度及平衡液相组成的计算 （已知P、气相组成yi）多组分溶液的连续部分汽化和冷凝计算(又称闪蒸计算)已知：P、T、F、xF求：xi 、yi求解方法：设汽化率e ，用归一方程检验所设是否正确， 若正确，则xi 、yi及为

3、所求。计算方法：物料衡算式与平衡方程结合F=V+LF xF =V yi +L xiyi=Ki xi1-6-3 关键组分的概念及各组分在塔顶和塔底产品中的预分配一、关键组分 在待分离的多组分溶液中，选取工艺中最关心的两个组分，规定它们在塔顶和塔底的组成或回收率，这两个组分对分离起控制作用，故称其为关键组分。例如： 混合物含苯（A）、甲苯（B）、乙苯（C）、苯乙烯（D），塔顶主要出A、B组分，塔底主要出C、D组分。如图二、组分在塔顶和塔底产品中的预分配（目的求Di和Wi）1. 清晰分割 比轻关键组分还轻的组分全部在塔顶，比重关键组分还重的组分全部在塔底。特点：可以用物料衡算求得塔顶、塔底物流的量和

4、组成。2. 非清晰分割 两关键组分不相邻； 若相邻，但塔底有比轻关键组分还轻的组分，塔顶有比重关键组分还重的组分 。特点：不能只用物料衡算求得塔顶、塔底物流的量和组成， 需要估算。非清晰分割时Di和Wi的估算方法假设：在任何回流比下操作时，各组分在塔顶和塔底产品中的分配与 全回流时相同；非关键组分在产品中的分配情况与关键组分的也相同。使用的方程：芬斯克全回流公式和组分物料衡算式注： 以重关键组分为基准由假设条件有：由假设条件有： 因hh=1，log hh=0，因此，上式可以改写为 Di+Wi=Fi 两式联立可以解出Di和Wi，其中式 是一直线方程当 时，当 时，点（ ， ）必在该直线上。注：是对数坐标1-6-4 最小回流比 多组分精馏中，恒浓区有两个：以加料板为界，分上恒浓区和下恒浓区。恩德伍得公式：用试差法先求出值，然后计算回流比。1