化工原理二元连续精馏

1、化工原理二元连续精馏第1页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二1九、精馏塔的热量衡算1、冷凝器的热负荷 对冷凝器作热量衡算，以单位时间为基准，并忽略热损失，则：QC则冷却介质消耗量为： 第2页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二九、精馏塔的热量衡算2再沸器的热负荷对再沸器作热量衡算，以单位时间为基准，并忽略热损失，则： QB若近似取加热介质消耗量：第3页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二 通常QF、QD、QW数值较小，可忽略不计，于是九、精馏塔的热量衡算 3 全塔热量衡算QCQB第4页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二

2、九、精馏塔的热量衡算 思考：冷液进料和热进料的优缺点是什么？（例112） 通常采用冷液进料还是热进料？进料热状况q理论板数Wh（kg/h）Wc （kg/h）冷料q1.36116118251600热料q0.33133419251600 冷料：利于传质，所需理论板数少，但再沸器需热量较大 热料：所需理论板数多，但再沸器需热量较小 常用：热进料，进料可用回收利用的废热加热第5页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二十、精馏塔的操作和调节影响精馏稳态操作的主要因素： 压强 进出塔系统的物料平衡 进料组成和热状况 回流比 再沸器和冷凝器的传热条件 塔系统和环境间的散热 第6页，共26页，

3、2022年，5月20日，0点33分，星期二十、精馏塔的操作和调节影响精馏稳态操作的主要因素： 1、物料平衡的影响和制约 例：双组分连续精馏，若F、xF、xD、xW保持不变，进料热状况参数发生变化，将导致（ ）D变，W不变 B. D和W均不变 C. D不变，W变 D. D和W都变 第7页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二十、精馏塔的操作和调节影响精馏稳态操作的主要因素： 2、回流比的影响对于固定的精馏塔：xD变大R同理，可导出XW变小注意：在采出率D/F一定的条件下，若以增大R来提高XD，XD有一极限值，即XDFXF/D第8页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星

4、期二十、精馏塔的操作和调节影响精馏稳态操作的主要因素： 3、进料组成和进料热状况的影响 对特定的精馏塔： 若XF减小，则XD和XW均减小；欲保持XD不变，则应增大回流比 第9页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二塔板序号温度十一、精馏塔内的温度分布和灵敏板灵敏板： 当正在操作中的精馏塔受到某一外界干扰，如回流比、进料组成波动等，全塔各板的组成和温度将发生变化。变化最灵敏的一块板或相邻的几块板称为灵敏板。第10页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二十二、填料精馏塔的填料层高度第11页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二十二、填料精馏塔的填料层

5、高度影响HETP的因素： 流动状况，物性参数、填料特性和操作参数、思考：等板高度大好还是小好？等板高度愈小，说明填料层的传质分离效果愈好-分离效果相当于一层理论 板的一段填料层高度。 实验测定。第12页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二浙江大学本科生课程化工原理第九章 蒸馏13/26 在被分离的混合液中加入第三组分，以改变原混合物组分间的相对挥发度，从而用精馏将它们分离。三特殊精馏 9.5 其它精馏方式第13页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二 1 恒沸精馏9.6 其它精馏方式第14页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二 1 恒沸精馏9

6、.6 其它精馏方式第15页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二9.5 其它精馏方式第16页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二 1）新的最低恒沸物沸点要与另一从塔底排出的组分要 有足够大的差别，一般要求大于10。 2）希望能与料液中含量较少的那个组分形成恒沸物， 而且夹带组分的量要尽可能高，这样夹带剂用量较 少，能耗较低。 3）最好能形成非均相恒沸物，以便于回收其中的夹带 剂。如乙醇水恒沸精馏中静置分层的办法。 4）还应满足其它的工业要求，如具备热稳定性、无毒、 不腐蚀、来源容易、价格低廉等。9.5 其它精馏方式恒沸剂的选择原则：第17页，共26页，2022

7、年，5月20日，0点33分，星期二 2萃取精馏9.5 其它精馏方式 2萃取精馏 萃取剂能显著改变苯的饱和蒸汽压，而对环己烷影响不明显，使苯从易挥发组分变为难挥发组分。第18页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二萃取剂的选择原则： （1）选择性高 加入少量萃取剂就能使原组分间的相对挥发度显著增大。 （2） 溶解度大 能和任何浓度的原溶液互溶，以避免分层，否则难以充分发挥萃取精馏的作用。 （3）挥发性小 其沸点比混合液的其它组分高得多，以保证塔顶产品的质量，也易与另一组分分离，但沸点也不能太高，否则会造成回收困难。（4）具有稳定性、无毒、不腐蚀、来源容易、价格低廉等其它工业要求。

8、9.5 其它精馏方式第19页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二一间歇精馏思考： 间歇精馏与简单蒸馏有何相同和不同之处？ 间歇精馏通常有恒回流比、恒馏出液组成这两种操作方式9.5 其它精馏方式第20页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二1恒回流比操作9.5 其它精馏方式第21页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二2恒馏出液组成操作9.5 其它精馏方式第22页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二重关键组分轻关键组分1A、B、C、D29.6 多元精馏一特点A、B、C、DABCD清晰分割第23页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二三元精馏的两种流程方案C(a)1A、B、CB CA2BCB(b)1A、B、CA B2A9.6 多元精馏第24页，共26页，2022年，5月20日，0点33分，星期二注意以下几个方面：（1）各组分在流程中的汽化、冷凝次数应尽可能少，以降低设备的负荷和能耗。（2）若存在一对较难分离的相邻组分，宜置于最后分离。因为精馏该混合物需要很多塔板，放在最后需要的塔径最小。（3）对纯度要求较高的组分，最好从塔顶蒸出，因为塔底常含有少量难挥发性的杂质。（4）对热敏性组分，为减少被加热的次数，应优先分离；对有强腐蚀性的组分，为避免多个设备的腐蚀，也应