化工原理精馏PPT课件.ppt

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1、关于化工原理精馏第一张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.1 概 述1蒸 馏传传质质（mass mass transfertransfer）过过程程：物物质质在在相相间间的的转转移移过过程称为传质（分离）过程程称为传质（分离）过程常见传质过程：通通过过加加热热造造成成气气液液两两相相物物系系，利利用用物物系系中中各各组组分分挥发度不同的特性以实现分离的单元操作挥发度不同的特性以实现分离的单元操作蒸馏、吸收、萃取、干燥蒸馏、吸收、萃取、干燥第二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2蒸馏过程的分类1按蒸馏方式简单蒸馏简单蒸馏平衡蒸馏平衡蒸馏精馏精馏特殊精馏特殊精馏萃取精馏萃取精馏恒沸

2、精馏恒沸精馏2按操作压强常压蒸馏常压蒸馏加压蒸馏加压蒸馏减压蒸馏减压蒸馏第三张，PPT共九十三页，创作于2022年6月3按待分离混合物中组分的数目：双组分蒸馏双组分蒸馏多组分蒸馏多组分蒸馏4按操作流程：间歇蒸馏：小规模生产，非定态操作间歇蒸馏：小规模生产，非定态操作连续蒸馏：大规模，定态操作连续蒸馏：大规模，定态操作本章讨论：常压下的两组分连续精馏本章讨论：常压下的两组分连续精馏第四张，PPT共九十三页，创作于2022年6月vapor-liquid phase equilibrium1.2 1.2 两组分溶液的气液平衡两组分溶液的气液平衡1.2.1 双组分理想物系的气液平衡理想物系：溶液中不同

3、组分的分子间作用力和相同组分的分子间作用力完全相等。液相为理想溶液、气相为理想气体的混合物系液相为理想溶液，遵循拉乌尔定律液相为理想溶液，遵循拉乌尔定律气相为理想气体，遵循道尔顿定律气相为理想气体，遵循道尔顿定律第五张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1）用饱和蒸气压表示气液平衡关系的表示法拉拉乌乌尔尔定定律律：理理想想溶溶液液气气相相中中组组分分的的分分压压等等于于纯纯组组分分在在该温度下的饱和蒸气压与其在溶液中摩尔分数乘积该温度下的饱和蒸气压与其在溶液中摩尔分数乘积A:A:易挥发组分，沸点低组分易挥发组分，沸点低组分B:B:难挥发组分，沸点高组分难挥发组分，沸点高组分第六张，PPT共

4、九十三页，创作于2022年6月 y:气相中易挥发组分的摩尔分数；气相中易挥发组分的摩尔分数；1-y:难挥发组分的摩尔分数难挥发组分的摩尔分数x:液相中易挥发组分的摩尔分数；液相中易挥发组分的摩尔分数；1-x:难挥发组分的摩尔分数难挥发组分的摩尔分数第七张，PPT共九十三页，创作于2022年6月溶液沸腾时，总压等于各组分的蒸气压之和理想气体混合物服从道尔顿分压定律：理想气体混合物服从道尔顿分压定律：第八张，PPT共九十三页，创作于2022年6月用饱和蒸气压表示的气液平衡关系用饱和蒸气压表示的气液平衡关系第九张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2）用相对挥发度表示某组分在气相中的平衡分压与该

5、组分在液相中的摩尔分率之比某组分由液相挥发到气相中的趋势，是该组分挥发性大小的标志挥发度定义挥发度意义第十张，PPT共九十三页，创作于2022年6月双组分理想溶液 相对挥发度定义溶液中易挥发组分挥发度与难挥发组分挥发度之比第十一张，PPT共九十三页，创作于2022年6月压强不高，气相遵循道尔顿分压定律理想溶液第十二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月第十三张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1，表表明明A比比B容容易易挥挥发发，越越大大，挥挥发发度度差差别别越大，越容易分离。越大，越容易分离。若若=1，y=x，说说明明气气液液相相组组成成相相同同，不不能能采采用用普普通的精馏方法分

6、离通的精馏方法分离对相对挥发度的理解气液平衡方程第十四张，PPT共九十三页，创作于2022年6月3.两组分理想溶液的气液平衡相图苯苯(A)(A)和和甲甲苯苯(B)(B)的的饱饱和和蒸蒸气气压压和和温温度度关关系系如如表表，试试利利用用拉拉乌乌尔尔定定律律和和相相对对挥挥发发度度分分别别计计算算苯苯-甲甲苯苯混混合合液液在在总总压压101.33kPa101.33kPa下的气液平衡数据下的气液平衡数据,温度组成图温度组成图t/80.184889296100104108110.8pAo/kPa101.3113.6130143.7160.5179.2199.3221.2233.0pBo/kPa39.3

7、44.450.657.665.774.583.393.9101.31）温度组成（t-x-y）图第十五张，PPT共九十三页，创作于2022年6月解(1)利用拉乌尔定律计算气液平衡数据t/80.184889296100104108110.8x1.0000.8220.6390.5080.3760.2560.1550.0580.000y1.0000.9220.8190.7200.5950.4530.3050.1270.000(2)利用相对挥发度计算气液平衡数据求平均挥发度求平均挥发度第十六张，PPT共九十三页，创作于2022年6月t-y线线，气气相相组组成成与与平平衡衡温温度度之之间间的的关关系系。饱

8、饱和和蒸蒸气线，露点线气线，露点线t-x线线，液液相相组组成成与与平平衡衡温温度度之之间间的的关关系系。饱饱和和液相线，泡点线液相线，泡点线第十七张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2）x-y 图（1）y x（2）平平 衡衡 线线 离离对对角角线线越越远远，气气液液两两相相浓浓度度差差越越大大，溶溶液液越越易易分分离离第十八张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.3.1 平衡蒸馏（闪蒸）1.3 1.3 平衡蒸馏和简单蒸馏平衡蒸馏和简单蒸馏操作过程：混合液经加热器升温，使温度高于分离器压强下液体的沸点，通过减压阀降压进入分离器，此时过热的液体混合物被部分汽化得到分离第十九张，PPT共

9、九十三页，创作于2022年6月1物料衡算总物料：总物料：易挥发组分：易挥发组分：F，D，W-原料液、气相、液相产品摩尔流量原料液、气相、液相产品摩尔流量,kmol/sxF，y，x-原料液、气相、液相产品的组成，摩尔分数原料液、气相、液相产品的组成，摩尔分数q：液化分率第二十张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2热量衡算对加热器热量衡算对加热器热量衡算原原料料液液减减压压进进入入分分离离器器，物物料料放放出出的的显显热热等等于于部部分分汽汽化化所需潜热所需潜热原料液离开加热器的温度原料液离开加热器的温度第二十一张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.3.2 简单蒸馏（微分蒸馏）得不到

10、大量高纯度的产品得不到大量高纯度的产品釜釜液液与与蒸蒸气气的的组组成成都都是是随随时时间间而而变变化化的的，是是一一种种非非稳态过程稳态过程只只能能进进行行初初步步分分离离，而而且且生生产产能能力力低低，适适合合于于当当组组分挥发度相差较大的情况。分挥发度相差较大的情况。特 点：第二十二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月蒸蒸馏馏-当当生生产产上上对对产产品品的的纯纯度度要要求求不不高高，只只需需要要初初步步分分离时采用的分离方法；离时采用的分离方法；平衡、简单蒸馏是单级分离过程一次部分汽化混合物部分分离精馏是多级分离过程多次部分汽化和部分冷凝混合物几乎完全分离精精馏馏-当当产产品品的的

11、纯纯度度要要求求高高，特特别别是是在在混混合合物物挥挥发发度度比比较接近时采用的分离方法。较接近时采用的分离方法。蒸馏与精馏的区别第二十三张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.4 1.4 精馏原理和流程精馏原理和流程1.4.1 精馏过程原理和条件液体混合物经多次部分气化后，在液相中获得高纯度的难挥发组分气体混合物经多次部分冷凝后，在气相中获得高纯度的易挥发组分第二十四张，PPT共九十三页，创作于2022年6月条件条件结果结果第二十五张，PPT共九十三页，创作于2022年6月将将原原料料液液进进入入的的层层板板称称为为加加料料板板，加加料料板板以以上上的的塔塔段段，作作用用是是把把上上升

12、升蒸蒸气气中中易易挥挥发发组组分分进进一一步步提提浓浓，称称为为精精馏馏段段；加加料料板板以以下下的的塔塔段段（包包括括加加料料板板），其其作作用用是是从从下下降降液液体体中中提提取取易易挥挥发发组组分分，称称为为提提馏馏段段1.4.2 精馏操作流程第二十六张，PPT共九十三页，创作于2022年6月第二十七张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.5.1 理论板的概念和恒摩尔流假定理理论论板板：在在其其上上气气、液液两两相相都都充充分分混混合合，且且传传质质及及传传热热过过程程阻阻力力均均为为零零的的理理想想化化塔塔板板，无无论论进进入入理理论论板板的的气气、液液两两相相组组成成如如何何，

13、离离开开该该板板时时气气、液液两两相相达达到到平平衡衡状状态态，即即两两相相温温度度相相等等，组组成成互互成成平平衡衡，组成关系可由平衡关系来确定组成关系可由平衡关系来确定1.5 1.5 两组分连续精馏的计算两组分连续精馏的计算第二十八张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.恒摩尔气流精馏段精馏段提馏段提馏段2.恒摩尔液流精馏段精馏段提馏段提馏段恒恒摩摩尔尔流流：每每层层塔塔板板的的上上升升蒸蒸气气的的摩摩尔尔流流量量恒恒定定,下下降液体的摩尔流量也恒定。降液体的摩尔流量也恒定。第二十九张，PPT共九十三页，创作于2022年6月在在精精馏馏塔塔的的塔塔板板上上气气液液两两相相接接触触时时

14、，若若有有n kmol/h的蒸气冷凝，相应有的蒸气冷凝，相应有n kmol/h液体气化。液体气化。第三十张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.全塔物料衡算总物料：总物料：易挥发组分：易挥发组分：F，D，W-原原料料液液、馏馏出出液液、釜残液摩尔流量釜残液摩尔流量,kmol/s,kmol/sxF，xD，xW-易易挥挥发发组组分分的的摩摩尔分数尔分数1.5.2 1.5.2 物料衡算与操作线方程物料衡算与操作线方程第三十一张，PPT共九十三页，创作于2022年6月塔顶易挥发组分的回收率：塔顶易挥发组分的回收率：分离要求的表示方法分离要求的表示方法（1 1）规定易挥发组分在馏出液和釜残液的组成

15、；）规定易挥发组分在馏出液和釜残液的组成；（2 2）规定馏出液组成）规定馏出液组成x xD D和塔顶易挥发组分回收率；和塔顶易挥发组分回收率；（3 3）规定馏出液组成）规定馏出液组成xD D和塔顶采出率和塔顶采出率D/FD/F（4 4）塔底难挥发组分的回收率）塔底难挥发组分的回收率第三十二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月在在连连续续精精馏馏塔塔中中分分离离苯苯甲甲苯苯混混合合液液。已已知知原原料料液液流流量量为为10000kg/h,苯苯的的组组成成为为40（质质量量）。要要求求馏馏出出液液组组成成为为97，釜釜残残液液组组成成为为2。试试求求馏馏出出液液和和釜釜残残液液的的流流量量（

16、kmol/h）及及馏馏出出液液中中易易挥挥发发组组分分的的回收率？回收率？苯苯的的摩摩尔尔质质量量为为78kg/kmol;78kg/kmol;甲甲苯苯的的摩摩尔尔质质量量为为92kg/kmol92kg/kmol第三十三张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2.精馏段操作线方程总物料总物料易挥发组分易挥发组分第三十四张，PPT共九十三页，创作于2022年6月回流比物物理理意意义义：n n板板下下降降的的液液相相组组成成与与相相邻邻的的n+1n+1板板上升蒸气组成之间的关系上升蒸气组成之间的关系由由恒恒摩摩尔尔流流的的假假定定，L为为定定值值，且且连连续续定定态态操操作中作中D和和xD也是定值

17、，也是定值，R是常量是常量,直线方程直线方程第三十五张，PPT共九十三页，创作于2022年6月3.提馏段操作线方程总物料：总物料：易挥发组分：易挥发组分：第三十六张，PPT共九十三页，创作于2022年6月根根据据恒恒摩摩尔尔流流的的假假定定，L为为定定值值，且且连连续续定定态态操作中操作中W 和和xW也是定值，是直线方程也是定值，是直线方程物物理理意意义义：m m板板下下降降的的液液相相组组成成与与相相邻邻的的m+1m+1板板上升蒸气组成之间的关系上升蒸气组成之间的关系第三十七张，PPT共九十三页，创作于2022年6月在在某某两两组组分分连连续续精精馏馏塔塔中中，精精馏馏段段内内自自第第n层层

18、理理论论板板下下降降的的液液相相组组成成为为0.65（易易挥挥发发组组分分摩摩尔尔分分数数），进进入入该该板板的的气气相相组组成成为为0.75，塔塔内内气气液液摩摩尔尔流流量量比比V/L=2，物系的相对挥发度为，物系的相对挥发度为2.5，试求，试求R、yn、xn-1第三十八张，PPT共九十三页，创作于2022年6月物料衡算：物料衡算：热量衡算：热量衡算：一、进料热状况参数1.5.3 1.5.3 进料热状态的影响进料热状态的影响第三十九张，PPT共九十三页，创作于2022年6月令：令：q:进料热状况参数第四十张，PPT共九十三页，创作于2022年6月精馏段和提馏段的气、液相流量与进料量及进料热精

19、馏段和提馏段的气、液相流量与进料量及进料热状况参数之间的基本关系状况参数之间的基本关系第四十一张，PPT共九十三页，创作于2022年6月提馏段操作线方程提馏段操作线方程例题例题1-5第四十二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月二、进料热状况：(1)温度低于泡点的冷液体；温度低于泡点的冷液体；(2)泡点温度的饱和液体；泡点温度的饱和液体；(3)温度介于泡点和露点之间的气液混合物；温度介于泡点和露点之间的气液混合物；(4)露点温度的饱和蒸气；露点温度的饱和蒸气；(5)温度高于露点的过热蒸气。温度高于露点的过热蒸气。进料热状况影响进料热状况影响L、L及及V、V 之间的关系之间的关系第四十三张，

20、PPT共九十三页，创作于2022年6月L包括三部分包括三部分:L;F;因因原原料料温温度度低低于于加加料料板板上上气气液液温温度度，故故原原料料进进入入加加料料板板后后将将一一部部分分从从提提馏馏段段上上升升蒸蒸气气冷凝下来冷凝下来（1）冷液进料：）冷液进料：第四十四张，PPT共九十三页，创作于2022年6月（2）饱和液体进料）饱和液体进料原原料料进进入入加加料料板板后后全全部部以以原原来来液液体体的的状状况况进进入入提提馏馏段段第四十五张，PPT共九十三页，创作于2022年6月原原料料含含有有一一部部分分液液体体（往往下下流流），一部分气体（上升），一部分气体（上升）（3）气液混合物进料）气

21、液混合物进料第四十六张，PPT共九十三页，创作于2022年6月（4）饱和蒸气进料）饱和蒸气进料原原料料进进入入加加料料板板后后全全部部以以原来气体的状况上升原来气体的状况上升第四十七张，PPT共九十三页，创作于2022年6月因因原原料料温温度度高高于于加加料料板板上上气气液液温温度度，故故原原料料进进入入加加料料板板后后势势必必将将原原塔塔内内下下降降的的液液体体加热气化上升。加热气化上升。（5）过热蒸气进料）过热蒸气进料第四十八张，PPT共九十三页，创作于2022年6月例例18分离例分离例16中的苯甲苯混合液，若进料为饱和液体，中的苯甲苯混合液，若进料为饱和液体，R=3.5,试求提馏段操作方

22、程，截距和斜率试求提馏段操作方程，截距和斜率例例19分离例分离例18中的苯甲苯混合液，若将进料热状态变为中的苯甲苯混合液，若将进料热状态变为20的冷液体，试求提馏段的上升蒸气流量和下降液体流量。的冷液体，试求提馏段的上升蒸气流量和下降液体流量。已知操作条件下苯的汽化热为已知操作条件下苯的汽化热为389kJ/kg，甲苯的汽化热为，甲苯的汽化热为360kJ/kg，原料液的平均比热容为，原料液的平均比热容为158kj/(kmol.)。苯甲苯混合液的气液平衡数据见图。苯甲苯混合液的气液平衡数据见图。原料液的平均气化热原料液的平均气化热第四十九张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.5.4 1.5

23、.4 理论塔板数的求法理论塔板数的求法1.逐板计算法逐板计算法 精馏段精馏段第一块（全凝）第一块（全凝）第第一一板板上上升升的的蒸蒸气气被被全全部部冷冷凝凝并并在在泡泡点点下下回回流流，故故塔塔顶顶馏馏出出液液组组成成及及回回流流液液组组成成与与第一层板的上升蒸气相同第一层板的上升蒸气相同第五十张，PPT共九十三页，创作于2022年6月第二块第二块.离开每层理论板的气液相平衡离开每层理论板的气液相平衡第第n块块加料板属于提馏段，故精馏段所需塔板数为加料板属于提馏段，故精馏段所需塔板数为(n-1).第五十一张，PPT共九十三页，创作于2022年6月再沸器相当一块理论板再沸器相当一块理论板,提馏段

24、所需板数提馏段所需板数(m-1)提馏段：提馏段：第五十二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月精馏塔所需的总理论板数精馏塔所需的总理论板数第五十三张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2.梯级图解法梯级图解法2.1 在x-y坐标图上作出平衡曲线和对角线2.2 在x-y坐标图上作出操作线(1)精馏段操作线的作法精馏段精馏段操作线操作线精馏段精馏段操作线操作线第五十四张，PPT共九十三页，创作于2022年6月(2)提馏段操作线的作法(3)q 线方程精馏段操作线与提馏段操作线交点的轨迹方程精馏段操作线与提馏段操作线交点的轨迹方程第五十五张，PPT共九十三页，创作于2022年6月画q线方程q

25、线方程，进料方程第五十六张，PPT共九十三页，创作于2022年6月过过e点作斜率为点作斜率为q/(q-1)的直线的直线ef，即为，即为q线线ef第五十七张，PPT共九十三页，创作于2022年6月(4)进料热状况对q线及操作线的影响进料热状况进料热状况q值值q线的斜率线的斜率q/(q-1)冷液体1+饱和液体1气、液混合物 0q1-饱和蒸气00过热蒸气0+第五十八张，PPT共九十三页，创作于2022年6月q线在线在x-y图上的位置图上的位置第五十九张，PPT共九十三页，创作于2022年6月第六十张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2.3 图解方法图解法求理论板数图解法求理论板数第六十一张，P

26、PT共九十三页，创作于2022年6月2.4 适宜的进料位置进进料料位位置置不不当当，将将使使理理论论板板数数增增多多。实实际际操操作作中中，进进料料位位置置过过高高，馏馏出出液液中中难难挥挥发发组组分分含含量量增增高高；反反之进料位置过低，使釜残液中易挥发组分含量增高之进料位置过低，使釜残液中易挥发组分含量增高离开该板的液相组成离开该板的液相组成xxd，如上图中的，如上图中的4块塔板为最块塔板为最优加料位置优加料位置最优加料板位置的确定：最优加料板位置的确定：第六十二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月例例110在在常常压压连连续续精精馏馏塔塔中中，分分离离苯苯甲甲苯苯混混合合液液。已已

27、知知原原料料液液流流量量为为116.6kmol/h,苯苯的的组组成成为为0.44（摩摩尔尔分分数数）。要要求求馏馏出出液液组组成成为为0.975，釜釜残残液液组组成成为为0.0235，回回流流比比为为3.5，相相对对挥挥发发度度为为2.47,塔塔顶顶采采用用全全凝凝器器，泡泡点点下下回回流流。塔塔釜釜采采用用间间接接蒸蒸汽汽加加热热，试试用逐板计算法求理论板数。用逐板计算法求理论板数。第六十三张，PPT共九十三页，创作于2022年6月例例111在常压连续精馏塔中分离苯甲苯混合液，试用图在常压连续精馏塔中分离苯甲苯混合液，试用图解法求理论板数解法求理论板数（1 1）在直角坐标上利用平衡方程绘制平

28、衡曲线及对角线；）在直角坐标上利用平衡方程绘制平衡曲线及对角线；（2 2）在对角线上定点）在对角线上定点a a（0.975,0.9750.975,0.975），在），在y y轴上截距为：轴上截距为：在在y y轴上定出点轴上定出点b b，连接，连接abab即为精馏段方程即为精馏段方程（3 3）在对角线上定点）在对角线上定点e e（0.44,0.440.44,0.44）,过点过点e e作斜率为作斜率为3.763.76的直线的直线ef，即为，即为q q线。与精馏段操作线相交于点线。与精馏段操作线相交于点d第六十四张，PPT共九十三页，创作于2022年6月（4 4）在对角线上定点）在对角线上定点c c

29、（0.0235,0.02350.0235,0.0235），连接），连接cdcd，该直，该直线即为提馏段操作线线即为提馏段操作线自自点点a开开始始在在平平衡衡线线和和精精馏馏段段操操作作线线间间由由水水平平线线和和垂垂直直线线所所构构成成的的梯梯级级，当当梯梯级级跨跨过过点点d d后后更更换换操操作作线线，即即在在平平衡衡线线和和提馏段操作线间画梯级，直到梯级达到或跨过点提馏段操作线间画梯级，直到梯级达到或跨过点c c为止为止第六十五张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.5.5 1.5.5 回流比的影响及其选择回流比的影响及其选择回回流流比比有有两两个个极极限限值值，上上限限是是全全回回

30、流流，下下限限为为最最小回流比小回流比回流比：回流比：1.全回流和最少理论板层数第六十六张，PPT共九十三页，创作于2022年6月全全回回流流时时，操操作作线线距距平平衡衡线线最最远远，表表示示塔塔内内气气液液两两相相间间的的传传质质推推动动力力最最大大，因因此此达达到到给给定定分分离离任任务所需理论板数最少，务所需理论板数最少，最少理论板数最少理论板数Nmin精馏段操作线与对角线重合精馏段操作线与对角线重合操作线方程：操作线方程：提馏段操作线与对角线重合提馏段操作线与对角线重合理论板数：理论板数：第六十七张，PPT共九十三页，创作于2022年6月芬斯克方程芬斯克方程全塔平均相对挥发度，可取塔

31、全塔平均相对挥发度，可取塔顶和塔底的平均值顶和塔底的平均值全回流时最小理论板层数（不包括再沸器）全回流时最小理论板层数（不包括再沸器）第六十八张，PPT共九十三页，创作于2022年6月最小理论塔板数的图解法最小理论塔板数的图解法第六十九张，PPT共九十三页，创作于2022年6月当当回回流流比比减减少少到到某某一一极极限限值值时时，两两条条操操作作线线的的交交点点d 落落在在相相平平衡衡线线上上，此此时时梯梯级级无无法法跨跨过过d，所所需需的的理理论论塔板数为无穷大，这时的回流比称为最小回流比塔板数为无穷大，这时的回流比称为最小回流比Rmin.最小回流比当回流比小于当回流比小于Rmin,操作线和

32、操作线和q 线的交点落在平衡线的交点落在平衡线外，精馏操作无法完成线外，精馏操作无法完成第七十张，PPT共九十三页，创作于2022年6月最小回流比的求法最小回流比的求法（1）作图法第七十一张，PPT共九十三页，创作于2022年6月（2）解析法）解析法第七十二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月饱和液体进料饱和液体进料饱和蒸气进料饱和蒸气进料第七十三张，PPT共九十三页，创作于2022年6月3.最适宜回流比的选择一般原则：一般原则：第七十四张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.5.6 1.5.6 简捷法求理论板层数简捷法求理论板层数1吉利兰（吉利兰（Gilliland）图）图R、R

33、min、N、Nmin的关联图的关联图第七十五张，PPT共九十三页，创作于2022年6月吉利兰图应用条件吉利兰图应用条件:组分数：组分数：211；进料热状况：；进料热状况：5Rmin=0.537.0；相对挥发度：；相对挥发度：1.264.05理论板层数：理论板层数：2.443.1李德（李德（Liddle）回归方程）回归方程适用条件：适用条件：第七十六张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2简捷法求理论板层数的步骤简捷法求理论板层数的步骤计算计算Rmin，选择选择R第七十七张，PPT共九十三页，创作于2022年6月确定进料板位置确定进料板位置计算计算Nmin计算横坐标（计算横坐标（R-Rmin

34、）/（R+1）纵坐标纵坐标（N-Nmin）/（N+2）算出理论板层数算出理论板层数例题例题1-8第七十八张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.5.8 1.5.8 塔高和塔径的计算塔高和塔径的计算1塔高的计算塔高的计算1）板式塔有效高度的计算）板式塔有效高度的计算实际板层数实际板层数板间距板间距有效高度，不包括塔釜和塔顶空间高度有效高度，不包括塔釜和塔顶空间高度第七十九张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2）塔板效率）塔板效率反映实际塔板的气、液两相传质的程度反映实际塔板的气、液两相传质的程度（1）总板效率（全塔效率）：达到指定分离效）总板效率（全塔效率）：达到指定分离效果所需理论

35、板层数与实际板层数的比值果所需理论板层数与实际板层数的比值理论板层数理论板层数实际板层数实际板层数第八十张，PPT共九十三页，创作于2022年6月影响塔板效率的因素影响塔板效率的因素（1 1）物系性质）物系性质（2 2）塔板结构）塔板结构（3 3）操作条件）操作条件第八十一张，PPT共九十三页，创作于2022年6月塔板效率估算方法塔板效率估算方法（2）经验计算法：奥康奈尔（）经验计算法：奥康奈尔（Oconnell）（1）全面考虑传质和流体力学因素的影响，）全面考虑传质和流体力学因素的影响，从点效率计算出发，逐步推算从点效率计算出发，逐步推算塔顶与塔底平均温度塔顶与塔底平均温度下的相对挥发度下的

36、相对挥发度塔顶与塔底平均温度下塔顶与塔底平均温度下的液相黏度的液相黏度第八十二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月（2）单板效率（）单板效率（Murphree板效率）：板效率）：指气相或液相经过一层塔板前后的实际组成变化与经过该层塔板前后理论变化的比值第八十三张，PPT共九十三页，创作于2022年6月气相表示的单板效率气相表示的单板效率液相表示的单板效率液相表示的单板效率第八十四张，PPT共九十三页，创作于2022年6月（3）点效率（）点效率（Eo）：指塔板上各点局部效率）：指塔板上各点局部效率气相点效率气相点效率第八十五张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2塔径的计算1）精馏段）

37、精馏段Vs 的计算的计算若精馏操作压强较低时，气相可视为理想气体混合物若精馏操作压强较低时，气相可视为理想气体混合物第八十六张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2）提馏段）提馏段Vs 的计算的计算第八十七张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.5.9 1.5.9 连续精馏装置的热量恒算和节能连续精馏装置的热量恒算和节能1.冷凝器冷凝器冷却介质消耗量冷却介质消耗量第八十八张，PPT共九十三页，创作于2022年6月加热介质消耗量加热介质消耗量2.再沸器再沸器第八十九张，PPT共九十三页，创作于2022年6月3.精馏过程的节能精馏过程的节能1 1）选择经济合理的回流比，首要因素）选择经济

38、合理的回流比，首要因素2 2）回收精馏装置的余热）回收精馏装置的余热3 3）对精馏过程进行优化控制）对精馏过程进行优化控制第九十张，PPT共九十三页，创作于2022年6月1.5.10 1.5.10 精馏塔的操作和调节精馏塔的操作和调节1.影响精馏操作的主要因素影响精馏操作的主要因素保持精馏操作的条件：保持精馏操作的条件：1 1）塔压稳定；）塔压稳定；2 2）进、出塔系统的物料量平衡和稳）进、出塔系统的物料量平衡和稳定；定；3 3）进料组成和热状态稳定；）进料组成和热状态稳定；4 4）回流比恒定；）回流比恒定；5 5）再沸器和冷凝器的传热条件稳定；）再沸器和冷凝器的传热条件稳定；6 6）塔系统与）塔系统与环境间散热稳定环境间散热稳定第九十一张，PPT共九十三页，创作于2022年6月2.精馏塔的产品质量控制和调节精馏塔的产品质量控制和调节精馏产品质量是指馏出液及釜残液组成达到规定值精馏产品质量是指馏出液及釜残液组成达到规定值温度温度塔高塔高底底高高测测量量和和控控制制灵灵敏敏板板的的温温度度来来保保证证产产品的质量品的质量第九十二张，PPT共九十三页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看19.09.2022第九十三张，PPT共九十三页，创作于2022年6月