化工原理二元連續(xù)精餾.ppt

9.5 二元連續(xù)精餾的分析與計算 九、精餾塔的熱量衡算 十、精餾塔的操作和調(diào)節(jié) 十一、精餾塔內(nèi)的溫度分布和靈敏板 十二、填料精餾塔的填料層高度 9.6 其它精餾方式,九、精餾塔的熱量衡算,1、冷凝器的熱負荷,對冷凝器作熱量衡算，以單位時間為基準，并忽略熱損失，則：,QC,則冷卻介質(zhì)消耗量為：,九、精餾塔的熱量衡算,2再沸器的熱負荷,對再沸器作熱量衡算，以單位時間為基準，并忽略熱損失，則：,QB,若近似取,加熱介質(zhì)消耗量：,通常QF、QD、QW數(shù)值較小，可忽略不計，于是,九、精餾塔的熱量衡算,3 全塔熱量衡算,QC,QB,九、精餾塔的熱量衡算,思考：冷液進料和熱進料的優(yōu)缺點是什么？（例112） 通常采用冷液進料還是熱進料？,冷料：利于傳質(zhì)，所需理論板數(shù)少，但再沸器需熱量較大,熱料：所需理論板數(shù)多，但再沸器需熱量較小,常用：熱進料，進料可用回收利用的廢熱加熱,十、精餾塔的操作和調(diào)節(jié),影響精餾穩(wěn)態(tài)操作的主要因素： 壓強 進出塔系統(tǒng)的物料平衡 進料組成和熱狀況 回流比 再沸器和冷凝器的傳熱條件 塔系統(tǒng)和環(huán)境間的散熱,十、精餾塔的操作和調(diào)節(jié),影響精餾穩(wěn)態(tài)操作的主要因素： 1、物料平衡的影響和制約,例：雙組分連續(xù)精餾，若F、xF、xD、xW保持不變，進料熱狀況參數(shù)發(fā)生變化，將導(dǎo)致（ ） D變，W不變 B. D和W均不變 C. D不變，W變 D. D和W都變,十、精餾塔的操作和調(diào)節(jié),影響精餾穩(wěn)態(tài)操作的主要因素： 2、回流比的影響,對于固定的精餾塔：,R,同理，可導(dǎo)出XW變小,注意： 在采出率D/F一定的條件下，若以增大R來提高XD，XD有一極限值，即XDFXF/D,十、精餾塔的操作和調(diào)節(jié),影響精餾穩(wěn)態(tài)操作的主要因素： 3、進料組成和進料熱狀況的影響,對特定的精餾塔： 若XF減小，則XD和XW均減??； 欲保持XD不變，則應(yīng)增大回流比,塔板序號,溫度,十一、精餾塔內(nèi)的溫度分布和靈敏板,靈敏板： 當正在操作中的精餾塔受到某一外界干擾，如回流比、進料組成波動等，全塔各板的組成和溫度將發(fā)生變化。變化最靈敏的一塊板或相鄰的幾塊板稱為靈敏板。,十二、填料精餾塔的填料層高度,十二、填料精餾塔的填料層高度,影響HETP的因素： 流動狀況，物性參數(shù)、填料特性和操作參數(shù)、,思考：等板高度大好還是小好？,等板高度愈小，說明填料層的傳質(zhì)分離效果愈好,-分離效果相當于一層理論 板的一段填料層高度。 實驗測定。,浙江大學(xué)本科生課程 化工原理,第九章 蒸餾,13/26,在被分離的混合液中加入第三組分，以改變原混合物組分間的相對揮發(fā)度，從而用精餾將它們分離。,三特殊精餾,9.5 其它精餾方式,1 恒沸精餾,9.6 其它精餾方式,1 恒沸精餾,9.6 其它精餾方式,9.5 其它精餾方式,1）新的最低恒沸物沸點要與另一從塔底排出的組分要 有足夠大的差別，一般要求大于10。 2）希望能與料液中含量較少的那個組分形成恒沸物， 而且夾帶組分的量要盡可能高，這樣夾帶劑用量較 少，能耗較低。 3）最好能形成非均相恒沸物，以便于回收其中的夾帶 劑。如乙醇水恒沸精餾中靜置分層的辦法。 4）還應(yīng)滿足其它的工業(yè)要求，如具備熱穩(wěn)定性、無毒、 不腐蝕、來源容易、價格低廉等。,9.5 其它精餾方式,恒沸劑的選擇原則：,2萃取精餾,9.5 其它精餾方式,2萃取精餾 萃取劑能顯著改變苯的飽和蒸汽壓，而對環(huán)己烷影響不明顯，使苯從易揮發(fā)組分變?yōu)殡y揮發(fā)組分。,萃取劑的選擇原則： （1）選擇性高 加入少量萃取劑就能使原組分間的相對揮發(fā)度顯著增大。 （2） 溶解度大 能和任何濃度的原溶液互溶，以避免分層，否則難以充分發(fā)揮萃取精餾的作用。 （3）揮發(fā)性小 其沸點比混合液的其它組分高得多，以保證塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量，也易與另一組分分離，但沸點也不能太高，否則會造成回收困難。 （4）具有穩(wěn)定性、無毒、不腐蝕、來源容易、價格低廉等其它工業(yè)要求。,9.5 其它精餾方式,一間歇精餾,思考： 間歇精餾與簡單蒸餾有何相同和不同之處？,間歇精餾通常有恒回流比、恒餾出液組成這兩種操作方式,9.5 其它精餾方式,1恒回流比操作,9.5 其它精餾方式,2恒餾出液組成操作,9.5 其它精餾方式,1,A、B、C、D,2,9.6 多元精餾,一特點,A、B、C、D,A B C D,清晰分割,9.6 多元精餾,注意以下幾個方面： （1）各組分在流程中的汽化、冷凝次數(shù)應(yīng)盡可能少，以降低設(shè)備的負荷和能耗。 （2）若存在一對較難分離的相鄰組分，宜置于最后分離。因為精餾該混合物需要很多塔板，放在最后需要的塔徑最小。 （3）對純度要求較高的組分，最好從塔頂蒸出，因為塔底常含有少量難揮發(fā)性的雜質(zhì)。 （4）對熱敏性組分，為減少被加熱的次數(shù)，應(yīng)優(yōu)先分離；對有