-蒸餾-習(xí)題課32頁(yè)P(yáng)PT課件(PPT 32頁(yè))

1、_蒸餾-習(xí)題課51、沒(méi)有哪個(gè)社會(huì)可以制訂一部永遠(yuǎn)適用的憲法，甚至一條永遠(yuǎn)適用的法律。杰斐遜52、法律源于人的自衛(wèi)本能。英格索爾53、人們通常會(huì)發(fā)現(xiàn)，法律就是這樣一種的網(wǎng)，觸犯法律的人，小的可以穿網(wǎng)而過(guò)，大的可以破網(wǎng)而出，只有中等的才會(huì)墜入網(wǎng)中。申斯通54、法律就是法律它是一座雄偉的大夏，庇護(hù)著我們大家；它的每一塊磚石都?jí)驹诹硪粔K磚石上。高爾斯華綏55、今天的法律未必明天仍是法律。羅伯頓_蒸餾-習(xí)題課_蒸餾-習(xí)題課51、沒(méi)有哪個(gè)社會(huì)可以制訂一部永遠(yuǎn)適用的憲法，甚至一條永遠(yuǎn)適用的法律。杰斐遜52、法律源于人的自衛(wèi)本能。英格索爾53、人們通常會(huì)發(fā)現(xiàn)，法律就是這樣一種的網(wǎng)，觸犯法律的人，小的可以穿網(wǎng)而

2、過(guò)，大的可以破網(wǎng)而出，只有中等的才會(huì)墜入網(wǎng)中。申斯通54、法律就是法律它是一座雄偉的大夏，庇護(hù)著我們大家；它的每一塊磚石都?jí)驹诹硪粔K磚石上。高爾斯華綏55、今天的法律未必明天仍是法律。羅伯頓二元連續(xù)精餾的分析與計(jì)算 習(xí)題課 例1 設(shè)計(jì)型問(wèn)題例2 操作型定性分析例3 操作型定性分析 練習(xí)例4 操作型計(jì)算題例5 操作型計(jì)算題2習(xí)題課公式：操作條件包括：進(jìn)料狀況（F、xF、q）操作壓力P、操作溫度T冷凝器熱負(fù)荷V、再沸器熱負(fù)荷V、D、W。3第1頁(yè)，共32頁(yè)。第2頁(yè)，共32頁(yè)。第3頁(yè)，共32頁(yè)。第4頁(yè)，共32頁(yè)。第5頁(yè)，共32頁(yè)。設(shè)計(jì)型問(wèn)題舉例（2）列出提餾段操作線方程6第6頁(yè)，共32頁(yè)。解法二(提示

3、)：7第7頁(yè)，共32頁(yè)。N，與N不變這個(gè)前提相矛盾。故假設(shè)不成立。例2 一操作中的常壓連續(xù)精餾塔分離某混合液?，F(xiàn)保持回流液量和進(jìn)料狀況（F、xF、q）不變，而減小塔釜加熱蒸汽量，試分析xD、xW如何變化？操作型定性分析舉例解法二：作圖+排除法解法一：快速分析xD變大xW變大假設(shè)xD不變 、假設(shè)xD變小8第8頁(yè)，共32頁(yè)。至于xW，也用排除法推知，只能變大。9第9頁(yè)，共32頁(yè)。練習(xí) 一操作中的常壓連續(xù)精餾塔分離某混合液?，F(xiàn)保持塔頂餾出液量D、回流比R、進(jìn)料狀況（F、xF、q）不變，而減小操作壓力，試分析xD、xW如何變化？解： D、R、q和F不變，10第10頁(yè)，共32頁(yè)。11第11頁(yè)，共32頁(yè)。

4、如圖所示的精餾塔由一只蒸餾釜及一層實(shí)際板組成。料液由塔頂加入，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=1，xF=0.20（摩爾分率，下同）。今測(cè)得塔頂易揮發(fā)組分的回收率為80%，且xD=0.30，系統(tǒng)相對(duì)揮發(fā)度為3.0。試求：（1）殘液組成xw；（2）該層塔板的液相默弗里板效EmL。 設(shè)蒸餾釜可視為一個(gè)理論板。q=1，xF=0.20 xD=0.3080=3.0例3 操作型計(jì)算12第12頁(yè)，共32頁(yè)。解：（1）殘液組成xwq=1，xF=0.20 xD=0.3080=3.013第13頁(yè)，共32頁(yè)。y1xFx1yw（2）該層塔板的液相默弗里板效EmLq=1，xF=0.20 xD=0.30 xW=0.0859=3.014第

5、14頁(yè)，共32頁(yè)。y1xFx1yw15第15頁(yè)，共32頁(yè)。例4某連續(xù)操作精餾塔如圖所示，已知料液摩爾組成xF=0.2，料液以飽和液體狀態(tài)直接加入塔釜，塔頂設(shè)全凝器，全塔共兩塊理論板（包括塔釜），塔頂摩爾采出率D/F=1/3，回流比R=1，泡點(diǎn)回流，此條件下物系的相平衡關(guān)系可表示為y=4x，試計(jì)算xW=?操作型問(wèn)題舉例16第16頁(yè)，共32頁(yè)。操作型問(wèn)題舉例y=4x17第17頁(yè)，共32頁(yè)。 例題1： 一連續(xù)精餾塔分離二元理想混合溶液，已知某塔板的氣、液相組成分別為0.83和0.70，相鄰上層塔板的液相組成為0.77，而相鄰下層塔板的氣相組成為0.78（以上均為輕組分A的摩爾分?jǐn)?shù)，下同）。塔頂為泡點(diǎn)

6、回流。進(jìn)料為飽和液體，其組成為0.46。若已知塔頂與塔底產(chǎn)量比為2/3，試求：（1）精餾段操作線方程；（2）提餾段操作線方程。18第18頁(yè)，共32頁(yè)。例題2：某精餾塔，塔頂設(shè)有分凝器和全凝器，料液以500kmol/h的流率在泡點(diǎn)溫度下加入塔中部，其組成為0.5。已知提餾段的蒸氣量是液流量的0.8倍,離開(kāi)塔釜的蒸氣組成為0.08。設(shè)全塔相對(duì)揮發(fā)度恒定，塔內(nèi)物系符合恒摩爾流假定。若要求塔頂產(chǎn)品組成為0.95，塔底產(chǎn)品組成為0.05，試求自第1塊理論板流出的液體組成。19第19頁(yè)，共32頁(yè)。例題3：有一分離理想二元組分溶液的精餾塔，進(jìn)料組成為0.28,要求塔頂產(chǎn)品組成為0.97, 塔底產(chǎn)品組成為0.

7、05（以上均為輕組成為A的摩爾分?jǐn)?shù)）。若進(jìn)料的氣化率為0.2,相對(duì)揮發(fā)度為4，試求提餾段的最大液氣比。20第20頁(yè)，共32頁(yè)。例4：一個(gè)只有提餾段的精餾塔分離雙組分理想溶液，組成為0.5，流率為1kmol/s的原料液在泡點(diǎn)溫度下自塔頂加入，塔頂無(wú)回流，塔釜用間接蒸氣加熱，要求塔頂產(chǎn)品組成達(dá)到0.75，塔底產(chǎn)品組成控制為0.03，若體系的相對(duì)揮發(fā)度為3.4，試求：（1）塔釜上1塊塔板的液相組成；（2）若理論板數(shù)增至無(wú)限多,在其他條件下不變時(shí)的塔頂產(chǎn)品組成.21第21頁(yè)，共32頁(yè)。分析:全塔的各板間物料組成遵循段操作線方程,由于塔釜相當(dāng)于1塊理論板,故釜與上層塔扳間的物料組成關(guān)系亦如此 解:(1)

8、塔釜上1塊塔板的液相組成由全塔物理衡算 解得 例4解析 22第22頁(yè)，共32頁(yè)。由于該塔既無(wú)塔頂回流,又是塔頂泡點(diǎn)加料,則由提餾段操作線方程 得 由釜內(nèi)的氣液平衡關(guān)系得入塔蒸氣組成代入提餾段操作線方程 解得塔釜上一塊塔板的液相組成 23第23頁(yè)，共32頁(yè)。(2)當(dāng)塔板數(shù)為無(wú)限多,而其他條件不變時(shí),可出現(xiàn)兩種平衡極限情況,一種是上升塔頂?shù)恼羝M成與進(jìn)料組成處于相平衡;另一種是塔釜產(chǎn)品中無(wú)輕組分組成.設(shè)塔頂部平衡,則按此計(jì)算產(chǎn)品回收率 顯然不可能，再設(shè)塔底達(dá)平衡，即 由 則此時(shí)塔頂組成即為可成立的極限值可見(jiàn)，即使塔板數(shù)無(wú)窮，也只能使塔頂產(chǎn)品組成略有提高。若要求得到較高的回收率，可考慮用增加回流的辦

9、法。24第24頁(yè)，共32頁(yè)。某飽和液體原料進(jìn)入精餾回收塔塔頂其組成為0.5，要求塔底產(chǎn)品組成為0.2，塔頂蒸氣經(jīng)全凝器冷凝后3/4回流入塔，其余作為塔頂產(chǎn)品，冷凝液組成為0.8（以上組成均為輕組分A的摩爾分?jǐn)?shù)）。已知體系的相對(duì)揮發(fā)度為2.9，試求：（1）輕組分的回收率；（2）塔內(nèi)理論板數(shù)及加料位置。例題5：25第25頁(yè)，共32頁(yè)。例題6： 連續(xù)精餾塔分離二元理想混合液，組成為0.4的料液在泡點(diǎn)溫度下入塔，塔頂采用全凝器，回流比為最小回流比的倍，要求塔頂產(chǎn)品組成達(dá)到0.85，塔底產(chǎn)品組成不大于0.1，系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度為2.786，試求自釜上第塊塔板流下的液相組成。 分析：由己知的塔底產(chǎn)品組成求解

10、出釜入塔的蒸氣組成，而此組成與要求的釜上塔板的液相組成屬提餾段操作線關(guān)系，可見(jiàn)，整理推導(dǎo)出該操作線是解題的關(guān)鍵。由于條件不足，無(wú)法用全塔物料衡算求解D、F、L，故提餾段操作線的斜率需用其它法確定。26第26頁(yè)，共32頁(yè)。例題7: 用精餾塔分離某種水溶液,組成為0.3，流率為100kmol/h的料液由加料口入塔，其熱狀況參數(shù)q為1.1，塔頂設(shè)有全凝器,泡點(diǎn)回流,回流比為2.5，飽和蒸汽直接入釜加熱，餾出液組成為0.85。試求：(1) 當(dāng)回收率為0.85時(shí)，塔底產(chǎn)品組成； (2) 若回流比及塔頂產(chǎn)品組成不變，飽和蒸汽用量增至多少時(shí)可使塔底產(chǎn)品組成為零？(3) 若進(jìn)料狀況、 分離要求及回流比均不變,

11、塔釜改用間接蒸汽加熱時(shí)的提餾段操作線方程27第27頁(yè)，共32頁(yè)。(1)分析：由于是飽蒸汽直接加熱釜內(nèi)液體,故有飽和蒸汽用量與自釜上升蒸汽用量相等的特殊條件需加以考慮。全塔物料衡算時(shí)需增加飽和蒸汽這股物料，飽和蒸汽用量的改變直接影響產(chǎn)品回收率。(2) 塔底產(chǎn)品組成為零時(shí)，即意味著回收率已達(dá)100% 28第28頁(yè)，共32頁(yè)。例題7：用由一個(gè)蒸餾釜和一層實(shí)際板組成的精餾塔分離二元理想溶液。組成為0.2的料液在泡點(diǎn)溫度下由塔頂加入，系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度為2.5。若使塔頂輕組分的回收率達(dá)到80，并要求塔頂產(chǎn)品組成為0.80，試求該層塔板的液相默弗里板效率。 29第29頁(yè)，共32頁(yè)。例題8：某連續(xù)精餾塔將組成

12、為0.45的雙組分理想溶液分離，要求塔頂組成達(dá)到0.85 ，塔底組成為0.02，料液的流率為3.6 kmol/h，在泡點(diǎn)溫度加入塔內(nèi)。系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度為2.4組分的氣化潛熱均為15000 kJ/kmol，若該塔的板數(shù)可視為無(wú)窮，當(dāng)加料位置分別在塔中部和塔頂時(shí)，求不同的回流比和塔釜耗熱量。 分析：塔中部加料時(shí)，由于塔板數(shù)為無(wú)限多，則回流比為最小回流比，精餾段操作線與q線的交點(diǎn)落在平衡線上；而改為塔頂加料后，全塔只有提餾段，由提餾段操作線的斜率可確定此時(shí)的回流比 30第30頁(yè)，共32頁(yè)。例題9：連續(xù)精餾塔中分離苯甲苯溶液，塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜間接蒸汽加熱。含輕組分苯為0.35的料液以飽和蒸氣狀態(tài)加入塔中部，流量為100 kmol/h。塔頂產(chǎn)品流率為40 kmol/h，組成為0.8，系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度2.5。當(dāng)回流比時(shí)，試求：（1）塔底第1塊板的液相組成；（2）若塔底第1塊板下降的液相組成為0.7， 該板的氣相默弗里效率；（3）若塔釜加熱蒸汽中斷，保持回流比不變，且