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化工传质与分离过程

化工传质与分离过程. 主讲教师：陈 英. 第一章 蒸馏 >>1.5.4 小节回顾. q 线方程. 提馏段操作线作图. N T ＝梯级数 -1. N T. 逐板计算法求 N T. N T ＝梯级数 -2. 图解法求 N T. 交替使用平衡、操作关系. 使用一次平衡关系即为一块理论板. 适宜进料位置. 第一章 蒸馏 >> 1.5.5 几种特殊情况下 N T 求法 >> 直接蒸气加热. 条件. 水溶液，水为难挥发组分. 提馏段操作线. 提馏段操作线特点. 过（ x W ， 0) 的直线. 特点：. 直接接触传热，提高传热效率；节省一台再沸器；

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  1. 化工传质与分离过程 主讲教师：陈 英

  2. 第一章 蒸馏>>1.5.4小节回顾 • q线方程 • 提馏段操作线作图 NT＝梯级数-1 • NT • 逐板计算法求NT NT＝梯级数-2 • 图解法求NT 交替使用平衡、操作关系 使用一次平衡关系即为一块理论板 • 适宜进料位置

  3. 第一章 蒸馏>>1.5.5几种特殊情况下NT求法>>直接蒸气加热 • 条件 水溶液，水为难挥发组分 • 提馏段操作线 • 提馏段操作线特点 过（xW，0)的直线 • 特点： • 直接接触传热，提高传热效率；节省一台再沸器； • 塔板数增加

  4. 第一章 蒸馏>>1.5.5几种特殊情况下NT求法>>侧线出料 • 目的： 获得不同浓度的产品 • 出料状态： 气相或液相（饱和） • 操作性方程 I段同精馏段，III段同提馏段，II物料平衡求出 • 特点： 与无侧线相比，操作线接近平衡线，塔板数增加 液相出料 气相出料

  5. 第一章 蒸馏>>1.5.5几种特殊情况下NT求法>>侧线进料 • 目的 组成不同的原料，不同进料位置 • 例1-7，P29

  6. 第一章 蒸馏>>1.5.6 R的影响及选择>>全回流和最少NT • 全回流 D＝0， F＝0，W＝0 • 全回流操作线 • 全回流时，NT最少（Nmin） R增加，操作线远离平衡线，NT减少 • Nmin确定 图解法 解析法——Fenske方程 • 全回流应用 开工阶段，或实验研究

  7. 第一章 蒸馏>>1.5.6 R的影响及选择>>最小R • 恒浓区（夹紧区） R减少，操作线近平衡线，传质推动力减少 Rmin，操作线交点d落在平衡线(即e)，传质推动力为零 无穷多NT，d点前后气液两相组成基本不变 • Rmin的意义 R< Rmin，不能精馏操作，R> Rmin ,可精馏操作 • Rmin确定 图解法 解析法

  8. 第一章 蒸馏>>1.5.6 R的影响及选择>>适宜R • 操作费用与R关系 操作费用：冷却器中冷却剂量、再沸器中加热蒸气量 操作费用与R成正比 • 设备费用与R关系 设备费用：塔、再沸器、冷凝器尺寸 R＝Rmin.NT＝∞，设备费用＝∞ R略>Rmin, NT有限，设备费用有限 R增加, NT继续减小，设备费用继续减小 R继续增加, NT减小幅度小，但V和V’增加，塔径、换热设备尺寸增加，设备费用反而增加 • 总费用与适宜R 总费用最低时的R为适宜R，一般为（1.1～1.2）Rmin

  9. 作业 • P65，12，13

  10. 条件：全回流时yn+1=xn;全凝器y1=xD； 气液平衡关系 第一章 蒸馏>>Fenske 方程 • 推导：

  11. 第一章 蒸馏>>图解法确定Rmin • 正常气液平衡曲线 操作线与平衡线交点e(xq.yq) • 不正常气液平衡曲线 过(xD,xD)向平衡线作切线，由切线斜率或截踞求Rmin

  12. 第一章 蒸馏>>解析法确定Rmin 正常气液平衡关系

  13. m L’,xm V’,ym+1 m+1 蒸气 V0,y0 W,xW 第一章 蒸馏>>1.5.5>>直接蒸气加热操作线推导

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