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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 >>1.5.5 ～ 1.5.6 小节回顾. 直接蒸气加热. 多侧线塔. 全回流与 N Tmin. R min 与 N T ＝ ∞. 适宜 R. 一般为（ 1.1 ～ 1.2 ） R min. 第一章 蒸馏 >>1.5.7 简捷法求 N T. 简捷法特点：. 采用经验关联，简便，应用广泛，准确定稍差，初步设计计算. 简捷法 —— 吉利兰图. 由（ R-R min ） /(R+1) 确定横坐标，交曲线. 曲线交点，确定（ N-N min ） /(N+2). 全回流 ，确定 N min. 确定 N.

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Presentation Transcript

  1. 化工传质与分离过程 主讲教师：陈 英

  2. 第一章 蒸馏>>1.5.5～1.5.6小节回顾 • 直接蒸气加热 • 多侧线塔 • 全回流与NTmin • Rmin与NT＝ ∞ • 适宜R 一般为（1.1～1.2）Rmin

  3. 第一章 蒸馏>>1.5.7简捷法求NT • 简捷法特点： 采用经验关联，简便，应用广泛，准确定稍差，初步设计计算 • 简捷法——吉利兰图 由（R-Rmin）/(R+1)确定横坐标，交曲线 曲线交点，确定（N-Nmin）/(N+2) 全回流，确定Nmin 确定N • 简捷法应用条件： 组分数2～11，五种进料状况，Rmin 0.53～7.0，相对挥发度1.26～4.05，N 2.4～43.1 • 例1-9，P37

  4. 单板效率EM（Murphree效率） • 全塔效率E • 实际板数NP • 理论板当量高度HETP • 填料高度H 第一章 蒸馏>>1.5.8 塔高和塔径的计算>>塔高 • 板效率和实际板数 塔板平均效率，经验数据 • 理论板当量高度和填料高度 相当于一层理论板所需的填料高度,经验数据 H＝HETP×NT H＝NP×HT • 塔有效高度H

  5. 第一章 蒸馏>>1.5.8 塔高和塔径的计算>>塔径 Vs m3/s; 空塔气速u m/s • 塔径D计算公式 • 精馏段的D V(kmol/h)换算为Vs， 由Vs计算D • 提馏段的D’ V’(kmol/h)换算为Vs’， 由Vs’计算D’ • D和D’统一和园整 D和D’相差不大，则统一为一个值，即取大者，并园整

  6. 第一章 蒸馏>>1.5.9连续精馏装置的热量衡算 • 冷凝器（全凝） • 再沸器 • 例1-10，P41

  7. 第一章 蒸馏>>1.7.1恒沸精馏 • 原理 在恒沸溶液中加入第三组分（夹带剂），形成新的恒沸液 醇－水常压下恒沸点为78.3℃其恒沸点组成是乙醇0.894、水0.006（摩尔分数，下同） 加入苯，形成更低沸点的三元恒沸物。其组成是：苯0.544、乙醇0.23、水0.226，沸点为64.6℃。 在较低温度下，苯与乙醇、水不互溶而分层，可将苯分离出来。 • 流程 塔１：三元恒沸物从塔顶排出，塔底获得无水乙醇 三元恒沸物冷凝分层，苯相返回塔１顶，水相进入塔２回收残余苯，而苯形成三元恒沸物返回塔１ 塔２釜液送入塔３回收废水中的乙醇。乙醇以二元恒沸物形式返回塔１进料，重新分离。 • 夹带剂选择原则（P49）

  8. 第一章 蒸馏>>1.7.2萃取精馏 • 原理 加入第三组分，增加原组分的α 常压下环乙烷与苯α接近１，加入糠醛，α大大增加（P50，表1-3） • 流程 在糠醛作用下，环乙烷成为易挥发组分，从塔顶获得环乙烷产品。 糠醛和苯从塔底排出，进入第二塔，从塔顶分离出苯产品，塔底回收萃取剂糠醛，返回前塔循环使用。 为避免糠醛进入环乙烷中，在糠醛入塔上方，也必须保证适宜塔板数，以脱出蒸气中的糠醛。 • 萃取剂选择原则（P50）

  9. 第一章 蒸馏>>1.8.1多组分精馏 • 精馏塔的数目 n组分，塔数目你n-1 • 流程方案（略P51）

  10. 第一章 蒸馏>>1.8.3一些概念 • 关键组分：轻、重关键组分P57 • 清晰分割法（P57） • 非清晰分割法（P58）

  11. 作业 • P65：15，18

  12. 第一章 蒸馏>>例1-9 xD,xF,xW,R,Rmin,塔顶、低、进料条件下的纯组分饱和蒸气压，苯-甲苯体系 • 已知条件： • 求N、进料位置 （R-Rmin）/(R+1)、（N-Nmin）/(N+2)中，确定Nmin和精馏段Nmin’ • 求解 • α和平均αm • Nmin和Nmin’ • N和N’ N’＝6.3，第7块板为进料板 N＝13（不含再沸器）

  13. 第一章 蒸馏>>单板效率EM • 对第n块板，气相组成变化 • 对第n块板，液相组成变化 • 单板效率EM特点： 同一板上，EML和EMV的值不同，不同板的EM不同

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