化工原理 ---精馏完整ppt课件
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化工原理二元连续精馏.ppt
F, xF
若 F、xF、q、D、xD、R 相同，则
W* W S
W* W ------间接蒸汽加热流程 V
排出的釜液量大
W xW WxW
xW xW ------间接蒸汽加热流程
排出的釜液浓度小 水蒸汽 S，yS=0
D, xD L W*, xW*
3．直接蒸汽加热流程
适用范围：水溶液，且水是难挥发组分 与间接蒸汽加热流程计算相比：
(1)假设恒摩尔流假定成立，则
D, xD
S V' (R 1)D (q 1)F
L' W
F, xF
V
L
S W*
水蒸汽 S，yS=0 W*, xW*
3．直接蒸汽加热流程
与间接蒸汽加热流程计算相比：
（2）精馏线、q线、提馏线方程形式相同
在相同条件（F、xF、q、D、xD、R相同）下， 直接蒸汽加热与间接蒸汽加热相比，操作线及q
xn-1
也称默弗里（Murphree）板效。其定义为：
E mV
汽相实际增浓程度 汽相理论增浓程度
yn
y
n
yn1 yn1
n
yn
yn*
-------汽相默弗里板效
E mL
液相实际减浓程度 液相理论减浓程度
xn1 xn xn1 xn *
--------液相默弗里板效
E
E
R1
y1
R R1
xL
xD R1
y1 0.5 xL 0.5 0.8
0.71
xW
y1
1 y1
0.499
化工原理-恒沸精馏67页PPT
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
ห้องสมุดไป่ตู้化工原理-恒沸精馏
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
谢谢
ห้องสมุดไป่ตู้化工原理-恒沸精馏
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
谢谢
精馏技术培训课件(PPT106张)
Jaeger MAX-PAK 73 (240)
Montz B1-200
67 (220)
Montz BSH-250 73 (240)
Norton Intalox® 2T 65 (213)
Sulzer Mellapak 250.Y ‘Old’
76 (250) 0.987
75.9 (249) 0.98
0.99
② 逆流式 气液皆沿与水平塔板相垂直的方向穿过板上的 孔通过塔板。气体由下而上，液体由上而下，气液呈逆流。 淋降筛板塔即属此类型。此类型塔板没有降液管。
这两种类型的塔，就全塔而言，气液皆呈逆流。两种类型的 塔在操作时板上都有积液，气体穿过板上小孔后在液层内生成气 泡。板上泡沫层便是气液接触传质的区域。
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
FV Factor, Pa0.5
2.40
3.00
2.80
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
3.50
金属规整填料历史
Mellapak®
First Generation Corrugated Sheet Metal (Late 1970's)
Packing Name
Specific Area 1/ft (1/m)
Void Fraction Crimp Incl. Angles Year of (deg. from vertical) Report
Raschig Super-Pak 250
精馏与精馏原理PPT
溶液上方的总压等于各组分的蒸气压之和即p总papb当压力104kpa时双组分气相可视为理想气体据道尔顿分压定律气体据道尔顿分压定律此式为用饱和蒸气压表示的气液平衡关系
第六章 精馏
组员：
零梅妹 朱喜迎 尚赟 李桂浩 赵兴云 罗世波 农雄机 黄勇胜
1.气液相平衡
1.1 定义 1.2 两组分理想溶液的气液平衡相图 1.3 气液相平衡关系
A xA pB B
定义式 xB 代入 pA
α 愈大，A、B两组分愈容易分离； α =1不能用普通精馏分离。
对理想溶液：
0 p p x 拉乌儿 A A A 0 x x p A 0 A A 0 p p x p B B B B 定律 x x B B
d.下曲线为t-x线，也称为饱和 苯—甲苯混合液的t-x-y图 液体线（泡点线）
1.2.2 x-y图
a.以x（气相或液相的浓度） 为横坐标，y（温度）为纵坐 标 b.曲线表示液相组成与之平衡 的气相组成间的关系。 c.对角线x=y的直线 ,作查图 时参考用 。 d.平衡线位于对角线上方
苯—甲苯混合液的x-y图
分冷凝相结合的操作。
精馏中的两个重要概念：
轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分）
重组分：挥发性低的组分（沸点高的组分）
液体混合物经过多次部份汽化后可变为高纯度的
难挥发组分 。
气体混和物经过多次部分泠凝后可变为高纯度的
易挥发组分。
2-2 精馏原理
① 回流
塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离衡的气 液相在塔内各板上提供了接触条件，实现了气 液相间的质量传递。
馏出液 进料
塔顶蒸汽进入全（冷）凝器被
全部冷凝，将部分冷凝液用泵（ 或借重力作用）送回塔顶作为回 流液体，其余部分作为塔顶产品 （称为馏出液）采出。
第六章 精馏
组员：
零梅妹 朱喜迎 尚赟 李桂浩 赵兴云 罗世波 农雄机 黄勇胜
1.气液相平衡
1.1 定义 1.2 两组分理想溶液的气液平衡相图 1.3 气液相平衡关系
A xA pB B
定义式 xB 代入 pA
α 愈大，A、B两组分愈容易分离； α =1不能用普通精馏分离。
对理想溶液：
0 p p x 拉乌儿 A A A 0 x x p A 0 A A 0 p p x p B B B B 定律 x x B B
d.下曲线为t-x线，也称为饱和 苯—甲苯混合液的t-x-y图 液体线（泡点线）
1.2.2 x-y图
a.以x（气相或液相的浓度） 为横坐标，y（温度）为纵坐 标 b.曲线表示液相组成与之平衡 的气相组成间的关系。 c.对角线x=y的直线 ,作查图 时参考用 。 d.平衡线位于对角线上方
苯—甲苯混合液的x-y图
分冷凝相结合的操作。
精馏中的两个重要概念：
轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分）
重组分：挥发性低的组分（沸点高的组分）
液体混合物经过多次部份汽化后可变为高纯度的
难挥发组分 。
气体混和物经过多次部分泠凝后可变为高纯度的
易挥发组分。
2-2 精馏原理
① 回流
塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离衡的气 液相在塔内各板上提供了接触条件，实现了气 液相间的质量传递。
馏出液 进料
塔顶蒸汽进入全（冷）凝器被
全部冷凝，将部分冷凝液用泵（ 或借重力作用）送回塔顶作为回 流液体，其余部分作为塔顶产品 （称为馏出液）采出。
化工原理精馏英文PPT课件
component
15
第15页/共94页
• Heat balance(te—equilibrium temperature of separator)
ignoring the heat loss
• The equilibrium relationship(ideal system)
16
第16页/共94页
• 1.3.1 Principle of rectifying
Partial vaporizing and condensing several times Basic principle of the fraction distillation: the liquid mixture can separate completely through partially vaporizing and condensing several times.
• High-pressure, Atmospheric, Reduced distillation
3
第3页/共94页
1.1 The equilibrium relationship between gas a•n1.d1.1liTqhueiiddeal system
• (a) The liquid is ideal solution, following Raoult`s law （拉乌尔定律）.
When the total pressure is not high, the gas is the ideal gas, the equilibrium constitution of gas is
10
第10页/共94页
1.1.3 Volatility and relative volatility
15
第15页/共94页
• Heat balance(te—equilibrium temperature of separator)
ignoring the heat loss
• The equilibrium relationship(ideal system)
16
第16页/共94页
• 1.3.1 Principle of rectifying
Partial vaporizing and condensing several times Basic principle of the fraction distillation: the liquid mixture can separate completely through partially vaporizing and condensing several times.
• High-pressure, Atmospheric, Reduced distillation
3
第3页/共94页
1.1 The equilibrium relationship between gas a•n1.d1.1liTqhueiiddeal system
• (a) The liquid is ideal solution, following Raoult`s law （拉乌尔定律）.
When the total pressure is not high, the gas is the ideal gas, the equilibrium constitution of gas is
10
第10页/共94页
1.1.3 Volatility and relative volatility
精馏原理.ppt
V'---提馏段中上升蒸汽摩尔流量（kmol/h)。
②恒摩尔液流: 精馏操作时，在塔的精馏段内， 每层板下降的液体摩尔流量都是相等，在提馏段 内也是如此，但两段液体的摩尔流量却不一定相 等，即：
L1 = L2 =...= Ln =L L1'= L2' =...=Ln' =L' 式中 L----精馏段中下降液体摩尔流量（kmol/h）
• •
2、精馏塔
板式塔
•分类 填料塔
x ，t n-1 n-1
yn，tn
工作原理：
理论板： 精馏段： 提馏段： 进料板（加料板）：
y ，t n+1 n+1
xn，tn
如何确定加料 板位置？
第四节 精馏塔的物料衡算和操作线方程
一、全塔物料衡算
V，y1
以全塔为衡算范围，以单位时
间为基准，则有
F，xF
总物料: F = D + W
操作关系：精馏塔内自任意第n层塔板下降 的液相组成与其相邻的下一层塔板上升的气 相组成之间的关系。
精馏段操作线方程 的推导图
V，y1
1 2 n
n+1
y1 L，xD
x2
y2
yn
xn yn+1
F，xF
D，xD
易挥发组分：
L，xD
D，x
V´
F ·xF= D·xD + W·xw
L´
W，
回收率：
易挥发组分回收率 = DxD
FxF
×100℅
难挥发组分的回收率 =
W (1 xw ) F (1 xF )
×100℅
[例题] 某连续精馏塔操作压力为700kPa，用来
②恒摩尔液流: 精馏操作时，在塔的精馏段内， 每层板下降的液体摩尔流量都是相等，在提馏段 内也是如此，但两段液体的摩尔流量却不一定相 等，即：
L1 = L2 =...= Ln =L L1'= L2' =...=Ln' =L' 式中 L----精馏段中下降液体摩尔流量（kmol/h）
• •
2、精馏塔
板式塔
•分类 填料塔
x ，t n-1 n-1
yn，tn
工作原理：
理论板： 精馏段： 提馏段： 进料板（加料板）：
y ，t n+1 n+1
xn，tn
如何确定加料 板位置？
第四节 精馏塔的物料衡算和操作线方程
一、全塔物料衡算
V，y1
以全塔为衡算范围，以单位时
间为基准，则有
F，xF
总物料: F = D + W
操作关系：精馏塔内自任意第n层塔板下降 的液相组成与其相邻的下一层塔板上升的气 相组成之间的关系。
精馏段操作线方程 的推导图
V，y1
1 2 n
n+1
y1 L，xD
x2
y2
yn
xn yn+1
F，xF
D，xD
易挥发组分：
L，xD
D，x
V´
F ·xF= D·xD + W·xw
L´
W，
回收率：
易挥发组分回收率 = DxD
FxF
×100℅
难挥发组分的回收率 =
W (1 xw ) F (1 xF )
×100℅
[例题] 某连续精馏塔操作压力为700kPa，用来
精馏原理(1).ppt
平衡的汽相多次部分冷凝→高纯度轻组分； 平衡的液相多次部分汽化→高纯度重组分。
多次部分汽化、部分冷凝示意图
Vn
Vn-1
Vn-2 V1
Ln
V0
F
L1
Ln-1
V1’
Vm-1’
L’0
L1’
Vm’
Lm-1’ Lm’
存在问题：
需要多个部分冷凝器、再沸器→设备多、流程长、能耗↑； 分离中有多个中间馏分Ln、Vn’ →产品虽纯度↑但量↓，收率↓。
提馏段——NF以下，将下降液体中重组分↑。
精馏连续、稳定操作的必要条件：塔顶回流L、塔釜上升V。
精馏与蒸馏的区别 —— 汽、液相回流
④ 精馏操作流程(见图)
• 为什么回流? • 为什么再沸?
冷凝器 R=L/D
精
馏
L
D
F
段
提 馏 段
在稳态操作条件：
再沸器 W
精馏塔从塔顶→釜
Tn、xn、yn、Ln、Vn
工业上，不能采用此流程。
② 平衡级蒸馏
改进措施：
将部分汽化、部分冷凝中间馏分Ln、Vn’ 分别引回到前
一分离器中→去掉了中间换热设备及采出馏分。
具体过程：
上下两股物流如Ln+1、Vn-1密切充分接触(接触级)→ 呈平衡的两相Ln、Vn(平衡级or理论板)→ 分开。
过程特点——两相传质：
汽、液两物流温度、组成不同→热量交换、质量传递→ 液相中轻组分吸热汽化向汽相转移、
精馏原理
需要掌握精馏原理与流程
1 精馏原理与流程
平衡蒸馏与简单蒸馏 —— αAB>>1粗or初分，分离不完全；
普通精馏 —— 多级分离操作，αAB≠1可实现高纯度分离。
多次部分汽化、部分冷凝示意图
Vn
Vn-1
Vn-2 V1
Ln
V0
F
L1
Ln-1
V1’
Vm-1’
L’0
L1’
Vm’
Lm-1’ Lm’
存在问题：
需要多个部分冷凝器、再沸器→设备多、流程长、能耗↑； 分离中有多个中间馏分Ln、Vn’ →产品虽纯度↑但量↓，收率↓。
提馏段——NF以下，将下降液体中重组分↑。
精馏连续、稳定操作的必要条件：塔顶回流L、塔釜上升V。
精馏与蒸馏的区别 —— 汽、液相回流
④ 精馏操作流程(见图)
• 为什么回流? • 为什么再沸?
冷凝器 R=L/D
精
馏
L
D
F
段
提 馏 段
在稳态操作条件：
再沸器 W
精馏塔从塔顶→釜
Tn、xn、yn、Ln、Vn
工业上，不能采用此流程。
② 平衡级蒸馏
改进措施：
将部分汽化、部分冷凝中间馏分Ln、Vn’ 分别引回到前
一分离器中→去掉了中间换热设备及采出馏分。
具体过程：
上下两股物流如Ln+1、Vn-1密切充分接触(接触级)→ 呈平衡的两相Ln、Vn(平衡级or理论板)→ 分开。
过程特点——两相传质：
汽、液两物流温度、组成不同→热量交换、质量传递→ 液相中轻组分吸热汽化向汽相转移、
精馏原理
需要掌握精馏原理与流程
1 精馏原理与流程
平衡蒸馏与简单蒸馏 —— αAB>>1粗or初分，分离不完全；
普通精馏 —— 多级分离操作，αAB≠1可实现高纯度分离。
化工原理课件精馏201203
一、问答题1、什么是蒸馏操作？2、蒸馏和精馏有何区别？3、如何选定蒸馏操作压强？4、何谓挥发度与相对挥发度？5、何谓非理想溶液？它们的特点是什么？6、溶液的气液相平衡的条件是什么？7、什么是回流？精馏操作过程中回流有什么作用？8、什么是全回流操作？主要应用？9、从t-x-y图上简述精馏的理论基础？10、何谓理论板？理论塔板数是如何求取的？11、精馏塔为什么要设蒸馏釜或再沸器？12、什么位置为适宜的进料位置？为什么？13、q值的物理意义是什么？不同进料状态下的q值怎样？14、用图解法求理论塔板数时，为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？15、恒縻尔流假设的内容？16、为使恒摩尔流假设成立，精馏过程须满足什么条件？17、化工生产中，对精馏塔板有哪些要求？18、何谓液泛、夹带、漏液现象？x下降，而F、q、R、'V19、一正在运行的精馏塔，由于前段工序的原因，使料液组成F仍不变，试分析L、V、'L、D、W及D x、W x将如何变化？20、某分离二元混合物的精馏塔，因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏x、q、R、'V均同设计值，试分析L、V、'L、D、W、及D x、W x的变下了几块板。
若F、F化趋势？（同原设计值相比）21、设计一精馏塔，其物料性质、进料量及组成、馏出液及釜液组成、回流比、冷却水温度、加热蒸汽压力均不变。
当进料状态由泡点进料改为饱和蒸汽进料时，塔板数是否相同？再沸器所需蒸汽量是否改变？22、有一正在操作的精馏塔分离某混合液。
若下列条件改变，问馏出液及釜液组成有何改变？假设其他条件不变，塔板效率不变。
（1）回流比下降；（1）原料中易挥发组分浓度上升；（2）进料口上移。
23、在精馏塔操作中，若F、V维持不变，而x F由于某种原因降低，问可用哪些措施使x D 维持不变？并比较这些方法的优缺点。
二：计算题1．在101.3 kPa时正庚烷和正辛烷的平衡数据如下：试求：（1）在压力101.3 kPa下，溶液中含正庚烷为0.35（摩尔分数）时的泡点及平衡蒸汽的瞬间组成？（2）在压力101.3 kPa下被加热到117℃时溶液处于什么状态？各相的组成为多少？（3）溶液被加热到什么温度时全部气化为饱和蒸汽？2．根据某理想物系的平衡数据，试计算出相对挥发度并写出相平衡方程式。