流体力学与传热：第一章 精馏第7次课
流体力学与传热 ：1-3 Basic Equations of Fluid Flow
It is usual to take α to 1 in the calculation.
1.3.4 Overall Mechanical Energy Balance for Steady-state Flow System
The total energy balance, Eq. (4) is not often used when appreciable enthalpy changes occur or appreciable heat is added (or subtracted), since the kinetic- and potentialenergy terms are usually small and can be neglected.
a
b
At steady state the mass flow in equals the mass flow out,
m Q VaSaa VbSbb const
(1.3-6 )
The equation is also called the equation of continuity.
For an incompressible fluids
a b
If the fluid flows through a channels of circular cross section ,then the volumetric flow rate is
《化工原理》教学大纲
《化工原理》教学大纲课程编号：13ZJ091408课程名称：化工原理总学时：54一、说明（一）《化工原理》的课程性质：化工原理是应用化学专业的必修课程。
化工原理是化学化工类专业的一门紧密联系化工生产实际的课程，是一门重要的工程技术基础课程。
（二）《化工原理》教材及授课对象：教材：化工原理编者：王志魁等授课对象：化学工程与工艺（三）《化工原理》的课程目标（教学目标）：开设本课程之目的是使学生了解化工生产中的基础知识、工艺原理、从化学到化工生产所涉及的有关问题和解决问题的途径，以及运用经济技术观点综合处理问题的方法，从而达到综合分析和解决问题的能力。
为学生在今后的工作中正确地联系化工生产实际打下基础。
（四）《化工原理》课程授课计划（包括学时分配）：（五）考核要求：本课程的考试重点是流体动力学、传热、吸收、精馏等基础理论知识及应用。
考试要求分二个层次：掌握、了解。
成绩评定：成绩评定严格按平时占30%（包括学习态度和平时作业）；期末成绩占70%。
二、教学内容第一章绪论主要教学目标：掌握物料衡算的概念；掌握压强各种单位之间的换算教学方法及教学手段：板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点：单位换算一、化工原理课程研究内容、特点和学习要求二、单位制度及单位换算第二章流体流动主要教学目标：掌握流体静力学；掌握理想流体和实际流体稳定流动时的；伯努利方程及其应用。
教学方法及教学手段：启发式板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点：能量衡算；伯努利方程及其应用第一节流体静力学一、流体的压力二、流体的密度与比体积三、流体静力学基本方程式四、流体静力学基本方程式的应用第二节流体流动的基本方程式一、流量与流速二、稳态流动与非稳态流动三、连续性方程式四、柏努利方程式五、实际流体的柏努利方程第三节管内流体流动现象一、粘度二、流动类型与雷诺准数三、流体在圆管内的速度分布第四节管内流体流动的摩擦阻力损失一、直管中流体摩擦阻力损失测定二、层流时摩擦阻力损失计算三、湍流时直管阻力损失计算四、流体在非圆形直管内的流动阻力五、局部阻力损失第五节管路的计算一、简单管路二、复杂管路第六节流量的测量一、测速管二、孔板流量计三、转子流量计第三章流体输送机械主要教学目标：了解离心泵的构造，掌握工作原理、性能参数教学方法及教学手段：启发式板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点：离心泵的选择与安装第一节离心泵一、离心泵的工作原理二、离心泵主要部件三、离心泵的主要性能参数四、离心泵的特性曲线五、离心泵的工作点与流量调节六、离心泵的汽蚀现象与安装高度七、离心泵的类型与选用第二节其它化工用泵一、往复泵二、正位移泵三、非正位移泵第三节气体输送机械一、离心通风机二、鼓风机与压缩机三、真空泵第四章沉降与过滤主要教学目标：掌握非均相分离的方法，理论计算关系式，了解分离设备的构造、工作原理等教学方法及教学手段：启发式板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点：沉降、过滤计算第一节概述一、非均相物系的分离二、颗粒与流体相对运动时所受的阻力第二节重力沉降一、沉降速度二、降尘室三、悬浮液的沉聚第三节离心沉降一、离心分离因数二、离心沉降速度三、旋风分离器第四节过滤一、悬浮液的过滤二、过滤基本方程式三、恒压过滤四、过滤设备第五章传热主要教学目标：掌握间壁式换热方式；掌握热传导基本方程、平面壁和圆筒壁的；掌握总传热方程及传热系数、稳定传热的平均温度差；了解对流传热机理、对流传热方程；熟悉强化传热途径教学方法及教学手段：板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点：传导传热计算；总传热方程及传热系数第一节概述一、传热过程的应用二、传热过程第二节热传导一、傅里叶定律二、热导率三、平壁的稳态热传导四、圆筒壁的稳态热传导第三节对流传热一、对流传热方程和对流传热系数二、影响对流传热的因素三、对流传热的特征数关系式四、对流传热系数的经验关联式第四节传热计算一、热量衡算二、传热平均温度差三、总传热系数四、稳定传热的计算第五节辐射传热一、基本概念二、物体辐射能力与斯蒂芬－波尔兹曼定律三、克希霍夫定律四、两固体间的辐射传热第五节换热器一、换热器的分类二、间壁式换热器三、列管式换热器的选用四、系列标准换热器的选用步骤五、间壁式换热器强化传热的途径第六章吸收主要教学目标：了解吸收在化工生产中的应用；掌握吸收操作线方程，最小液气比计算；了解物理吸收与化学吸收的概念；掌握用摩尔分率和比摩尔分率表达的相组成；了解吸收机理；展我双膜论要点和强化吸收途径；掌握吸收的基本运算关系式。
流体力学授课教案
流体力学授课教案（32）
总体说明
课程性质：专业基础课、必修课。
教学目的与要求：要求学生了解或掌握流体运动与平衡规律及其在工程上的简单应用。
教学内容包括两大部分：前半部分介绍流体的平衡与运动规律、后半部分介绍其工程应用。
通过学习，希望学生能够掌握流体平衡与运动的基本概念与计算方法，了解流体运动的基本规律，提高对流体运动的认识，为解决将来工作上的流体问题奠定理论基础。
与本课程同时开设的相关专业基础课有：材料力学
课程总学时32时，包括实验4学时。
教学方式：讲堂讲授、实验教学、课堂讨论等，以课堂讲授为主。
考核方式：考查，总成绩评定中，闭卷成绩占70%，实验、平时作业占30%。
实验课：学生自由组合按组实验，由实验指导教师评定实验成绩。
答疑时间：每周一次固定时间以及电话随时答疑。
具体安排
课程名称：第1次课
课程名称：第2次课
课程名称：第3次课
课程名称：第4次课
课程名称：第6次课
课程名称：第7次课
课程名称：第8次课
课程名称：第9次课
课程名称：第11次课
课程名称：第12次课
课程名称：第13次课
课程名称：第14次课机动课。
化工原理第一章流体力学基础
第一章 流体力学基础
m GA uA
17/37
1.3.1 基本概念
三、粘性——牛顿粘性定律
y x
v
内部存在内摩擦力或粘滞力
v=0
内摩擦力产生的原 因还可以从动量传 递角度加以理解:
v
单位面积上的内摩擦力，N m2
dv x
dy
动力粘度 简称粘度
速度梯度
----------------牛顿粘性定律
(2)双液柱压差计
p1
1略小于2
z1
p1 p2 2 1 gR
p1
R
p2
R
p2
1
z1
R 2
0
倾斜式压差计
浙江大学本科生课程 化工原理
第一章 流体力学基础
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幻灯片2目录
1.3 流体流动的基本方程 1.3.1 基本概念 1.3.2 质量衡算方程 1.3.3 运动方程 一、作用在流体上的力 二、运动方程 三、N-S方程 四、欧拉方程 五、不可压缩流体稳定层流时的N-S 方程若干解
v x v y vz 0
t x
y
z
t
vx
x
vy
y
vz
z
v x x
v y y
v z z
0
D
Dt
v x x
v y y
v z z
0
-------连续性方程微分式
若流体不可压缩，则D/Dt=0
v x v y v z 0 x y z
浙江大学本科生课程 化工原理
第一章 流体力学基础
dy
N m2 ms
Ns m2
Pa s
m
1Pa s 10P 1000cP
化工原理(上册)—化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案
化工原理(上册) - 化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案第一章：引言习题1.1答案：该题为综合性问题，回答如下：根据流体力学原理，液体在容器中的自由表面是一个等势面，即在平衡时，液体表面上各点处的压力均相等。
所以整个液体处于静止状态。
习题1.2答案：该题为计算题。
首先，根据流速的定义：流体通过某个截面的单位时间内通过的体积与截面积之比，可得流速的公式为：v = Q / A，其中v表示流速，Q表示流体通过该截面的体积，A表示截面积。
已知流速v为10m/s，截面积A为0.5m²，代入公式计算得：Q = v × A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s。
所以，该管道内的流体通过的体积为5立方米每秒。
习题1.3答案：该题为基础性知识题。
流体静压头表示流体的静压差所能提供的相当于重力势能的高度。
根据流体的静压力与流体的高度关系可知，流体静压力可以通过将流体的重力势能转化为压力单位得到。
由于重力势能的单位可以表示为m·g·h，其中m为流体的质量，g为重力加速度，h为高度。
而流体的静压头就是将流体静压力除以流体的质量得到的，即流体静压力除以流体的质量。
所以，流体静压头是等于流体的高度。
第二章：流体动力学方程习题2.1答案：该题是一个计算题。
根据题意，已知流体的密度ρ为1.2 kg/m³，截面积A为0.4 m²，流速v为2 m/s，求流体的质量流量。
根据质量流量公式：Q = ρ × A × v，代入已知数值计算得：Q = 1.2 kg/m³ × 0.4 m² × 2 m/s = 0.96 kg/s。
所以，流体的质量流量为0.96 kg/s。
习题2.2答案：该题为综合性问题，回答如下：流体动量方程是描述流体运动的一个重要方程，其中包含了流体的质量流量、速度和压力等参数。
流体方程基本概念部分
L G( y y 2 ) L( x1 x2 )或y ( x x2 ) y 2 G
填料层高度计算：
H H OG NOG H OL NOL H G NG H L N L
传质单元高度 ：
H OG
传质单元数：
G K ya
y1
N OG
y2
dy y y
对数平均浓度法 :
L A mG
吸收因数 :
第六章 液体蒸馏
1.二元体系的气液相平衡 相平衡方程
x y 1 ( 1) x
2. 精馏 ①精馏原理：a.多次部分汽化和冷凝 b.回流 ②物料衡算:
F D W
F z f D x D W xW
③5种进料状态 :
q
I if I i
3
6v
2
形状系数
d ev / s
固定床结构一维简化模型的三个特点
2. 过滤
1 s dq K 2 ( pm ) u ,m/ s K d 2(q qe ) r0
过滤速度:
恒压过滤:
k (q qe )dq 2d 0 0
q
q 2qqe k
2
滤布阻力不计:
VF KA F
2 2
3.滤饼洗涤 洗涤时间 :
W
qW VW dq dV ( )W ( )W d d
对叶滤机:
dq dq ( )w ( )E d d
dq 1 dq ( )w ( )E d 4 d
对压滤机:
4.过滤机的生产能力
间歇式过滤机:
G
F W R
VS(m3/s)
d e
a
流体力学与传热课件Centrifugal pump theory
2
2
r2
2
g
ΔH is the ideal theoretical head developed
In practice, the total head across the pump is less than this due to energy dissipation in eddies and in friction.
The capacity Q is proportional to the diameter D, the head H is proportional to D2, and the brake horsepower W is proportional to D3.
The developed head of an actual pump is considerably less than that calculated from the ideal pump relation.
Pump performance also depends on β2.
β2 > 90o are forward facing and Head
The velocity V has radial and
tangential components Vr and Vt, respectively. The angular momentum of a mass m of
《流体力学与传热学》课件
04
传热学应用实例
建筑节能是传热学的重要应用领域，通过合理利用传热学原理，可以有效降低建筑能耗，提高能源利用效率。
建筑设计时，利用传热学原理，合理设计建筑物的保温、隔热、通风等系统，可以有效降低建筑物的热量损失和冷热负荷，从而减少能源消耗。例如，利用保温材料和密封技术减少墙体热传导，利用自然通风和热压差通风降低室内温度等。
流体静力学的基本概念、原理和应用
详细描述
流体静力学是研究流体在静止状态下力学行为的一门学科。主要研究流体内部的压力分布、液体对容器壁的侧压力等，在工程实际中有广泛应用。
总结词
流体动力学的基本概念、原理和应用
详细描述
流体动力学是研究流体在运动状态下力学行为的一门学科。主要研究流体的速度、压力、密度等物理量的变化规律，以及流体与固体壁面的相互作用等，在航空航天、交通运输等领域有重要应用。
随着计算机技术的不断发展，数值模拟与仿真技术在流体力学与传热学中发挥着越来越重要的作用。这些技术可以对流体流动和传热过程进行精确模拟和预测，为实验研究和工程应用提供有力支持。
数值模拟与仿真技术在流体力学与传热学中广泛应用于各种领域。例如，在能源领域，通过对流体流动和传热的数值模拟，优化核能、风能等可再生能源的开发和利用。在环境领域，通过对污染物扩散的数值模拟，评估环境治理措施的有效性。在生物医学领域，通过对生物体内的流体流动和传热的数值模拟，揭示生理过程和疾病机制，为诊断和治疗提供依据。
THANKS
感谢观看
总结词
新能源技术是未来能源发展的方向，传热学在新能源技术的开发和利用中发挥着重要作用。
要点一
要点二
详细描述
太阳能、风能等新能源的开发和利用过程中，传热学原理被广泛应用于设备的热回收、热利用和热控制等方面。例如，太阳能热水器利用传热学原理将太阳能转化为热能，风力发电设备的散热系统和热回收系统也涉及到传热学的知识。
流体流动与传热的数值计算
23
§3 本课程基本内容与安排
第一部分 基本理论
预计课时
❖ 第一章 绪论
2
❖ 第二章 数学描述
3
❖ 第三章 离散化方法
4
❖ 第四章 热传导与扩散
4
❖ 第五章 对流传热与扩散
4
❖ 第六章 流场计算
4
❖ 第七章 求解方法、方法修 2
❖ 第八章 专题
2
❖ 第九章 应用实例
1
实际 2 3 4 6 6 6 2 2 1
24.3.19
12
三、本课程的目的
❖ 数值求解有关过程的方法很多，但本课程不 打算介绍所有现成的方法，这样只会把同学 们搞糊涂，感到茫然、不知所措。
❖ 本课程主要介绍由Patankar教授与Spalding教 授所开创的（通用）数值计算方法。学习和 掌握这一套方法后即可用以计算分析在科研 工作中可能遇到的实际问题，并可在此基础 上学习、掌握其他数值计算方法。
8. 陶文铨，数值传热学, 9. 陈义良，湍流计算模型
10. 粘性流体力学，
11. E.R.G. Eckert，对流传热传质（中译本）
24.3.19
4
目录
❖ 第一章 ❖ 第二章 ❖ 第三章 ❖ 第四章 ❖ 第五章
❖ 第六章 ❖ 第七章 ❖ 第八章 ❖ 第九章
24.3.19
5
第一章 序言（论）
§1 本课程范围 ❖ 一、课程范围 ❖ 1. 工程设备、自然环境及生物机体中出现的
❖ 但试验的代价→昂贵，某些时候甚至不可能实现，尤 其是在大型工业化装置上进行实验更为困难。
❖ →只能针对已有的现象或装置做→很难用于开发。1： 1，逐渐放大→大大影响了我国化学工业的发展。
流体力学与传热课件Pump priming
• For the isentropic (adiabatic and frictionless) pressure change of an ideal gas, the variables relations are,
pV c
TV 1 c
p1 T c
• For a given gas, the temperature ratio increases with an increase in the compression ratio p2/p1.
②Excessive temperatures lead to problems with lubricants, stuffing boxes, and materials of construction.
③The fluid may be one that cannot tolerate high temperatures without decomposing
In a centrifugal fan, the centrifugal force produced by the rotor causes a compression of the gas, called the static pressure head. Also, since the velocity of the gas is increased, a velocity head is produced.
The increase in pressure, however, is the product of the developed head and the fluid density. If a pump develops, say, a head of 30.5m and is full of water, the increase in pressure is 2.95 atm.
流体力学与传热：第一章 精馏第7次课
（1）计算最小回流比Rmin和确定操作回流比R。
Rm in
xD yWe yWe xWe
We点为x=xw与平衡线交点
按R=(1.1-2)Rmin的关系确定精馏最后阶段的操
作回流比Re。
（2）图解法求理论板层数
在x-y图上，由xD、xW和Re图解法求理论板数。
二、确定xW和R的关系
在一定的理论板层数下，不同的釜液组成xW与 回流比R之间有固定的对应关系。
非均相三元恒沸物， 上层；（苯相：苯 0.745，乙醇0.217，少 量水）。 下层：（水相：苯 0.0428，乙醇0.35，及 水）
在精馏该恒沸物时，第一塔塔顶为三元恒沸物，塔 底为几乎纯的乙醇。三元恒沸物被冷凝，并在分离 器中分为两个液相；富苯相作回流液，富水－乙醇 相再用两个塔分离，一个用于回收苯，另一个用于 除水。
表明，第三组分加入量的多少对相对挥发度影响 很大。
萃取精馏对加入第三组分的要求 1、选择性高，加入萃取剂后各组分相对挥发度发生
显著变化； 2、挥发性小，不和原组分形成恒沸物； 3、来源方便，价格便宜； 4、无毒，热稳定性好。
恒沸精馏与萃取精馏的异同点
相同点：加入第三组分改变被分离组分间的相对 挥发度
物料衡算与简单蒸馏相似
D F W
DxDm FxF WxW
xDm
FxF F
WxW W
校核xDm的大小，必须大于或等于所设定的分离要求
汽化量V的计算： V R 1D
汽化量除以汽化速率，可求得精馏过程所需的时 间。但两者又相互制约。
1.8 特殊蒸馏
一些特殊混合物，如恒沸物、沸点相差很小的混 合物，需要采用特殊的精馏过程。如恒沸精馏和 萃取精馏。
确定：回流比R，理论板层数，
流体与传热
v2 p j 2
达西-魏斯巴赫公式
2.局部阻力——局部损失
ζ——局部阻力系数
2008-1-30 7
沿程阻力
沿程阻力系数跟黏性有关—— 牛顿粘性实验
u Uy b du dy U b
U du b dy
2008-1-30
2008-1-30
Re<2100 2100<Re<4000 Re>4000
12
阻力系数关系式
层流( Re 23Re
湍流光滑区
d 4000 Re 27 e K
8/ 7
f Re
尼古拉兹公式 布拉修斯公式
1
Re 2 lg 2.51
t w1 t w 2 t 1 d 2 Rw ln 2L d1
其中，Δt——圆筒壁两侧温差； R——导热热阻
2008-1-30 39
1.稳态导热
圆筒壁的稳态导热 多层圆筒壁的稳态导热： 对于多层圆筒壁和多层 平壁一样，可以利用热阻串 联原则得到导热热量。但 Q=常数，而 q常数：
常用工业管道的ke
管道材料
新氯乙烯管 铅管、铜管、 玻璃管 钢管 涂沥青铸铁管
2008-1-30
ke(mm)
0~0.002 0.01 0.046 0.12
管道材料
镀锌钢管 新铸铁管 钢板制风管 混凝土管
ke(mm)
0.15 0.15~0.5 0.15 0.3~3.0
15
尼古拉兹实验图（1933-1934）
Rp l de 8.31
p R p
u 2
2
498.6 N / m 2
化工原理第一章-流体力学
牛顿型流体
实际流体
④ 按流变特性分
非牛顿型流体
2021/2/8
4
二、 研究流体流动问题的重要性 流体流动与输送是最普遍的化工单元操作 之一； 研究流体流动问题也是研究其它化工单元 操作的重要基础。
2021/2/8
5
2021/2/8
6
2021/2/8
7
第一章流体力学
第二节流体静力学
一、流体的主要物理量
——气体混合物密度计算式
当混合物气体可视为理想气体时, 也可按下式计算：
m
pM m RT
——理想气体混合物密度计算式
平均摩尔质量
5.与密度相关的几个物理量
1）比容：单位质量的流体所具有的体积，用υ表示，
单位为m3/kg。 在数值上: V 1 m
2）比重(相对密度)：某物质的密度与4℃下的水的密
1、机械能 机械能
位能 动能 静压能
（1）位能(相对值) 流体受重力作用在不同高度所具有的能量。
2021/2/8
43
位能=mgz （J）
1kg流体所具有的位能=gz（J/kg）
1N 流体所具有的位能 =Z（m）
（3）动能：流体以一定的流速流动而具有的能量。 动能 1 mu2 (J ) 2
1kg流体所具有的动能 1u2(J /kg) 2
如果将液柱的上底面取在液面上，设液面上方的
压力为p0，液柱Z1-Z2＝h，则上式可改写为
p2＝p0＋ρgh
） 上两式即为流体静力学基本方程式.
........2
2、方程的讨论 p p0 gh
1）当容器液面上方压强P0一定时，静止液体内部的压强
P与垂直距离h和液体密度ρ有关。即： p f ,h
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③进料热状况和进料组成的影响 •当进料状况（xF和q）发生变化时，应适当改变 进料位置，精馏塔常设几个进料位置；使进料组 成与塔板的气相或液相组成最接近，减少返混， 提高塔板分离效率。 •对特定的精馏塔，进料组成xF增大或减小，若回 流比R、产品量D、W不变，则xD和xw相应地增大 或减小。若要维持馏出液或釜液组成不变，则需 改变回流比。由此改变塔釜、塔顶换热器热负荷 和加热剂及冷却剂的消耗量。
1.5.10 精馏塔操作分析
一、精馏塔操作过程的参数分析 生产过程的变动，使原料的组成、流量等发生变 化。保证精馏稳定操作的因素： ①进入和离开塔的物料流量和组成的稳定； ②进料热状况和进料位置恒定； ③操作回流比稳定； ④塔顶冷凝器、塔釜再沸器热稳定； ⑤操作压强稳定； ⑥塔系统与环境的热交换稳定。
1.6.2 塔顶馏出液组成恒定的间歇精馏计算
间歇精馏时，釜液组成不断下降，为保持恒定的馏 出液组成，回流比必须不断变化。 已知：原料液量F，组成xF，馏出液组成xD，最终 釜液组成xW； 确定：理论板层数，回流比范围，汽化量。
一、理论塔板数NT的确定
操作终了时的釜液组成xW最低，分离要求最高，按 精馏最终阶段进行计算。
（1）计算最小回流比Rmin和确定操作回流比R。
Rm in
xD yWe yWe xWe
We点为x=xw与平衡线交点
按R=(1.1-2)Rmin的关系确定精馏最后阶段的操
作回流比Re。
（2）图解法求理论板层数
在x-y图上，由xD、xW和Re图解法求理论板数。
二、确定xW和R的关系
在一定的理论板层数下，不同的釜液组成xW与 回流比R之间有固定的对应关系。
QC R 1DIVD I LD
冷却介质的消耗量
WC＝ c pc
QC
t2
t1
三、全塔进行热量衡算
FI F QB QC DI D WI W
四、 精馏过程的节能
❖ 精馏过程是一个能耗高，能量利用率低的过程 ❖ 降低生产过程中的能耗是降低产品生产成本提高竞
争能力的关键之一。 节能的措施： a）回流比优化
•冷液进料，提馏段操作线与平衡线相距增大，传 质推动力增加，对指定的分离要求，所需理论板 数减少； •定量分析进料的影响，要用试差计算或试差作图 法。
二、精馏产品质量控制与调节
产品最主要的指标：xD和xW 采用的主要方法：采用温度控制达到产品的质量 调控。 操作压强一定时，溶液的泡点或露点与温度有对 应关系，通过测量溶液的温度来预测产品浓度。 ①高纯度分离，塔顶和塔底的温度变化很小，而 中间部分的精馏段或提馏段的某些塔板的温度变 化显著。灵敏板：塔板对外界干扰最灵敏。 ②对不存在灵敏板的精馏塔，可以通过控制塔顶 温度来调控产品质量
*1.6 双组分间歇精馏（少学时不讲）
1.6.1 间歇精馏的过程与特点
间歇精馏：分批精馏，将 原料一次性加入蒸馏釜内， 操作过程中不再加料，釜 内液体加热至沸腾，产生 蒸汽经过各块塔板到达塔 顶外冷凝器冷凝后，凝液 部分回流进塔，部分作为 塔顶产品。
间歇精馏与简单蒸馏比较： 相同点：间歇操作，非稳态操作 不同点：间歇精馏有回流和多块塔板，即进行多次 部分汽化和多次部分冷凝的过程，精馏操作；而简 单蒸馏一次部分汽化，无回流。
间歇精馏与连续精馏比较： 相同点：有回流和多块塔板，即进行多次部分汽化 和多次部分冷凝的过程；
间歇精馏的特点： ①非稳态过程，操作过程中，蒸馏釜的残液组成、 塔内各塔板的组成及温度均随时间和位置变化； ②只有精馏段，没有提馏段；
间歇精馏的两种操作方法： ①塔顶馏出液组成不变，改变操作过程的回流比R； ②回流比R恒定而塔顶馏出液组成改变。 间歇精馏的适用场合 ①处理量小，物料品种常改变的场合； ②缺乏技术资料的物系分离，进行小试。
d）操作压力 提高操作压力，相对挥发度减小，对分离不利；降低操
作压力，可提高相对挥发度，有利于分离，制冷能耗上升。来自操作压力选择对于采用高品冷
剂的塔更为重要，这些冷剂低
于常温，需要通过制冷获得，
故其成本较高。若能适当提高
压力，使塔顶温度升至40℃以 上，采用冷却水代替冷剂，则 可使能耗下降。
蒸汽的露点曲线
b）适宜进料位置
在适宜进料位置条件下操作，可以避免本来提纯 的物流与浓度不同的进料混合，即返混合，使塔 具有更高的分离能力，可在完成相同的分离任务 时，回流比最小，能耗最低。在双组分精馏中， 则选择跨过两操作线交点的板为最佳进料板。
c）进料热状况 R不变时，精馏段不变，冷凝器热负荷不变， 进料温度升高，q减小，再沸器热负荷下降。
已知某一时刻的回流比R1，如何得到对应的xW1？ ①计算操作线截距xD/(R1+1）值，在x-y图的y轴上 定出点b1； ②连接点a（xD，xD）和点b1，得到操作线； ③从a点开始在平衡线和操作线间绘梯级，使其等
于给定的理论板层数，最后一个梯级所达到的液
相组成即为xW1。 同样方法得到其它回流比Ri下的釜液组成xWi。
①精馏塔的物料平衡
•当进料量F和xF已知时，确定了分离程度（xD，
xW），采出率D/F和W/F就确定（不能任意更改）。
•塔顶产品易挥发组分的组成xD有一最大极限值。
xD,m ax
FxF D
•xD极限值还受精馏塔的塔板数限制，对于给定的 精馏塔，即使R无穷大，xD也不可能大于其极限值
②回流比R的影响 •回流比R是影响精馏塔分离效果的重要因素，也 是影响塔热负荷及操作费用的主要因素。 •当D一定时，增大R，使操作线与平衡线距离增 大，传质推动力增加，分离效果变好。提高塔顶 的产品组成xD和降低塔釜的产品组成xW，提高回 收率。 •回流比增加，塔内的气液循环量增加，塔釜再沸 器和塔顶冷凝器热负荷提高，导致加热剂和冷却 剂用量及换热设备面积增大。
1.5.9 精馏过程的热量工艺
一、再沸器热流量QB
QB
V' L' W
QB V' IVW WI LW L' I LW QL
QB V' IVW I LW QL
加热介质的消耗量
Wh＝
I
QB B1 I
B2
二、冷凝器的热流量QC
V L D R 1D
QC VI VD ( LI LD DI LD )