最小回流比的影响与选择
回流比
回流比回流比实质上就是增加气液分离的次数,增强分离效果而以,是提纯工序中增加产品纯度最有效的方法回流比越大,分离效果越好,产品质量越高,生产能力就越小,能耗越高。
回流比:精馏段内液体回流量与采出量之比,通常用R来表示。
R=L/DR:回流比L:单位时间内从精馏段内某一塔板下降的液体,单位:Kmol/h。
D:单位时间内从精馏塔顶采出的馏出液(产品),单位:Kmol/h。
回流比越大,分离效果越好,产品质量越高,生产能力就越小,能耗越高对某一种需要分离的介质,根据其物料和选用塔型特性,有一个回流比下限,即叫做最小回流比。
在规定的要求下,最小回流比时所需要的理论塔板数将无限大。
对固定分离要求过程,最适宜的回流比确定依据为:回流比减少,生产操作费用减少,但所需的塔板数增加,投资费用增加,反之,增加回流比,减少塔板数,却增加运行费用。
最适宜的回流比是以投资费用和经常运行费用之和在特定的经济条件下为最小。
通常实际生产操作中回流比取最小回流比的1.3—2倍回流:通过整个精馏过程,最终由塔顶得到高纯度,易挥发的组分,由塔顶馏出,塔釜得到基本是难挥发的组分。
精馏六区别于一次蒸馏在于回流,包括塔顶的液相回流及塔底的部分气化造成的液相回流。
回流是构成气液相接触传质传热的必要条件。
没有气液两相的接触也就无从进行质的交换。
当然组分挥发度的差异仍然是精馏过程的基础。
精馏过程中混和液加热所产生的蒸汽由塔顶馏出,进入塔顶分离器,冷凝成液体将其一部分冷凝液返回塔顶,沿塔板下流,这部分液体称为回流液。
将一部分冷凝从塔顶采出作为产品,回流比就是精馏段内液体回流与采出液量之比。
回流比大,分离效果好,产品质量高,回流比过大,生产能力下降,能耗增加,回流比对精馏操作影响很大,直接关系到塔内各层塔板上的物料浓度的改变和温度的分布,最终反映在它的分离效率上。
回流比的调节:主精馏塔的回流比为:2.0-2.5调节的依据是:根据塔的负荷和精甲醇质量,当塔的负荷较轻时,这时塔板比较富余,可以取较低的回流比,比较经济,为了保证精甲醇的质量,精馏段灵敏板的温度可控制略低,反之,则增大回流比,在照顾精甲醇的质量的同时,为保持塔釜温度、灵敏板的温度可控制略高。
8.最小回流比
最小回流比 解:(1)已知q=1.387,则q线方程:
xF q 1.387 0.4 y x x 3.584 x 1.034 q 1 q 1 1.387 1 1.387 1
相平衡方程:
x 2.47 x y 1 ( 1) x 1 1.47 x
两式联立可解得:xq=0.483, yq=0.698
饱和蒸汽进料时yq=yF,则有:
Rmin
1 ax D a(1 x D ) 1 a 1 xF 1 xF
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中 yF——饱和蒸汽进料中易挥发组分的摩尔分率。
最小回流比
计算题:在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液,已知 xF=0.4(摩尔分率、下同),xD=0.97,xw=0.04 。 相对挥发 度α =2.47。 试分别求以下三种进料方式下的最小回流比和 全回流下的最小理论板数。 (1)冷液进料q=1.387; (2)泡点进料; (3)饱和蒸汽进料。
化工单元操作
最小回流比
东明县职业中专
最小回流比
1
Contents
最小回流比的概念
目 录
2
最小回流比的求法
最小回流比
1.最小回流比的概念
对于一定的分离任务,如减小 操作回流比,精馏段操作线的
当回流比减小到某一数值时,两操作
线的交点d 落到平衡线上,如图所示。
斜率变小,截距变大,两操作
线向平衡线靠近,表示汽液两 相间的传质推动力减小,所需 理论板层数增多。
最小回流比
▲夹紧点与夹紧区(恒浓区)
在点d 前后(通常为进料板上下区域),各板 之间的汽液两相组成基本上不发生变化,即没
有增浓作用,故点d 称为夹紧点,这个区域称
回流比
另外,加料量的变化直接影响蒸汽速度的改变。后 者的增大,会产生夹带、甚至液泛。 当然,在允许负荷
的范围内,提高加料量,对提高产量是有益的。如果超 出了允许负荷,只有提高操作压力,才可维持生产。但 也有一定的局限性。 加料量过低,塔的平衡操作不好维持,特别是浮阀 塔、筛板塔、斜孔塔等,由于负荷减低,蒸汽速度减小, 塔板容易漏液,精馏效率降低。在低负荷操作时,可适 当的增大回流比,使塔在负荷下限之上操作,以维持塔 的操作正常稳定。
(3)不改变回流比,将釜残液中的乙苯含量增加到 10%,所需理论塔板数为多少。
2.4影响精馏操作的主要因素
对于现有的精馏装置和特定的物系,精馏操作的基 本要求是使设备具有尽可能大的生产能力(即更多的原料 处理量),达到预期的分离效果(规定组分的回收率),操 作费用最低(在允许范围内,采用较小的回流比)。影响精 馏装置稳态、高效操作的主要因素包括操作压力、进料 组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷 凝器和再沸器的传热性能,设备散热情况等。以下就其 主要影响因素予以简要分析。
在1940年吉利兰关联提出后,不少研究者提 出了各种关联,希望提高估算精度,但效果不明 显,吉利兰关联至今仍到得广泛应用。 用吉利兰关联估算理论板数,包括如下三步: ①首先用芬斯克方程计算最少理论板数; ②计算给定条件下的最小回流比; ③应用吉利兰经验关联式估算所需理论板数。
[例] 在连续精馏塔中分离苯、甲苯混合液。原料液的流 量为5000kg/h,其中苯的摩尔分数为0.45,要求馏出液中 含苯98.0%,釜残液中含甲苯 95%。料液在饱和液体下加 入塔中,操作回流比R=2.5,苯与甲苯的平均相对挥发度 α = 2.41。试估算所需的理论塔板数。 解:(理论板数下,釜残液 组成变小。反之,当回流比减小时,xD减小而xW增大,使 分离效果变差。
回流比
[习题] 在连续精馏塔中分离二甲苯混合液。原料液中 乙苯的摩尔分数为0.40,要求馏出液中含乙苯99.0%, 釜残液乙苯含量不超过1%。料液在饱和液体下加入塔 中,操作回流比R = 75,乙苯与对二甲苯的平均相对挥 发度α = 1.06。 (1)试估算所需的理论塔板数。 (2)若为了降低能耗,将回流比降至50,所需理论塔 板数为多少。
在1940年吉利兰关联提出后,不少研究者提 出了各种关联,希望提高估算精度,但效果不明 显,吉利兰关联至今仍到得广泛应用。 用吉利兰关联估算理论板数,包括如下三步: ①首先用芬斯克方程计算最少理论板数; ②计算给定条件下的最小回流比; ③应用吉利兰经验关联式估算所需理论板数。
[例] 在连续精馏塔中分离苯、甲苯混合液。原料液的流 量为5000kg/h,其中苯的摩尔分数为0.45,要求馏出液中 含苯98.0%,釜残液中含甲苯 95%。料液在饱和液体下加 入塔中,操作回流比R=2.5,苯与甲苯的平均相对挥发度 α = 2.41。试估算所需的理论塔板数。 解:(1) 计算Nmin
相对挥发度
AB
PA PB
相对挥发度的估算:
lg AB Tb A Tb B 9.177 (Tb ) A (Tb ) B
(3)理论塔板的简捷计算法
将许多不同精馏塔的回流比、最小回流比、 理论板数及最小理论板数即R、Rmin、N、Nmin四 个参数进行定量的关联。常见的这种关联如图所 示,称为吉利兰图(Gillilad)图。 吉利兰关联是根据61个双组分和多组分精馏 塔的逐板计算结果理得到。可近似表示为下式:
另外,加料量的变化直接影响蒸汽速度的改变。后 者的增大,会产生夹带、甚至液泛。 当然,在允许负荷
的范围内,提高加料量,对提高产量是有益的。如果超 出了允许负荷,只有提高操作压力,才可维持生产。但 也有一定的局限性。 加料量过低,塔的平衡操作不好维持,特别是浮阀 塔、筛板塔、斜孔塔等,由于负荷减低,蒸汽速度减小, 塔板容易漏液,精馏效率降低。在低负荷操作时,可适 当的增大回流比,使塔在负荷下限之上操作,以维持塔 的操作正常稳定。
化工分离过程过程性考核试卷(二) - 答案
化工分离过程过程性考核试卷(二)一.填空题(每空1分,本大题共18分)1.按照蒸馏方式划分,蒸馏可以分为 简单蒸馏 、 平衡蒸馏 、 精馏 和 特殊精馏 。
2.相对挥发度等于1,说明 物系不能用普通的蒸馏方法加以分离。
3.蒸馏中常用的相图为常压下的 t-x-y 相图 和 x-y 相图 。
4.连续精馏塔中,加料板以上的塔段称为 精馏段 ,加料板以下的塔段称为 提馏段 。
5.精馏塔常见的进料热状况包括 过冷液体 、 饱和液体 、 气液混合物 、 饱和蒸气 和 过热蒸气 。
6.间歇精馏的两种基本操作方式为 恒回流比 和 恒回馏液组成 。
7.精馏段的操作线方程为y =0.75x +0.24,则回流比为 3 ,塔顶馏出液组成为 0.96 。
二、单项选择题:(每空1分,本大题共8分)在每小题列出的四个备选项中选出一个正确答案的代号填写在题后的括号内。
8.操作中的精馏塔,若增加回流比,而其他操作条件不变,则下列结论正确的是( A )A .x D 增加,x W 降低B .x D 增加,x W 增加C .xD 降低,x W 降低D .x D 降低,x W 增加9.操作中的精馏塔,若保持F 、x F 、q 、D 不变,增加R ,则提馏段下降液体量L ( A ) A .增加 B .减少 C .不变 D .不确定10.操作中的精馏塔,若将进料由饱和液体改为过冷液体,而其他操作条件不变,则下列结论正确的是( A )A .x D 增加,x W 降低B .x D 增加,x W 增加C .xD 降低,x W 降低D .x D 降低,x W 增加11.在蒸馏所用的温度-组成相图中,位于泡点线和露点线之间的点所代表的状态为( C )。
A .饱和液体 B .饱和蒸气 C .气液两相混合物 D .过冷液体 12.精馏塔灵敏板的位置( C )。
A .一般靠近塔顶B .一般靠近塔底C . 一般靠近进料板D .无确定的规律 13.饱和蒸气进料,进料热状况参数( D ) A .q ﹤0 B .0﹤q ﹤1 C . q =1 D . q =0 14.操作中的精馏塔,若x F 减小,则( C )A .x D 增加,x W 降低B .x D 增加,x W 增加C .xD 降低,x W 降低 D .x D 降低,x W 增加三、判断题:判断下列各题是否正确,正确的在题后括号内划√,错误的划×。
化工原理简答题(山东科技大学大三上)
产品无需回流,产量小。
精馏是复杂的蒸馏,可以是连续稳定过程,也可以是间歇过程。
精馏在塔顶,塔顶获得两种产品,精馏必须有回流。
2.进料热状况有哪些?q值分别如何?冷液进料q>1;饱和液体进料q=1;气液混合进料0<q<1;饱和蒸汽进料q=0;过热蒸汽进料q<03.全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍?▲全回流时,达到指定分离要求的理论板数最少。
开工时为不稳定过程,为了尽快达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回流比,至规定回流比。
▲最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷。
▲是选择适宜回流比的依据。
一般适宜回流比是最小回流比的1.1~2.0倍。
4.亨利定律的表达式?适用条件?各个系数的单位如何?▲P i*=Ex i E亨利系数kpa▲P i*=C i/H H溶解度系数kmol/(m3.kpa)▲Y=mx i 相平衡系数1,总压不高,温度一定,稀溶液5.简述菲克定律,举出两种表达形式上与菲克定律相类似的两个定律,并说明其含义。
当物质A在介质B发生扩散时,任一点处物质A的扩散通量与该位置上的A的浓度梯度成正比。
菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。
它与描述热传导规律的傅里叶定律以及描述黏性流体内摩擦规律的牛顿黏性定律在表达形势上有共同的特点,因为它们都是描述某种传递现象的方程。
6.吸收剂用量对吸收操作有何影响?如何确定适宜的液气比?吸收剂用量的大小对吸收操作费用及设备的投资费用密切相关。
在L>L min前提下,若L 越大,塔高可降低而设备费用较低,但操作费用较高,反之,L越小,则操作费用降低而设备费用增高,故应选择适宜的吸收剂用量,使两者之和最低。
为此须通过经济衡算确定适宜的吸收及用量和适宜的液气比。
一般计算中可取经验值,即L/V=(1.1~2.0)(L/V)或L=(1.1~2.0)L min。
min7.填料性能几何参数有哪几个?比表面积m L/m3空隙率m3/m3填料因子8.填料可以分为哪两类?列举填料种类大致分为实体填料和网体填料。
化工设计答辩问题准备,附答案版
精馏塔设计答辩问题:1、 最小回流比应该如何确定?精馏操作中,由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L 与塔顶产品流量D 的比值,即R=L/D 。
回流比的大小,对精馏过程的分离效果和经济性有着重要的影响。
因此,在精馏设计时,回流比是一个需认真选定的参数。
最小回流比R min=P DDD x -y y -x 2、 如何求取塔顶或塔底处的相对挥发度?如何求全塔的平均相对挥发度?相对挥发度:习惯上将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比,称为相对挥发度。
以α表示。
α=(yA/yB)/(xA /xB),式中,yA ——气相中易挥发组分的摩尔分数;yB ——气相中难挥发组分的摩尔分数; xA ——液相中易挥发组分的摩尔分数;xB ——液相中难挥发组分的摩尔分数。
塔顶处相对挥发度:xD =0.97,yD=0.9854,αD=0874.297.0-19854.0-1/97.09854.0=进料处相对挥发度:xF=0.97,yF=0.9854,αF=9570.1.340-1.67070-1/34.06707.0=塔釜处相对挥发度:xW=0.97,yW=0.9854,αW=3355.01356.0-1.050-1/1356.005.0=精馏段平均相对挥发度αm(精)= 2FD αα+=2.0000提留段平均相对挥发度αm (提)= 2Fαα+W =1.14633、 分析回流比对精馏过程的影响,如何确定适宜的回流比?精馏操作中,由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L与塔顶产品流量D的比值,即R =L/D。
回流比有两个极限,一个是全回流比,另一个是最小回流比,操作回流比介于二者之间。
设备费与操作费之和最低是最适回流比。
回流比小塔板数就多,设备费就大;回流比大,塔板数小,但是塔内蒸汽量就大,塔径蒸馏釜冷凝器的尺寸就大,设备费高。
4、 实际的进料板位置应该如何确定?参看文档14页, x6=0.3225 < xf,xf 为进料处的液相组成,选择第六板进料。
化工分离过程过程性考核试卷 - 答案 (1)
化工分离过程过程性考核试卷(二)一.填空题(每空1分,本大题共18分)1.按照蒸馏方式划分,蒸馏可以分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏。
2.相对挥发度等于1,说明物系不能用普通的蒸馏方法加以分离。
3.蒸馏中常用的相图为常压下的t-x-y相图和x-y相图。
4.连续精馏塔中,加料板以上的塔段称为精馏段,加料板以下的塔段称为提馏段。
5.精馏塔常见的进料热状况包括过冷液体、饱和液体、气液混合物、饱和蒸气和过热蒸气。
6.间歇精馏的两种基本操作方式为恒回流比和恒回馏液组成。
7.精馏段的操作线方程为y=+,则回流比为3 ,塔顶馏出液组成为。
二、单项选择题:(每空1分,本大题共8分)在每小题列出的四个备选项中选出一个正确答案的代号填写在题后的括号内。
8.操作中的精馏塔,若增加回流比,而其他操作条件不变,则下列结论正确的是(A )增加,x W降低增加,x W增加降低,x W降低降低,x W增加9.操作中的精馏塔,若保持F、x F、q、D不变,增加R,则提馏段下降液体量L (A )A.增加B.减少C.不变D.不确定10.操作中的精馏塔,若将进料由饱和液体改为过冷液体,而其他操作条件不变,则下列结论正确的是(A )增加,x W降低增加,x W增加降低,x W 降低 降低,x W 增加11.在蒸馏所用的温度-组成相图中,位于泡点线和露点线之间的点所代表的状态为( C )。
A .饱和液体 B .饱和蒸气 C .气液两相混合物 D .过冷液体 12.精馏塔灵敏板的位置( C )。
A .一般靠近塔顶B .一般靠近塔底C . 一般靠近进料板D .无确定的规律 13.饱和蒸气进料,进料热状况参数( D ) ﹤0 ﹤q ﹤1 C . q =1 D . q =0 14.操作中的精馏塔,若x F 减小,则( C ) 增加,x W 降低 增加,x W 增加降低,x W 降低 降低,x W 增加三、判断题:判断下列各题是否正确,正确的在题后括号内划√,错误的划×。
8.最小回流比ppt课件
(1)冷液进料q=1.387; (2)泡点进料; (3)饱和蒸汽进料。
最小回流比
解:(1)已知q=1.387,则q线方程:
y q x xF 1.387 x 0.4 3.584x 1.034 q 1 q 1 1.387 1 1.387 1
相平衡方程:
y x 2.47x 1 ( 1)x 11.47x
两式联立可解得:xq=0.483, yq=0.698
Rmin
ห้องสมุดไป่ตู้
xD yq
yq xq
0.97 0.698 0.698 0.483
1.265
最小回流比 (2)由于是泡点进料,故q=1; 则xq=xF=0.4
yq
xq
1 ( 1)xq
2.47 0.4 1 1.47 0.4
0.622
Rmin
Rmin的计算式为:
Rmin
xD yq
yq xq
式中 xq、yq——q线与相平衡线的交点坐标,可通过联立q线 方程和相平衡方程求解。
最小回流比
对于某些进料热状态,可直接推导出相应的Rmin计算式。 如泡点进料时,xq=xF,则有:
Rmin
a
1
1
xD xF
a(1 xD 1 xF
)
饱和蒸汽进料时yq=yF,则有:
化工单元操作
最小回流比
东明县职业中专
最小回流比
Contents
目录
1 最小回流比的概念 2 最小回流比的求法
最小回流比
1.最小回流比的概念
对于一定的分离任务,如减小 操作回流比,精馏段操作线的 斜率变小,截距变大,两操作 线向平衡线靠近,表示汽液两 相间的传质推动力减小,所需 理论板层数增多。
回流比简述
1.回流比:在精馏过程中,混合液加热后所产生的蒸汽由塔顶蒸出,进入塔顶冷凝器。
蒸汽在此冷凝(或部分冷凝)成液体,将其一部分冷凝液返回塔顶沿塔板下流,这部分液体叫做回流液;将另一部分冷凝液(或未凝蒸汽)从塔顶采出,作为产品。
回流比就是回流液量与采出量的重量比,通常以通常以R来表示,即R=L/D 式中R-回流比L-单位时间内塔顶回流液体量,公斤/小时。
D-单位时间内塔顶采储量,公斤/小时。
2.最小回流比:在规定的分离精度要求下,即塔顶、塔釜采出的组成一定时,逐渐减少回流比,此时所谓的理论板数逐渐增加。
当回流比减少到某一数值时,所需的理论板数增加至无数多,这个回流比的数值,成为完成该项预定分离任务的最小回流比。
通常操作时的实际回流比取为最小回流比的1.3~2倍。
3.全回流:在精馏操作中,把停止塔进料,塔釜出料和塔顶出料,将塔顶冷凝液全部作为回流液的操作叫全回流。
全回流的操作一般用在精馏塔开车初期,或用在生产不正常时精馏塔的自身循环操作中。
4.最适宜回流比是怎样确定:对固定分离要求的过程来说,当减少回流比时,运转费用(主要表现在塔釜加热量和塔顶冷量)将减少,所需塔板数将增加,塔的投资费用增大;反之,当增加回流比时,可减少塔板数,却增加了运转费用。
因此,在设计时应选择一个最适宜的回流比,以使投资费用和经常运转的操作费用之和在特定的经济条件下最小,此时的回流比称之为最适宜回流比。
5.回流比的控制方式:1.分凝器:适用于通过调节循环水进水量控制冷凝器有效冷凝面积和气相采出量,适用于连续精馏。
2.全回流:适用于高凝高沸的工艺物料连续精馏和间歇精馏。
3.靠重力回流形式:通过调节采出量的多少控制回流量,采出的阀门可为手动调节或电动调节,适应于冷凝器在高位的连续精馏。
4. 适用于冷凝器高位的间歇精馏:通过回流比控制器控制回流和采出,阀门装在采出侧,根据手动或电动调节采出量。
5.靠重力回流的连续精馏:通过流量计测量回流量或者采出量调节采出和回流的多少。
二元连续精馏塔带侧线最小回流比
二元连续精馏塔带侧线最小回流比二元连续精馏塔带侧线最小回流比一、引言:二元连续精馏塔带侧线最小回流比的概念在化工过程中,精馏是一种常用的分离技术,特别适用于分离二元混合物。
在精馏过程中,塔的设计和操作参数对产品质量和能耗有着重要影响。
二元连续精馏塔带侧线最小回流比是一个重要的概念。
回流比是指塔顶蒸汽与侧线流量之比,它直接影响到塔的操作效果和产物纯度。
侧线流量是指从塔中抽取的部分液相流体,用于制备工艺中的副产品或回收物料。
通过调整回流比,可以实现对产物纯度和副产品回收的控制。
二、回流比对塔性能的影响回流比直接影响着塔的塔板数量、能耗和产品品质。
在二元连续精馏塔中,调整回流比可以实现以下几个方面的优化:1. 最小回流比的选择最小回流比是保证塔内塔板能够充分液相湿润的最低比率。
如果回流比过低,会导致塔板的液相分布不均匀,进而影响到分离效果和产物品质。
选择适当的最小回流比非常重要。
2. 理论塔板数的变化回流比的调整会改变塔中的理论塔板数。
在理论上,回流比的增加会导致理论塔板数的增加,而回流比的减小则会降低理论塔板数。
理论塔板数的变化会影响到整个精馏过程的能耗和操作效果。
3. 整体塔体积的优化调整回流比对于优化整体塔体积有着重要作用。
过大的回流比会导致塔体积的增加,增加了投资成本和运行费用。
通过合理选择回流比,并采取合适的操作策略,可以达到最小化塔体积的目标。
三、个人观点和理解对于二元连续精馏塔带侧线最小回流比的理解,我认为它是一种关键的操作参数,可以用来调控精馏过程中的产品纯度和副产品回收。
在实际应用中,选择适当的最小回流比非常重要,它直接影响到整个精馏塔的性能和效果。
通过合理调整回流比,可以实现对产物纯度和副产品回收的控制,同时还能降低塔体积和能耗。
运用二元连续精馏塔带侧线最小回流比的技术在工业生产中具有重要的意义。
总结回顾:本文着重探讨了二元连续精馏塔带侧线最小回流比的概念和影响。
介绍了该概念的定义和重要性。
化工原理下简答题含答案
简答(制药3题共15分,高材4题共20分)1.简述双膜理论的原理?P15气液界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜,其厚度为δg和δL,全部传质阻力集中于该两层静止膜中,膜中的传质是定态的分子扩散。
2.回流比的概念、对精馏塔理论板数的影响及适宜回流比的选择方法。
回流比的概念:回流量的相对大小,塔顶回流量L与塔顶产品量D之比。
影响:回流比越大,所需的理论板数减少。
回流比越小,所需理论板数越多。
适宜回流比的选择方法:尽可能使设备费用与操作费用总和为最小,通常取R opt=(1.2~2)R min 3.求取最小液气比有何意义?适宜液气比如何选择?增大液气比对操作线有何影响?意义:求得最小液气比就求得了吸收液理论上的最高组成,实际不可达到,有利于选择适宜液气比。
适宜液气比的选择:适宜液气比要从操作费和设备费两方面考虑,结合经济效应,选择合适液气比,适宜液气比是在最小液气比的1.1-1. 5倍范围内。
影响:增大液气比,操作线更远离平衡线,推动力增大,越加有利于吸收4.吸收中,什么时候是气膜阻力控制?此时如何提高吸收总系数?P18传质阻力主要集中于气相的吸收过程。
(易溶气体平衡线m小)其吸收过程通常为气膜阻力控制。
方法:增加湍流程度,降低温度,增加气体流率。
5.简述在定压条件下,苯-甲苯混和液的t-x-y图中的两条曲线和三个区域的名称。
6.何谓干燥速率?干燥过程分为哪几个阶段?各受什么控制?干燥速率是单位时间单位干燥面积.上所汽化的水分量。
干燥分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
恒速干燥阶段受表面汽化速率控制,降速干燥阶段受内部扩散控制。
7.什么是理论板?默弗里板效率有何含义?理论板是气、液两相皆充分混合而且传质与传热过程的阻力皆为零的理想化塔板。
默弗里板效率表示离开同一塔板两相的平均组成之间的关系,可以适应实际板数的计算需要,表示了实际提浓度和理论提浓度之间的关系。
8.怎样简洁地在y-x图上画出精馏段和提馏段操作线?见P709.恒速干燥阶段的湿物料表面温度是什么温度?为什么?湿球温度原因:物料中的非结合水无论其数量多少,所表现的性质均与液态纯水相同。
最小回流比的定义
最小回流比的定义
嘿,朋友们!今天咱来唠唠最小回流比这个事儿。
你说这最小回流比啊,就好比是咱过日子得精打细算一样。
回流比是个啥呢?简单说,就是那股回流的物料和塔顶产品的一个比例关系。
那最小回流比呢,就是那个刚刚好的、最经济的点。
想象一下啊,就像咱出门买东西,咱得找到那个最合适的价格,既不能买贵了,也不能质量太差。
最小回流比就是化工生产里的那个“最合适”。
要是回流比太小了,那可就像咱做饭盐放少了,没味道呀!分离效果不好,产品质量就不行啦。
可要是回流比太大了呢,那不就像咱使劲儿放盐,咸得没法吃嘛!浪费资源,成本还高得吓人。
咱再打个比方,好比跑步比赛。
你跑太快,体力消耗太大,后面就跑不动了;跑太慢呢,又追不上别人。
最小回流比就是那个让你既能保证速度,又不会太累的最佳节奏。
在实际生产中,找到这个最小回流比可重要了呢!就像你找对象,得找个最合适自己的呀!如果没找对,那以后的日子可就有的苦头吃了。
这最小回流比要是没把握好,生产过程就会出问题,产品不合格,成本还蹭蹭往上涨,那可就麻烦大了。
你说咱搞化工生产不就是为了赚钱嘛,那能不重视这个最小回流比吗?它就像一个隐藏的小开关,你找到了,按下去,一切都顺顺利利的;没找到,那可能就乱套啦。
所以啊,大家可得好好琢磨琢磨这个最小回流比,别不当回事儿。
它虽然看起来不起眼,可在化工生产里的作用那可大了去了。
咱得像爱护宝贝一样对待它,让它为咱的生产带来最大的效益。
总之,最小回流比就是化工生产里的一个关键要素,咱可不能小瞧了它!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
求最小回流比课程设计
求最小回流比课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解最小回流比的概念,掌握其计算公式,并能够解释在化工过程中的应用。
2. 学生能够描述影响最小回流比的因素,并分析这些因素如何改变最小回流比的大小。
3. 学生理解在化工设计中,为何要追求最小回流比,以及它在提高能源效率和优化工艺流程中的作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学的理论知识,解决实际案例中最小回流比的计算问题。
2. 学生通过数学建模和数据分析,培养解决复杂化工问题的能力。
3. 学生通过小组讨论和报告,提升沟通协作和展示技巧。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对化学工程学科的兴趣,认识到化工技术在国民经济发展中的重要性。
2. 学生在学习过程中形成批判性思维,对待问题能持科学、严谨的态度。
3. 学生通过本课程的学习,增强环保意识和能源节约意识,培养工程伦理责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为化工原理相关内容,旨在通过理论与实践的结合,使学生深入理解化工过程中的基本概念。
考虑到学生为高中年级,已有一定的化学基础和数学处理能力,课程设计将注重培养学生的实际应用能力和科学探究精神。
在教学过程中,注重启发式教学,鼓励学生主动思考,通过问题解决深化对知识点的理解,并将学习成果具体化为可操作的计算和建模技能。
同时,注重情感态度的培养,引导学生形成积极的价值观和职业认知。
二、教学内容1. 最小回流比的定义与意义:通过课本第二章第三节内容,使学生理解最小回流比在精馏过程中的作用及其在化工设计中的重要性。
2. 最小回流比的计算公式:结合课本例题和练习题,让学生掌握最小回流比的计算方法和步骤,特别是对相对挥发度、塔板效率和热效率的理解。
3. 影响最小回流比的因素:分析课本中所列举的影响因素,如相对挥发度、塔板数、进料组成等,并通过实例进行讲解。
4. 最小回流比在实际工艺中的应用:参照课本案例,让学生了解最小回流比在化工企业实际生产中的应用,提高学生的实际操作能力。
探索芳烃精馏塔系最小回流比操作降耗增效
探索芳烃精馏塔系最小回流比操作降耗增效摘要:芳烃组合工艺均为萃取或精馏形式的物理分离过程,而且以精馏塔为主。
精馏塔能耗除受自身所采用设备、工艺技术影响外,还与进料负荷、组成,操作温度、压力及外界因素等条件有关。
在保证生产稳定及产品合格的前提下,通过优化操作,探索装置各塔最小回流比,一直是装置实现降耗增效的最主要操作手段之一。
关键词:芳烃精馏塔系;最小回流比操作降耗增效;在满足分离要求的前提下,探索石油化工精馏塔系最小回流比操作,是实现降低能耗最有效的操作途径之一。
精馏塔在某一进料负荷、组成、温度以及一定的操作压力条件下,可通过逐步降低塔顶回流量来降低塔釜的加热蒸汽量,从而达到降耗增效的目的。
一、存在问题装置在探索最小回流比阶段,因混炼重整油时有间断,致使负荷及原料组成无法维持稳定,造成回流比及各塔加热蒸汽量不稳定,在高负荷及停止混炼重整油条件下生产,能耗会更优化。
虽然停止混炼重整油对降低装置能耗有利,但却造成装置原料不足,若装置长期处于低负荷下生产,能耗也将增大。
探索最小回流比后,因部分压力、温度等参数低于工艺指标,未经变更,目前未完全实施,经济效益未显著。
当进料中苯和二甲苯的体积分数逐渐下降,甲苯的体积分数逐渐升高时,塔顶采出苯和侧线采出甲苯的质量分数也随之增加,但当进料中甲苯的体积分数大于60 %时,再增加甲苯的体积分数,侧线产品甲苯和塔顶产品苯的质量分数反而下降。
这是由于在分隔壁精馏塔内,物料进入进料段后,轻组分和重组分在进料点位置分别向上和向下移动,最终在塔顶和塔釜采出,而中间组分在隔板左右被二度分配,一部分沿隔板上升,一部分沿隔板下降,因此必须要有足够的进料量才能实现这一过程,同时大量的中间组分还使得整个塔内具有足够的气相和液相回流。
但中间组分过多,又会给其它两个组分的分离带来不利影响。
所以分隔壁精馏塔较适合用于分离中间组分占60 %~ 70 %之间的三组分混合物。
同时,通过试验发现,当苯和二甲苯体积分数相当时,能进一步提高分离效率。
6.8最小回流比的影响与选择
本节要点:
1、全回流时精馏段操作线与提馏段操作线均与 对角线重合,这时y=x;所需理论板数最少。
2、最小回流比是针对一定的分离任务而定, 分离任务有变化,最小回流比也会变化。若回 流比小于最小回流比,不能达到要求的分离任 务,但它能正常操作。
3、对一般物系取使用回流比R=(1.1~2)Rmin, 而对难分离物系,使用回流比可超出上述范围。
Nmin1
lg
xA xB
D
xB xA
F
lg1
由上述分析可知,因全回流时无产品,故其
生产能力为零,可见它对精馏塔的正常操作无实 际意义,但全回流对精馏塔的开工阶段,或调试 及实验研究具有实际意义。
6.8.2 最小回流比
在精馏塔计算时,对一定的分离要求(指定 xD,xW)而言,当回流比减到某一数值时,两操 作线交点q点恰好落在平衡线上,相应的回流比 称为最小回流比,以Rmin表示。
全回流时操作线方程式为:
yn1 xn
(6-64)
(yA)n1(xA)n (6-65)
(yB)n1(xB)n
(6-66)
离开任一层板的汽液组成间的关系为:
yA yB
n
n
xA xB
n
若塔顶采用全凝器:
(6-67)
(yA)1 (xA)D (6-68)
(yB)1 (xB)D
(6-69)
第一层板的汽液平衡关系为:
yA yB
1
1xxBA1
xxBAD
(6-70)
第一层板和第二层板之间的操作关系为:
yA2 xA1
yB2 xB1
(6-71) (6-72)
即
yA yB
7第七讲最小回流比与简捷法
B
过热汽相区
汽液 两相
p=const
区
过冷液相区 0
x(y)
1. 0
【提问】
设计型计算
一、 精馏设计时,F、xF 、D、xD 、R 、α 一定,若进料温度降低, 则提馏段液汽比L’/ V’______,所需理论板数NT ______。 二、精馏设计时,若F、xF 、xD 、xW 、 α 、V’ 均为定值,将进料热 状态从q =1变为q >1 ,则设计时所需的理论板数______。 【结论】 一般而言,在热耗不变的情况下,热量应尽可能在塔底输 入,使所产生的汽相回流能在全塔中发挥作用;而冷却量应尽 可能施加于塔顶,使所产生的液体回流能经过全塔而发挥最大 的效能。
【提问】
回流比的选择
某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则: (1)回流比等于______; (2)馏出液量等于______; (3)操作线斜率等于______; (4)理论塔板数______。 (石油大学2003年)
第五节 双组分连续精馏塔的计算 五、设计型计算[475]
(二)回流比的选择
2
N − Nmin N +1
Y = 0.75 (1− X
0.567
)
⎤ ⎛ W ⎞⎥ ⎜ ⎟ ⎝ D ⎠⎥ ⎦
0.206
X=
R − Rmin R +1
本次课内容及要求
第五节 双组分连续精馏塔的计算
五、设计型计算 (二)回流比的选择 (三)简捷法
预习:特殊情况理论板数的计算
(二)回流比的选择
2. 最小回流比
q线
图解法—— 恒浓区出现在精馏段 (正偏差物系)
(xe , ye)
xW
xF
谈精馏操作最小回流比的确定
y
=qJqJ -1x -ZJ qJ - 1
(14)
在最小回流比下 ,第 J 段和第 J + 1 段的操作线
在平衡线上相交 ,此交点即在平衡线上又在第 J 段
的进料线上 。
为了确定第 J 段的最小液气比 ,将点 ( x = xint ,J y = xint ,J ) 与第 J 段进料线与平衡线的交点相连 ,此线 的斜率即为最小液气比 。最小液气比即可用此线的
(School of Shanghai Chemical Industry , Shanghai 201500 ,China)
Abstract : That reflux play a role in distillation operation and process analysis and calculation was described ,the calcula2 tion formula of the smallest reflux ratio in multistream feed column was derived. Key words : distillation reflux ;reflux ratio ; operation line ;balance line
·10 · 兰 州 石 化 职 业 技 术 学 院 学 报 2001 年
max
L V
min
,只有这样才能保证每个截面都在理
想情况下有良好传质 。
上面是根据
L V
= f (α、xD 、x) 的函数关系定
min
性讨论了 α、xD 和 x 对
L V
第 1 卷 第 2 期 兰州石化职业技术学院学报 Vol. 1 No. 2
2001 年 12 月