回流比的两个极限值

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精馏习题

精馏习题

填空题1. 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。

答案:多次部分气化;多次部分冷凝2. 最小回流比是指 。

答案:塔板数为无穷时的回流比的极限值3. 当分离要求和回流比一定时, 进料的q 值最小,此时分离所需的理论板数 。

答案:过热蒸气;最多4 简单蒸馏的主要特征是________和______。

答案:不稳定操作或过程不连续;无回流5 若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同,二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有:①所得馏出物平均浓度______;②所得残液浓度_____;③馏出物总量______。

答案:①简单蒸馏>平衡蒸馏;②简单蒸馏=平衡蒸馏;③简单蒸馏<平衡蒸馏。

6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系,这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。

答案:沸点差很小;具有恒沸物体系;相对挥发度7 精馏操作的依据是 ______ 。

精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。

答案:混合液中各组分的挥发度的差异;自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流8 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ,液相泡点温度为2t ;塔底某理论板上气相露点温度为3t ,液相露点温度为4t 。

请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_____。

答案:4321t t t t =<=9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______; ②______ 。

答案:恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物;萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性11 用图解法求理论塔板时,在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中, 与解无关。

答案:进料流率F12 当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发度 ,塔顶温度 ,塔釜温度 。

答案:减小;增加;增加14 某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为1y ,温度为T ,经全凝器全部冷凝至泡点后,部分回流入塔,组成为0x ,温度为t ,试用>、=、<判断下列关系:T t ,1y x 。

传质过程基础----蒸馏(修改版)

传质过程基础----蒸馏(修改版)
(怎样来实现各组分更好的分离)
传质过程基础---蒸馏
汽相和液相在塔板上或 填料表面上进行着质量 传递过程。 易挥发组分从液相转移 至汽相,难挥发组分从 汽相转移至液相。
传质过程基础---蒸馏
二、拉乌尔定律(各组分为什么会分离)
在一定温度下,溶液上方某组分的平衡分压等于此组分在该 温度下的饱和蒸汽压乘以其在溶液中的摩尔分率。
pA pB 对于非理想溶液:v A , vB xA xB
2、相对挥发度
溶液中易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比, 用α表示。
vA vB
pA p A xB xA pB pB x A xB
传质过程基础---蒸馏
若操作压强不高,气相遵循道尔顿分压定律
pA yA pB yB
来决定。
故 R↑→V↑, V'↑→加热介质↑,冷却介 质↑→操作费用↑
R=(1.1~2.0)Rmin
1、挥发度
•对纯液体,挥发度指该液体在一定温度下的饱和蒸汽压
o v A p o , vB pB A
• 对混合液,挥发度为组分在蒸气中分压和与之平衡的液 相中的摩尔分率之比
pi vi xi
传质过程基础---蒸馏
对于理想溶液:
pA po xA o o A vA p A vB pB xA xA
Vyn1 Lxn Dx D
L D yn 1 xn xD LD LD
R 1 xn x D ——精馏段操作线方程 R 1 R 1
L R D
——回流比
传质过程基础---蒸馏
3)提馏段操作线方程
对总物料:
L V W
对易挥发组分:
xm V ym1 Wxw L

不同回流比对精馏分离效果的影响

不同回流比对精馏分离效果的影响

引言精馏是化工分离工程中最基本、最重要的单元操作之一。

在精馏的操作中, 回流比(R)是关系着精馏产品质量的重要参数。

每当塔顶馏出液浓度下降或需要进一步提高塔顶馏出液浓度时, 通常都以增加回流比的操作方式使产品得以提高。

间歇操作回流比得出产品浓度一般都是变化的。

本文通过实验讨论连续操作过程中不同回流比对精馏分离效果的影响。

1、精馏原理精馏分离是根据溶液中各组分挥发度(或沸点)的差异,使各组分得以分离。

其中较易挥发的称为易挥发组分(或轻组分),较难挥发的称为难挥发组分(或重组分)。

它通过汽、液两相的直接接触,使易挥发组分由液相向汽相传递,难挥发组分由汽相向液相传递,是汽、液两相之间的传递过程[1]。

由于精馏同时涉及传热和传质,相互影响因素很多,为了简化计算,通常做如下假设。

1.1 理论塔板若气、液两相在塔板上接触时间足够长,使得离开该塔板的气、液两相互呈平衡,即与平衡,,则称该塔板为理论板。

实际上由于塔板上气液接触时间有限,与难以达到平衡,即理论板是不存在的。

理论板作为衡量塔板分离效率的依据和标准[2]。

第n层塔板示意图此外,还有恒摩尔流假设,包括恒摩尔汽化、恒摩尔液流。

在整个实验中保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件;回流比和回流液的热状态、进料组成和进料热状况、塔釜温度、操作压力、设备保温均影响塔的数据,在实验过程中尽量保持单一变量,即回流比不同。

1.2塔板效率设全塔实际塔板数为,理论板数N,该塔的总板效率定义为:影响塔板效率的因素十分复杂,如塔盘结构、操作条件及物系的性质。

这些条件导致气、液两相在塔板上流动和接触状态的不同,影响传热、传质过程,不同程度的偏离理论板,即分离能力小于给定条件的理论板。

将实际板分离能力接近理论板程度常以塔板效率来描述[3]。

2、实验过程本实验装置的主体的设备是筛板精馏塔,配套有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、进料泵和一些测量、控制仪表。

筛板塔主要结构参数:塔内径为68mm,厚度为2mm,塔节为76x4,塔板数为10块,板间距为100mm。

化工生产中回流比的解释

化工生产中回流比的解释

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。

从双组分精馏的图解法计算(见精馏)可知:增大回流比可减少分离所需的理论板数。

但回流比的增大,必要求塔釜产生的蒸气量相应增加。

回流比增大的上限是全回流即进入冷凝器的蒸气在冷凝后全部返回塔中。

在全回流条件下,分离所需的理论板数最少。

当回流比减小至某一数值时,理论上为达到指定分离要求所需板数趋于无穷大,这是回流比的下限,称为最小回流比[cdhmin]。

当操作回流比下降到小于最小回流比时,就不能达到规定的分离要求。

最小回流比不仅取决于分离要求,还与料液的相对挥发度和料液组成以及进料的热状态有关。

回流比拼音:hui liu bi英文:reflux ratio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。

从双组分精馏的图解法计算(见精馏)可知:增大回流比可减少分离所需的理论板数。

但回流比的增大,必要求塔釜产生的蒸气量相应增加。

回流比增大的上限是全回流即进入冷凝器的蒸气在冷凝后全部返回塔中。

在全回流条件下,分离所需的理论板数最少。

当回流比减小至某一数值时,理论上为达到指定分离要求所需板数趋于无穷大,这是回流比的下限,称为最小回流比[cdhmin]。

当操作回流比下降到小于最小回流比时,就不能达到规定的分离要求。

最小回流比不仅取决于分离要求,还与料液的相对挥发度和料液组成以及进料的热状态有关。

对于相对挥发度在全塔接近常数的料液的分离,最小回流比[cdhmin]可由下列两式(常称安德伍德方程)算出:M AiXfi∑ ——— = 1-Qi-1 A-θ (1)M AiXdi∑ ——— = Rmin+1i-1 Ai-θ (2)式中为组分对某一基准组分的相对挥发度;为料液中组分的摩尔分率;[286-10]为组分在塔顶产品中的摩尔分率;为进料的热状态参数(进料变为饱和蒸气所耗热量与它的汽化热之比。

化工设计答辩问题准备,附答案版

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Rmin=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。

传质分离技术-回流比

传质分离技术-回流比

3、全回流
全回流:塔顶上升蒸 汽冷凝后,全部回 流至塔内。 特点:D=0,F=0, W=0 R=L/D→∞ 精馏段与提留段 操作线合二为一,及 y=x.此时所用的理 论板层数最少。
xD 1−xW lg 1−xD xW Nmin +1= lgαm
4、最少理论塔板数的确定
Rmin R 总费用
费 用
操作费
设备费
α = α 顶α 底
全回流是回流比的最大极限,由于塔顶无产品,∴对正常 生产无实际意义,仅在开车阶段,为缩短塔的稳定操作所 需时间而临时采用。在进行实验或科研时,为了采取数据 和便于操作控制也常采用。 若用xf代替xw代入(1)式,可求的精馏段最小理论板数
xd ln xf ′ Nm +1 =
按照塔顶冷凝器安装的位置的不同, (2).按照塔顶冷凝器安装的位置的不同,可分为内回流 ) 按照塔顶冷凝器安装的位置的不同 可分为内回流 外回流。 和外回流。 塔顶冷凝器直接安装于塔顶, 内回流 塔顶冷凝器直接安装于塔顶,上升蒸气进入冷凝 器进行部分冷凝,冷凝液直接会流入塔。 器进行部分冷凝,冷凝液直接会流入塔。内回流流量不易 控制。 控制。 • 外回流 塔顶冷凝器单独安装。回流管线上可安装视镜、 塔顶冷凝器单独安装。回流管线上可安装视镜、 流量计、调节阀等,以调节回流液量。 流量计、调节阀等,以调节回流液量。 • (3).按回流液的温度可分为热回流和冷回流 按回流液的温度可分为热回流和 按回流液的温度可分为热回流 • 热回流 回流液的温度处于泡点温度,称为热回流。 回流液的温度处于泡点温度,称为热回流。 • 冷回流 回流液的温度低于泡点温度,称为冷回流。 回流液的温度低于泡点温度,称为冷回流。
取对数并整理,因全回流时理论板数取少,以Nm 取对数并整理,因全回流时理论板数取少,以N 表示最少理论板数,

板效率及回流比

板效率及回流比

引入理论板和板效率两个概念后,为达到规定的分 离要求,确定精馏塔所需的实际板数就转变为确定 所需理论板数和板效率两个问题。
对一定的分离任务,所需理论板数目只取决于物系 的相平衡以及塔内汽、液两相的摩尔流量,与物系 的其它性质,两相接触的传质传热情况及塔板的结 构形式等复杂因素无关。
理论塔板数 NT 是代表了分离任务的难易程度。
总费用
设备费
操作费
Ropt 回流比 R
选择适宜回流比的原因
❖当操作费用和设备投资费用之和为最小时, 此时的回流比即为最适宜的操作回流比。
❖精馏操作费用主要包括再沸器中加热蒸汽的 消耗量(或其它加热介质)和塔顶冷凝器中 冷却水(或其它冷却介质)消耗量,而两者 又完全取决于塔内上升的蒸汽量,因
V=L+D=(R+1)D,V′=V+(q-1)F所 以当F、D、q一定时,上升蒸气量V和V′皆 正比于(R+1)。
器中产生上升蒸汽 V’ 所消耗加热介质的 量和冷凝器中冷凝塔顶蒸汽 V 所消耗的冷
却介质的量。而塔内蒸汽量与回流比有关, 即
V L D R 1D V V 1 qF
可见,当 F、q、D 一 定时,R 增大,塔内
上升蒸汽量增加,加 热和冷却介质的消耗 量亦随之增多,操作 费用相应增加。
费用
、再沸器及冷凝器换热面积增大,设备费用又开始上升。
最适宜的回流比:精馏过程总费用(操作费用与设备费用之 和)最低时的回流比。 根据实验和生产数据统计
理论板数的简捷求法
在精馏塔设计中,常借助于最小回流比 Rmin 以及全回流时对 应的最少理论板数 Nmin 的概念初步估算所需的理论塔板数。
吉利兰 (Gilliland) 关联图 精馏条件: (1) 组分数目=2~11; (2) 进料热状态包括冷液至过热蒸汽的五种情况;

化工操作工技能鉴定精馏操作理论问答题

化工操作工技能鉴定精馏操作理论问答题

化工操作工技能鉴定精馏操作理论问答题1、什么叫质量传递过程?答:根据混合物中不同组分之间存在的某些物性差异,使其中某个组分或某些组分从一相向另一相转移以达到分离的目的,这种物质在相间的转移过程称为质量传递过程。

2、精馏塔的工艺形式主要有几种?答:A:要求从进料混合物中同时获得轻、重组分,分馏塔必须包括精馏段和提馏段。

这种塔称为完整塔。

B:除要求得到塔顶和塔底产品外,还要从塔的侧线抽出产品。

必须采用由主塔和气提塔组合的复合塔工艺形式。

C:只要求得到轻组分或重组分一个产品,塔的形式采用只有精馏段或只有提馏段的半截塔就可以了。

3、什么叫液体的饱和蒸汽压?答:在密闭容器内,在一定温度下,纯组分液体的汽液两相达到平衡状态时的蒸汽压力称为液体在该温度下的饱和蒸汽压。

4、要实现完整精馏塔内的常压双组分连续精馏过程,必须具备哪些条件?答 A:混合物种组分的相对挥发度不等于1;B:必须有气液两相密切接触的场所—精馏塔;C:塔顶要设冷凝器,塔底要设重沸器。

必须提供气相回流和液相回流,从而使精馏塔内沿塔存在温度梯度和浓度梯度。

D:回流罐、若干管路、回流泵、原料预热器等附属设备。

5、什么叫液体的蒸馏?答:利用液体混合物中各组分间挥发度的差异,通过加入热量或取出热量的方法,使混合物形成气液两相系统,并让它们相互接触进行质量和热量传递,致使易挥发组分在气相中增浓,难挥发组分在液相中增浓,从而实现混合物分离的这种方法叫做蒸馏。

6、什么是部分汽化和部分冷凝?答:部分汽化:指下降液相中部分轻组分吸热后被汽化而转入气相;部分冷凝:指上升气相中部分重组分放热后被冷凝而转入液相。

7、理论板是如何定义的?答:所谓理论板,是指能够使气液两相充分接触,且传热及传质阻力均为零,离开该板时的气液两相达到平衡状态的理想化塔板。

8、精馏塔进料有哪几种状态?答:过冷液体进料;饱和液体进料;气液两相进料;饱和气相进料;过热气相进料。

9、简述精馏原理?答:精馏过程的原理是利用混合物中各组分的沸点不同,在塔顶液相回流和塔釜气相回流的作用下,气液两相逐级逐板逆相接触,进行多次的部分汽化和部分冷凝,液相中的轻组分不断转移至气相中而上升到塔顶,气相中的重组分不断转移至液相中而下降到塔底,从而达到分离的目的,分别得到较纯的轻组分和重组分。

最适宜回流比

最适宜回流比

响。
〖新课展开〗
二、最适宜回流比
2.最适宜回流比的选择
例 4 例如,当精馏塔的塔板数已固定,若原料液的组成及受热状况
一定,则加大R可以提高产品的纯度,但冷凝器及再沸器的热负荷 增加,从而操作费用增加,若维持热负荷不变,则加大R会使塔顶
产品产量降低,即降低塔的生产能力。回流比过大,将会造成塔内
物料循环量过大,甚至破坏塔的正常操作。反之,减小回流比时情 况正好相反。
知识点编号:ZYKC201129020
最小回流比、最适宜回流比
〖新课导入〗
在《传质与分离》学习领域课程中,已进行“全回流操作过程”的 内容学习。 回顾1 回流比有一个范围。回流比一定大于最小回流比、且无上 限,即可趋向∞。当回流比趋向∞,即全回流。 问题1 回流比的下限是什么呢?
回答——回流比的下限就是最小回流比。
〖新课展开〗
二、最适宜回流比
1.最适宜回流比的概念 问题8 设备费与回流比的关系怎样? 回答——如图2所示,曲线1表示设备 费与回流比R的变化关系。随着回流比 的增大,设备费用急剧下降,但当回 流比增大到一定值后,设备费又会逐 渐上升。 问题9 操作费包括哪些? 回答——操作费主要取决于塔底再沸 器加热剂用量及塔顶冷凝器中冷却剂 的用量。
图2 适宜回流比的确定
〖新课展开〗
二、最适宜回流比
问题9 操作费包括哪些? 回答——操作费主要取决于塔底再沸器 加热剂用量及塔顶冷凝器中冷却剂的用 量。 问题10 操作费与回流比的关系怎样? 回答——如图2所示,曲线2表示操作费 与回流比R的关系。操作费用随回流比 的增大而增大。 如图2所示,曲线3表示总费用的变 化,总费用随回流比的增大呈现出先降 后升的变化规律,曲线3最低点表示总费 用最低,对应的回流比就称为最适宜回 流比。

第四节理论塔板数的计算第五节回流比MicrosoftWord文档_

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••••••••••••••当前位置:›第四节理论塔板数的计算第五节回流比Microsoft Word 文档第四节理论塔板数的计算第五节回流比Microsoft Word 文档第四节理论塔板数的计算第五节回流比(复习)【学习目标】1、掌握逐板计算法、图解法求理论塔板数以及塔板效率和实际塔板数的计算,确定适宜的加料位置2、掌握回流比对精馏操作的影响,适宜回流比的选择【学习过程】一、理论塔板的假设1、理论塔板是指离开该板的汽液两相互成,塔板各处的液相组成均匀一致的理想化塔板。

2、理论塔板作为一种假设,可用作衡量的依据和标准。

二、理论塔板数的计算方法1、理论塔板数的计算方法包括和两种方法,其依据为。

2、逐板计算法要求从塔顶最上一层板上升的蒸汽,因此第一块塔板上气相组成与馏出液的组成。

3、图解法是以为基础,在x-y相图中,用代替平衡线方程和操作线方程,用简便方法求解理论塔板层数。

4、以操作线交点为界限,交点上方在与平衡线之间绘制梯级;跨过交点后,改为在和平衡线之间做梯级。

5、跨过操作线交点的梯级为,最后一个梯级为,所以总理论塔板数为阶梯级数减去1.三、适宜进料位置1、当进料位置对应于所在的梯级,这一位置为适宜的进料位置,如果实际进料位置下降或上移,都会使理论塔板数。

2、单板效率又叫做莫弗里板效率,其表达式为或。

3、全塔效率的表达式为。

四、回流比概述1、回流比是指在精馏过程中和之比。

2、回流比的大小影响着精馏过程中、、和。

3、回流比有两个极限值,上限为回流比无限大即,下限为。

五、全回流和最小回流比1、全回流是指上升至塔顶的蒸汽经冷凝器冷凝后,。

2、最小回流比是指两操作线的交点落在,需要无穷梯级才能到达操作线交点。

以表示。

3、回流比越大,精馏线越,所需要的理论塔板数越;回流比越小,精馏线越,所需要的理论塔板数越。

当为最大回流比时,需要的理论塔板数最,当为最小回流比时,需要的理论塔板数最。

4、最小回流比的表达式为,当进料为泡点进料时,最小回流比表达式为,当进料为饱和蒸汽进料时,最小回流比的表达式为。

液体的蒸馏-简答题

液体的蒸馏-简答题

液体的蒸馏-简答题
1、工业生产中常用哪几种塔板?
2、塔顶采出量变大对精馏操作有什么影响?
3、画出板式塔连续精馏过程的流程简图,说明各主要组成设备的作用。

4、精馏全回流操作有哪些特点?最小回流比Rmin公式?
5、简述进料状态及与其对应的q值大小范围是多少?
6、画图说明图解法求理论塔板数解题依据及步骤。

7、精馏操作回流比有两种极限情况,全回流操作有哪些特点?最小回流比Rmin公式并作图表示。

8、画出基本型精馏流程图并在图上标出各设备的名称,标出加料板、精馏段及提馏段的位置。

9、精馏塔塔釜温度对产品质量的影响。

10、简述塔的回流比对塔分离效果的影响。

11、精馏操作中,回流比对精馏操作影响?
12、精馏操作中如何判断塔顶、塔釜产品是否符合工艺要求,如不符合如何调整?为什么?
13、恒沸精馏与萃取精馏的异同点有哪些?。

回流比的影响及其选择

回流比的影响及其选择

其它进料热状态下,可由相平衡方程和 q 线方程联立 求解得到交点坐标: xq,yq
GLL
非理想物系的Rmin
一般情况下,xq与 yq 互成平衡(交点 g 在平衡线上)。 平衡线有凹凸时,随R,交点 d 未落到平衡线上之前,操 作线已与平衡线相切(g点)。此时恒浓区出现在 g 点附 近,对应的回流比为最小回流比。
Rmin 1 x D 1 x D 1 1 xF 1 xF
Rmin
1 x D 1 x D 1 1 xq xq
饱和液体进料:xq=xF
Rmin 1 x D (1 x D ) 1 xF 1 xF
yn 1 xn
R xD xn R1 R1 V V
提馏段操作线:yn1 L xn WxW 全回流操作只适用于精馏塔的开工、 调试及实验研究。 全回流时操作线和平衡线的距离最远, 达到相同的分离程度所需的理论板数 最少,以 Nmin 表示。计算方法见7.5.3
对角线
yn 1 xn
Rmin x D yq yq x q
y
y q x 1.387 0.4 x F x 3.584 x 1.034 q 1 q 1 1.387 1 1.387 1
x 2.47 x 1 ( 1 ) x 1 1.47 x
xq 0.483 , yq 0.698
Ropt 1.1 2Rmin
Nmin Rmin 费用 回流比 R
理论板数 N
总费用 设备费 操作费
Ropt 回流比 R GLL
为减少加热蒸气耗量,可选较小R;对难分离物系选较大R。
【例8-6】用常压连续精馏塔分离某理想混合液,已知xF=0.4(摩尔分数,下同) xD=0.97,xW=0.03,相对挥发度α=2.47。试分别计算在以下三种情况下的Rmin 和全回流下的Nmin ①冷液进料q=1.387;②泡点进料;③饱和蒸汽进料。 冷液进料,由题意知,q线方程为 相平衡方程

食品工程原理概念填空题

食品工程原理概念填空题

。根据
生产任务选用离心泵时,应尽可能使泵在
点附近运转,一般以泵
的工作效率
为合理。
34、液体的密度对离心泵的 、

无影响,但影响

35、当离心泵的转速变化小于15~20%时,比例定律可以表达为:

36、在转速不变的条件下,切割是律表达为

37、1个大气压下,20℃时水的(ρa-ρv)/pg约为10m,离心泵的允许
对流传热系数增加为原来的
倍。
81、蒸发可按蒸发气内的压力分为 、
、或 蒸发。减压
下的蒸发称为
蒸发。亦可按二次蒸汽利用的情况分为 蒸发和
蒸发。
82、蒸发过程于一般的传热过程相比,有以下三个显著的特点:



83、蒸发过程中温度差损失的原因:



84、多效蒸发的效数受经济和技术条件的限制:经济上的限制是
79、在换热器中选用时要注意流速的作用:增加流速 对流传热
系数,降低
,使传热系数 ,从而减小换热器的 ;但是流速增
高,又使
增大
就因之增加。
80、对单程固定管板式换热器而言,若管程流速(设为湍流)增加一
倍,则阻力损失增为原来的 倍,而给热系数增加为原来的
倍。对壳程设有25%圆缺形档板的情况,若壳程流速增加一倍,则壳程

,而与泵的
无关,是一种典型的
泵。往复泵操作
前 象离心泵一样需要
。往复泵的允许吸上真空高度 离心泵
一样,也有一定的限制。往复泵的流量调节与离心泵
不可用
简单加以调节。
43、通风机终压
,压缩比为1-1.15;鼓风机终压为
,压缩比小于4;压缩机终压

9.适宜回流比的选择

9.适宜回流比的选择

《适宜回流比的选择》教学设计教学环节教师活动学生活动时间复习回顾导入新知复习:上节重点内容导入:回流比的两个极限值,全回流和最小回流比,在实际生产中都是没有意义的,那么实际生产中,适宜回流比是如何选择的呢?学生回答:1.最小回流比的概念:两操作线的交点d落到平衡线上时的回流比为最小回流比,用Rmin表示,此时所需的理论塔板数为无穷多。

2.最小回流比的求法(1)作图法(2)解析法(计算公式)讲授新知讲述:前已述及,适宜的回流比应介于R min与R=∞之间,其选择的原则是根据经济核算,使操作费用和设备费用之和为最低。

那么,什么是适宜回流比呢?记忆回流比选择的原则1.适宜回流比操作费用和设备费用之和最低时的回流比称为适宜回流比。

2.精馏过程的操作费用精馏过程的操作费用主要取决于再沸器中加热介质的消耗量、塔顶冷凝器中冷却介质消耗量及两种介质在输送过程中的动力消耗等,这些消耗与塔内上升的蒸汽量V和V’有关。

当F、q及D一定时,V和V’ 均随R 而变。

当R加大时,加热介质及冷却介质用量均随之增加,即精馏操作费用增加。

图中黑色线为操作费用随回流比的变化情况3.精馏装置的设备费用精馏装置的设备费用主要是指精馏塔、再沸器、冷凝器及其它辅助设备的购置费用。

当设备类型和材质被选定后,此项费用主要取决于设备的尺寸。

回流比R对设备费用的影响当R=R mi n时,所需的理论塔板层数为无穷多,故设备费用为无穷大。

当R稍大于R min,理论板层数便从无穷多锐减至某一有限值,设备费用亦随之锐减。

当R继续增加时,理论板层数仍随之减少,但减少的趋势变缓。

另一方面,由于R的增加,塔内汽液负荷增加,从而使塔径及再沸器、冷凝器的尺寸相应增大,故R 增加到某一数值后,设备费用反而增加。

图中黄色线为设备费用随回流比的变化曲线4.适宜回流比的确定总费用为操作费用与设备费用之和。

总费用最低时所对应的回流比即为适宜回流比。

应予指出,上述确定适宜回流比的方法为一般的原则,其准确值较难确定。

6.8最小回流比的影响与选择

6.8最小回流比的影响与选择

(6-70)
y A2 x A1
(6-71)
(6-72)
yB 2 xB1

y A xA yB 2 xB 1
(6-73)
xA yA 1 x y B D B 2
同理,第二板的气液平衡关系为:
当进料热状态为泡点液体进料时,xq=xF:
Rmin
1 x D a(1 x D ) a 1 xF 1 xF
(6-87)
若为饱和蒸汽进料,yq=yF: 将式(6-10)代入式(6-82)可得:
Rmin
1 axD a(1 xD ) 1 a 1 yF 1 yF
6.8.3 适宜回流比的选择
精馏操作存在一个适宜回流比。 在适宜回流比下进行操作,设备费及操作费 之和为最小。
V L D ( R 1 ) D 1)操作费:
V ' V (q 1) F ( R 1) D (q 1) F
——取决于回流比R;
2)折旧费: 取决于实际板数,实际板数又取决于理论 板数,与R有直接关系。
L R D
(6-62)
全回流时的操作线方程式为:
y n1 xn
(6-63)
全塔无精馏段与提馏段之分,故两条 操作线应合二为一。 由图(6-42)可见,全回流时操作线距平衡 曲线最远,说明理论板上的分离程度最大,对完 成同样的分离任务,所需理论板数可最少,故是 回流比的上限。
2.全回流时理论板数的确定
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。 End
图6-42 全回流与最少理论板数
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