多组分精馏各组分浓度沿塔分布教案 (2)

多组分精馏各组分沿塔浓度分布规律

提馏段的操作线方程：

''''m m W L W y

x x L W L W

+=---1

q 线方程（精馏段和提馏段交点的轨迹方程）：F q y x x q q =

---1

11

**逐板计算法和图解法求解** （三）多组份精馏的一些基本概念 关键组分

1、精馏装置的设计变量: 可调设计变量=串级数(2)+分配器(1)+侧线采出(0)+传热单元(2)=5 (无论有多少个组分)

2、已指定可调设计变量: 1进料位置 2回流比 3全凝器饱和液体回流或冷凝器的传热面积或馏出液温度

因此：对于多组分精馏，待定的可调设计变量数仍是2，所以只能指定两个组分的浓度，通常，把由设计者指定分离要求的这2个组分称为关键组分（一般用来指定某个组分在馏出液中的浓度和另外一个组分在釜液中的浓度）。 其中：相对易挥发的组分称为轻关键组分（LK ） 相对不易挥发的组分称为重关键组分（HK ）

3、确定关键组分后可将多组分精馏物系组成按相对挥发性分成如下部分： 轻非关键组分（LNK ） 轻关键组分（LK ） 中间组分 重关键组分（HK ） 重非关键组分（HNK ）

4、精馏塔的任务：

使LK 尽量多地进入馏出液，要严格控制其在釜液中的量； 使HK 尽量多地进入釜液，要严格控制其在馏出液中的量。 只有无LNK ，且αlh 较大，塔顶可采出近于纯LK ；

只有无HNK ，且αlh 较大，塔釜可采出近于纯HK 。

5、关键组分的指定原则：先确定混合分离次序再指定关键组分。 例：ABCD （按挥发度依次减少排列）混合物分离次序 假如：工艺要求按AB 与CD 分开： 则：B 为LK ；C 为HK 工艺要求先分出A ： 则：A 为LK ；B 为HK 2、清晰分割：

馏出液中除了重关键组分(HK)之外，没有其它重组分； 釜液中除了轻关键组分(LK)之外，没有其它轻组分。

那么，根据组分是否在精馏塔的塔底和塔顶都出现，可分为分配组分和非分配组分。

（四）多组分精馏各组分沿塔浓度分布规律

1、苯-甲苯

2、苯(LK)－甲苯(HK)－异丙苯体系（HNK）3.苯（LNK）－甲苯(LK)－二甲苯(HK)-异丙苯体系（HNK）

多组分精馏浓度分布的特点：

1、进料板附近各组分浓度变化较大，原因是引入的组分包含全部组成。

2、非关键组分

精馏段：HNK迅速消失；LNK以接近于常数浓度在进料板以上各板中出现，接近顶部急剧增加，在馏出液中达到最高。

提馏段：LNK迅速消失；HNK在再沸器中浓度最高，从釜向上几板下降较大，然后变化不大，一直延伸到进料板。

3、①若无LNK：HK分别在二段出现两个最高点，LK表现像LNK。

②若无HNK：LK分别在二段出现两个最高点，HK表现像HNK。

③有LNK、HNK，且都不同时出现在顶、釜时：

LK在精馏段出现一个最大值，然后降到所规定的浓度；

HK在提馏段出现一个最大值，然后降到所规定的浓度。