化工原理：10_3双组分连续精馏的计算

D xF xW F xD xW
2
塔底采出率 W 1 D xD
F
F xD
塔顶易挥发组分回收率
塔底难挥发组分回收率
xF
xBAWWFDF((11xxFD
W,
100%
xW ) 100%
xF )
返回
xW
10-9 精馏段操作线方程
V L D Vyn1 Lxn DxD
yn1
L V
xn
D V
xD
(液相0.49；汽相0.71；Rmin=1.227)
16
返回
L' V ' W L'xm V ' ym1 WxW
ym1
L V
' '
xm
W V'
xw
L' L 'W
xm
W L 'W
xw
——提馏段操作线方程
5
返回
操作线的实际做法
d
6
返回
10-10 进料热状况的影响 (1) 冷液 (2) 饱和液体（泡点进料） (3) 气液混合 (4) 饱和蒸汽（露点进料） (5) 过热蒸汽
L L D
xn
D L D
xD
令 R L ——回流比 D
yn1
R R 1 xn
xD R 1
——精馏段操作线方程
3
返回
精馏段操作线:
y
当R, xD为一定值时,该操 作线为一直线.
斜率: R L
xD
R 1 V
R 1
截距:
xD R 1
操作线为过点（xD， xD ）
画操作线过程如下:
4
xD x 返回
10-10 提馏段操作线方程
返回
进料方程（q线方程）
Vy Lx DX D
V
'
y
L'
x
WX
W
V ' V (q 1)F 代入
L' L qF
(V 'V ) y (L'L)x (WX W DX D )
y q x xF q 1 q 1
q线方程或进料方程
也是精馏段和提馏段交点d的轨迹方程
13
返回
q>1 q=1 0<q<1 d q=0 d q<0
返回
q 的三种含义：
1、 q iv iF rF CP (tS tF )
iv iL
rF
2、 q L L
F
3、对以下3种进料状况：q=0, 0<q<1, q=1, q表示进料中液相所占的摩尔分率
将q代入提馏段操作线方程得：
y L qF x WxW L qF W L qF W
12
q=1时，xd=xF q=0时 , yd=xF
交点d (xd ,yd)与b (xW ,xW)两点相接即提馏段操作线：
y xw yd xw x xw xd xw
15
返回
习题1（求进料的汽液相组成）：
常压连续操作的精馏塔来分离苯和甲苯混和液，已知 进料中含苯0.6(摩尔分数)，进料状态是汽液各占一半(摩 尔数)，从塔顶全凝器取出馏出液的组成为含苯0.98(摩尔 分数)，已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。 试求：1）进料的汽液相组成；(2)最小回流比。
L’ iL,m V’ iV,m+1
液体、原料液的摩尔焓,KJ/kmol；
8
返回
假设：iL,m=iL,m+1=iL =原料在饱和液体状态下的摩尔焓
iV,m = iV,m-1=iV＝原料在饱和蒸汽状态下的摩尔焓
(V-V’)iV=FiF-(L’-L)iL
[F-(L’-L)] iV=FiF-(L’-L)iL
7
返回
1、加料板的物料衡算
物料恒算：F+V’+L=V+L’ V V ' F (L' L)
或 (L' L) F (V V ')
2、热量衡算
F, xF, iF
FiF+LiL,m-1+V’iV,m+1=ViV,m+L’iL,m
L iL,m-1V iV,m 加料板m
式中： iV，iL，iF---分别为饱和蒸汽、饱和
F( iV-iF)=(L’-L)(iV-iL) 令：
iV iF L' L iV iΒιβλιοθήκη Baidu F
q iv iF
每千摩尔进料从进料状况变成饱和蒸汽所需的热量
iv iL
原料的千摩尔汽化潜热
q——进料热状况参数
q L L L L qF F V V (1 q)F
9
返回
F
L
VF
L
V
F
V’ L’
V’ L’
V V’
L L’
冷液进料
泡点进料
汽液混合进料
q>1
L' L F
V V'
q=1
V '＝V
L'＝L＋F
0<q<1
V ＝V (1 q)F
L L qF
10
返回
VL F
V’ L’
饱和蒸汽进料 q=0
V V F L L
11
VL F
V’ L’
过热蒸汽进料 q<0
V V' F
L' L
第三节 双组分连续精馏的计算
(一)全塔物料衡算 (二)精馏段操作线方程 (三)提馏段操作线方程 (四)进料热状况的影响 (五) 进料方程（q线方程）
1
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10-8 全塔物料衡算
F、D、W——kmol/h xF、xD、xW——摩尔分率
D, xD
F D W FxF DxD WxW
F, xF
塔顶采出率
14
其他条件不变，q值变化 只会影响提馏段操作线， 精馏段不变。
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提馏段操作线求法
1、公式法：
y
L' V'
x
W V'
xw
或
y L qF x WxW L qF W L qF W
2、两点法：
y R x xD R 1 R 1
y q x xF q 1 q 1
x xd y yd
特殊情况：