第九章蒸馏 95两组分连续精馏的计算 951计算的基本假定
第九章 蒸 馏 9.5 两组分连续精馏的计算 9.5.1 计算的基本假定
理论板的假定 理论板的概念 ☆离开该板的气液两相互成平衡; y n-18888888832888888888 tr-l 心塔板上各处的液相组成均匀一致。 套元-x 理论板提出的意义 用作衡量实际板分离效率 n+122+1 的依据和标准。通常,在工程 Vn+2 x 设计中,先求得理论板层数, 再用塔板效率予以校正,即可 求得实际塔板层数
一、理论板的假定 理论板的概念 用作衡量实际板分离效率 的依据和标准。通常，在工程 设计中，先求得理论板层数， 再用塔板效率予以校正，即可 求得实际塔板层数。 ❖ 离开该板的气液两相互成平衡； ❖ 塔板上各处的液相组成均匀一致。 理论板提出的意义 tn tn+1 n-1 tn-1 n n+1 yn+2 yn+1 yn yn-1 xn-2 xn-1 xn xn+1
板效率 实际塔板上气液两相难以达到平衡,且传递过程与物系的性 质、操作条件以及塔板结构和安装状况等因素有关,很难用 简单地确定离开实际塔板的气、液两相温度和组成关系。 设计中,为了避免寻求这种难以确定的关系,一般是首先根 据分离任务计算出所需的理论板数,然后再根据所选塔板类 型以塔板效率进行修正,从而确定出所需的实际塔板数。 塔板效率(板效率)表征的是实际塔板的分离效果接近理论 板的程度。单板效率与全塔板效率是常用的两种表示方法
实际塔板上气液两相难以达到平衡，且传递过程与物系的性 质、操作条件以及塔板结构和安装状况等因素有关，很难用 简单地确定离开实际塔板的气、液两相温度和组成关系。 设计中，为了避免寻求这种难以确定的关系，一般是首先根 据分离任务计算出所需的理论板数，然后再根据所选塔板类 型以塔板效率进行修正，从而确定出所需的实际塔板数。 板效率* 塔板效率（板效率）表征的是实际塔板的分离效果接近理论 板的程度。单板效率与全塔板效率是常用的两种表示方法
板效率 单板效率 Em又称默弗里板效率,可用气相单板效率Em或液相单板 效率Em表示,其定义分别为 E n+1 mk 离开第n板的液相与气相的实际 组成; X 与离开第n板的液气相组成xn n-1-X Uyn)成平衡的气(液)相组成; 分子代表经过一块板后组成的实际变化,分母则为将该板视 为理论板时的组成变化。单板效率通常由实验测定。 注意:单板效率是一块板的平均效率,板上各点的传质差异 可进一步由点效率来表达
板效率* 单板效率: Em 又称默弗里板效率，可用气相单板效率 EmV 或液相单板 效率 EmL 表示，其定义分别为 1 * 1 + + − − = n n n n mV y y y y E * 1 1 n n n n mL x x x x E − − = − − xn , yn—— 离开第 n 板的液相与气相的实际 组成； yn * , xn *—— 与离开第 n 板的液(气)相组成 xn (yn )成平衡的气(液)相组成； 分子代表经过一块板后组成的实际变化，分母则为将该板视 为理论板时的组成变化。单板效率通常由实验测定。 注意：单板效率是一块板的平均效率，板上各点的传质差异 可进一步由点效率来表达
板效率 全塔板效率 全塔板效率E7(总板效率)为完成一定分离任E=N 务所需的理论塔板数N和实际塔板数Nr之比 E代表了全塔各层塔板的平均效率,其值恒小于1.0。一般 由实验确定或用经验公式计算。 对一定结构形式的板式塔,由分离任务和工艺条件确定出理 论板数后,若已知一定操作条件下的全塔效率,便可求得实 际板数
全塔板效率: 全塔板效率 ET （总板效率）为完成一定分离任 务所需的理论塔板数N 和实际塔板数NT 之比： ET 代表了全塔各层塔板的平均效率，其值恒小于1.0。一般 由实验确定或用经验公式计算。 对一定结构形式的板式塔，由分离任务和工艺条件确定出理 论板数后，若已知一定操作条件下的全塔效率，便可求得实 际板数。 T T N N E = 板效率*
、恒摩尔 冷凝器 流的假定 蒸汽 塔顶产品,X (馏出液) 液相回流 假设精馏塔各段 上升或下降的流量相 精馏段 料液,X 等 提馏段 蒸汽 再沸器 回流液体塔底产品,Xw
料液, x F 塔顶产品, xD （馏出液） 塔底产品, x W 液相回流 蒸汽 精馏段 提馏段 再沸器 冷凝器 蒸汽 回流液体 二、恒摩尔 流的假定 假设精馏塔各段 上升或下降的流量相 等
恒摩尔流的假定 1.恒摩尔气流 精馏段中上升 气体摩尔流量 精馏段 qn.k-gn 9n.=9n=常数 提馏段 提馏段中上升 气体摩尔流量 "1 常数 注意:两段上升的气相摩尔流量不一定相等
1.恒摩尔气流 精馏段 qn,V1 = qn,V2 == qn,Vn = qn,V = 常数 提馏段 qn,V 1 = qn,V2 == qn,V m = qn,V =常数 注意：两段上升的气相摩尔流量不一定相等。 二、恒摩尔流的假定 精馏段中上升 气体摩尔流量 提馏段中上升 气体摩尔流量
恒摩尔流假定 2.恒摩尔液流 精馏段中下降 液体摩尔流量 精馏段 ,n÷ =9n=9n=常数 提馏段 提馏段中下降 液体摩尔流量 4n④n=…=9nn=qn=常数 注意:两段下降的液相摩尔流量不一定相等
2.恒摩尔液流 精馏段 qn L = qn L = = qn L = qn L = 常 数 n , , , 1 , 2 提馏段 qn,L1 = qn,L2 == qn,L m = qn,L =常数 二、恒摩尔流假定 注意：两段下降的液相摩尔流量不一定相等。 精馏段中下降 液体摩尔流量 提馏段中下降 液体摩尔流量
恒摩尔流假定 恒摩尔流动的假定成立的条件 令混合物中各组分的摩尔汽化潜热相等; ☆塔设备保温良好,热损失可以忽略。 恒摩尔流动虽是一项简化假设,但某些物系 能基本上符合上述条件,因此,可将这些系统在 精馏塔内的气液两相视为恒摩尔流动。后面介绍 的精馏计算均是以恒摩尔流为前提的
恒摩尔流动的假定成立的条件 恒摩尔流动虽是一项简化假设，但某些物系 能基本上符合上述条件，因此，可将这些系统在 精馏塔内的气液两相视为恒摩尔流动。后面介绍 的精馏计算均是以恒摩尔流为前提的。 ❖ 混合物中各组分的摩尔汽化潜热相等； ❖ 塔设备保温良好，热损失可以忽略。 二、恒摩尔流假定
第九章蒸馏 9.5两组分连续精馏的计算 9.51计算的基本假定 9.5.2物料衡算与操作线方程
第九章 蒸 馏 9.5 两组分连续精馏的计算 9.5.1 计算的基本假定 9.5.2 物料衡算与操作线方程