化工原理下册天津大学柴诚敬29－30学时.ppt

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1、第九章蒸馏3.5两组分连续精馏的计算3.5.7连续精馏装置的热量衡算与节能一、连续精馏装置的热量衡算二、精馏过程的节能途径1.减小操作回流比R～～～能耗R～NTNP一定，需提高ET示例采用高性能新型塔板代替原有塔板，提高效率采用高效塔填料代替原有塔板，提高效率2.降低塔釜操作温度塔压降△P～釜温tW～能耗采用高效塔填料代替原有塔板，降低塔压降示例二、精馏过程的节能途径3.热泵精馏将塔顶蒸汽绝热压缩升温，作为再沸器的热源，将再沸器中的液体部分汽化，而压缩气体本身冷凝成液体，经节流阀后一部分作为塔顶产品采出，另一部分作为塔顶回流液。二、精馏过程的节能途径热泵精馏技

2、术1.精馏塔；2.压缩机3.再沸器；4.节流阀二、精馏过程的节能途径4.多效精馏将几个精馏塔串联，操作压力依次降低，前一精馏塔的塔顶蒸汽作为后一精馏塔的再沸器的加热介质，故除两端精馏塔外，中间的精馏塔不需从外界引入加热和冷却介质。二、精馏过程的节能途径多效精馏技术p1>p2>p3t1>t2>t3二、精馏过程的节能途径5.原料预热将原料预热可回收精馏过程的热能，减少精馏过程的能耗。原料预热有两种流程：用塔顶蒸气预热原料用塔釜采出液预热原料二、精馏过程的节能途径二、精馏过程的节能途径原料预热回收精馏过程的热能二、精馏过程的节能途径原料预热回收精馏过程的热能第九章蒸

3、馏9.5两组分连续精馏的计算9.5.7连续精馏装置的热量衡算与节能9.5.8精馏过程的操作型计算与调节精馏过程的操作型计算与调节(自学)自学提纲①了解影响精馏操作的主要因素。②了解操作型计算与设计型计算的区别。③了解精馏过程的控制与调节。第九章蒸馏9.5两组分连续精馏的计算9.6.1间歇精馏概述9.6间歇精馏一、间歇精馏的特点与操作方式1.间歇精馏的特点间歇精馏特点非稳态操作过程只有精馏段操作灵活、适应性强～xDxWtDtW一、间歇精馏的特点与操作方式2.间歇精馏的操作方式间歇精馏操作方式馏出液组成恒定回流比恒定xD恒定R～R恒定xD～间歇精馏适用场合所分离的

4、原料是分批获得的分离的原料多变多组分混合物的分离二、间歇精馏的应用场合原料种类多变原料组成多变间歇精馏曲线形式三、间歇精馏曲线馏出液组成～精馏时间塔顶温度～精馏时间间歇精馏曲线作用指导试车和生产对精馏过程进行分析比较项目间歇精馏连续精馏塔数1n-1塔径大小流程短长能耗高低劳动强度大小多组分（n个组分）混合物分离四、间歇精馏与连续精馏的比较第九章蒸馏9.5两组分连续精馏的计算9.6.1间歇精馏概述9.6间歇精馏9.6.2间歇精馏计算一、恒R下间歇精馏的计算1.确定理论塔板层数计算基准：初态馏出液组成xD1釜液组成xW1(xF)最小回流比操作回流比恒R下间歇精馏时

5、理论板层数的确定2.确定xD～xW的关系因操作过程中回流比不变，各个瞬间的操作线斜率都相同，各操作线为彼此平行的直线。恒R下间歇精馏时xD和xW的关系一、恒R下间歇精馏的计算3.物料衡算恒回流比间歇精馏的物料衡算关系与简单蒸馏的物料衡算关系类似。一、恒R下间歇精馏的计算简单蒸馏过程物料衡算关系恒R下间歇蒸馏过程物料衡算关系4.馏出液平均组成xDm计算联立得一、恒R下间歇精馏的计算由馏出液的平均组成5.每批精馏所需的时间每批操作的汽化量每批操作所需的时间一、恒R下间歇精馏的计算每批操作的馏出量kmol汽化速率kmol/h1.确定理论塔板层数计算基准：终态馏出液组

6、成xD釜液组成xWe最小回流比操作回流比二、恒xD下间歇精馏的计算恒xD下间歇精馏时理论板层数的确定2.确定xW和R的关系若已知精馏过程某一时刻下釜液组成xW1，对应的R可采用试差作图的方法求得。恒xD下间歇精馏时R和xW的关系二、恒xD下间歇精馏的计算3.物料衡算瞬间的回流比为R则二、恒xD下间歇精馏的计算设时间内溶液的汽化量为dnVkmol馏出液量为dnDkmol每批操作中任一瞬间前馏出液量微分得二、恒xD下间歇精馏的计算对应釜液组成xW的汽化总量代入得二、恒xD下间歇精馏的计算4.每批精馏所需的时间二、恒xD下间歇精馏的计算汽化速率kmol/h确定xW和

7、R的关系积分求出nV则练习题目思考题作业题:无1.精馏过程有哪些节能途径？2.影响精馏操作有哪些主要因素？3.馏出液组成恒定的间歇精馏有何特点，其理论板层数如何确定？4.回流比恒定的间歇精馏有何特点，其理论板层数如何确定？