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1、9.5 二元连续精馏的分析与计算 九、精馏塔的热量衡算 十、精馏塔的操作和调节 十一、精馏塔内的温度分布和灵敏板 十二、填料精馏塔的填料层高度 9.6 其它精馏方式,浙江大学本科生课程,1,第九章 蒸馏,九、精馏塔的热量衡算,1、冷凝器的热负荷,对冷凝器作热量衡算，以单位时间为基准，并忽略热损失，则：,QC,则冷却介质消耗量为：,浙江大学本科生课程,2,第九章 蒸馏,九、精馏塔的热量衡算,2再沸器的热负荷,对再沸器作热量衡算，以单位时间为基准，并忽略热损失，则：,QB,若近似取,加热介质消耗量：,浙江大学本科生课程,3,第九章 蒸馏,通常QF、QD、QW数值较小，可忽略不计，于是,九、精馏塔的
2、热量衡算,3 全塔热量衡算,QC,QB,浙江大学本科生课程,4,第九章 蒸馏,九、精馏塔的热量衡算,思考：冷液进料和热进料的优缺点是什么？（例112） 通常采用冷液进料还是热进料？,冷料：利于传质，所需理论板数少，但再沸器需热量较大,热料：所需理论板数多，但再沸器需热量较小,常用：热进料，进料可用回收利用的废热加热,浙江大学本科生课程,5,第九章 蒸馏,十、精馏塔的操作和调节,影响精馏稳态操作的主要因素： 压强 进出塔系统的物料平衡 进料组成和热状况 回流比 再沸器和冷凝器的传热条件 塔系统和环境间的散热,浙江大学本科生课程,6,第九章 蒸馏,十、精馏塔的操作和调节,影响精馏稳态操作的主要因素
3、： 1、物料平衡的影响和制约,例：双组分连续精馏，若F、xF、xD、xW保持不变，进料热状况参数发生变化，将导致（ ） D变，W不变 B. D和W均不变 C. D不变，W变 D. D和W都变,浙江大学本科生课程,7,第九章 蒸馏,十、精馏塔的操作和调节,影响精馏稳态操作的主要因素： 2、回流比的影响,对于固定的精馏塔：,R,同理，可导出XW变小,注意： 在采出率D/F一定的条件下，若以增大R来提高XD，XD有一极限值，即XDFXF/D,浙江大学本科生课程,8,第九章 蒸馏,十、精馏塔的操作和调节,影响精馏稳态操作的主要因素： 3、进料组成和进料热状况的影响,对特定的精馏塔： 若XF减小，则XD
4、和XW均减小； 欲保持XD不变，则应增大回流比,浙江大学本科生课程,9,第九章 蒸馏,塔板序号,温度,十一、精馏塔内的温度分布和灵敏板,灵敏板： 当正在操作中的精馏塔受到某一外界干扰，如回流比、进料组成波动等，全塔各板的组成和温度将发生变化。变化最灵敏的一块板或相邻的几块板称为灵敏板。,浙江大学本科生课程,10,第九章 蒸馏,十二、填料精馏塔的填料层高度,浙江大学本科生课程,11,第九章 蒸馏,十二、填料精馏塔的填料层高度,影响HETP的因素： 流动状况，物性参数、填料特性和操作参数、,思考：等板高度大好还是小好？,等板高度愈小，说明填料层的传质分离效果愈好,-分离效果相当于一层理论 板的一段
5、填料层高度。 实验测定。,浙江大学本科生课程,12,第九章 蒸馏,在被分离的混合液中加入第三组分，以改变原混合物组分间的相对挥发度，从而用精馏将它们分离。,三特殊精馏,9.5 其它精馏方式,浙江大学本科生课程,13,第九章 蒸馏,1 恒沸精馏,9.6 其它精馏方式,浙江大学本科生课程,14,第九章 蒸馏,1 恒沸精馏,9.6 其它精馏方式,浙江大学本科生课程,15,第九章 蒸馏,9.5 其它精馏方式,浙江大学本科生课程,16,第九章 蒸馏,1）新的最低恒沸物沸点要与另一从塔底排出的组分要 有足够大的差别，一般要求大于10。 2）希望能与料液中含量较少的那个组分形成恒沸物， 而且夹带组分的量要尽
6、可能高，这样夹带剂用量较 少，能耗较低。 3）最好能形成非均相恒沸物，以便于回收其中的夹带 剂。如乙醇水恒沸精馏中静置分层的办法。 4）还应满足其它的工业要求，如具备热稳定性、无毒、 不腐蚀、来源容易、价格低廉等。,9.5 其它精馏方式,恒沸剂的选择原则：,浙江大学本科生课程,17,第九章 蒸馏,2萃取精馏,9.5 其它精馏方式,2萃取精馏 萃取剂能显著改变苯的饱和蒸汽压，而对环己烷影响不明显，使苯从易挥发组分变为难挥发组分。,浙江大学本科生课程,18,第九章 蒸馏,萃取剂的选择原则： （1）选择性高 加入少量萃取剂就能使原组分间的相对挥发度显著增大。 （2） 溶解度大 能和任何浓度的原溶液互
7、溶，以避免分层，否则难以充分发挥萃取精馏的作用。 （3）挥发性小 其沸点比混合液的其它组分高得多，以保证塔顶产品的质量，也易与另一组分分离，但沸点也不能太高，否则会造成回收困难。 （4）具有稳定性、无毒、不腐蚀、来源容易、价格低廉等其它工业要求。,9.5 其它精馏方式,浙江大学本科生课程,19,第九章 蒸馏,一间歇精馏,思考： 间歇精馏与简单蒸馏有何相同和不同之处？,间歇精馏通常有恒回流比、恒馏出液组成这两种操作方式,9.5 其它精馏方式,浙江大学本科生课程,20,第九章 蒸馏,1恒回流比操作,9.5 其它精馏方式,浙江大学本科生课程,21,第九章 蒸馏,2恒馏出液组成操作,9.5 其它精馏方
8、式,浙江大学本科生课程,22,第九章 蒸馏,1,A、B、C、D,2,9.6 多元精馏,一特点,A、B、C、D,A B C D,清晰分割,浙江大学本科生课程,23,第九章 蒸馏,9.6 多元精馏,浙江大学本科生课程,24,第九章 蒸馏,注意以下几个方面： （1）各组分在流程中的汽化、冷凝次数应尽可能少，以降低设备的负荷和能耗。 （2）若存在一对较难分离的相邻组分，宜置于最后分离。因为精馏该混合物需要很多塔板，放在最后需要的塔径最小。 （3）对纯度要求较高的组分，最好从塔顶蒸出，因为塔底常含有少量难挥发性的杂质。 （4）对热敏性组分，为减少被加热的次数，应优先分离；对有强腐蚀性的组分，为避免多个设备的腐蚀，也应优先分离。,9.6 多元精馏,浙江大学本科生课程,25,第九章 蒸馏,当物料的处理量较大，而产品的纯度要求不高时，可采用带有侧线出料的复杂塔流程代替多塔流程。 一般侧线产品的纯度不高,9.6 多元精馏,浙江大学本科生课程,26,第九章 蒸馏,
