进料热状况的影响和q线方程汇总课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,6.6 进料热状况的影响和q线方程,6.6.1 五种进料热状况,6.6.3,q线方程（进料方程）,6.6.2,进料板物料恒算和热量恒算,6.6 进料热状况的影响和q线方程 6.6.1 五种进料热状,1,本节学习要点:,但V、V及L、L不一定相等，其间关系由进料状态（,q,）决定，即,1,、依恒摩尔流的假设可得：,精馏段上升蒸汽量V、下降液流量L恒为常量；,提馏段上升蒸汽量V、下降液流量L亦为常量。,本节学习要点:但V、V及L、L不一定相等,2,2,、,q,线方程是两操作线交点的轨迹方程，进料热状况的不同只影响提馏段不影响精馏段。,2、q线方程是两操作线交点的轨迹方程，进料热状况的不同只影响,3,过热蒸汽进料。,在实际生产中，引入塔内的原料有五种不同的状况：,冷进料；,泡点进料；,气液混合进料；,饱和蒸汽进料；,平衡状态进料,不平衡状态进料,不平衡状态进料,6.7.1 五种进料热状况,过热蒸汽进料。在实际生产中，引入塔内的原料,4,F,L,V,L,V,图6-27,冷液进料,图6-28泡点进料,图6-29汽液混合进料,V,V,L,L,F,V,F,qF,(1-,q,),F,L,L,V,FLVLV图6-27冷液进料图6-28泡点进料 图6-2,5,F,L,V,L,V,F,L,V,L,V,图6-30饱和蒸汽进料,图6-31过热蒸汽进料,FLVLVFLVLV图6-30饱和蒸汽进料图6-31,6,由于不同进料热状况的影响，使从进料板上升蒸汽量及下降液体量发生变化，也即上升到精馏段的蒸汽量及下降到提馏段的液体量发生变化；即：有,V、V和 L、L之分。,精馏塔中两段的汽、液摩尔流量之间的关系与进料的热状况有关，通用的定量关系可通过进料板上的物料恒算与热量恒算来求得。,由于不同进料热状况的影响，使从进料板上升蒸汽量,7,一、对进料板作物料恒算和热量恒算，恒算范围见图,632。,(646),物料恒算：,热量恒算：,(647),6.6.2,进料板物料恒算和热量恒算,一、对进料板作物料恒算和热量恒算，恒算范围见图632。(6,8,加料板F,F,x,F,h,F,L h,F-1,V H,F,L h,F,V H,F+1,图,632,加料板示意图,加料板FF,xF,hFL h F-1V HFL h,9,H,饱和,蒸汽的焓,KJ,/,kmol,；,h,饱和,液体的焓,KJ,/,kmol,；,h,F,原料液的焓,KJ,/,kmol,。,同时近似认为：,h,F-1,=h,F,=h,H,F,=H,F+1,=H,式中：,H饱和蒸汽的焓KJ/kmol；h饱和液体的焓KJ/k,10,两式整理后得：,令：,即：,(648),(650),(649),两式整理后得：令：即：(648)(650)(649),11,进料热状况不同，,q,值亦不同。,q,称为进料热状况参数。,且得：,式,(651)与,式,(652),叫两段下流液与上升气的关系式，非常有用。,(652),(651),进料热状况不同，q值亦不同。q称为进料热状况参数。且得：,12,q,值讨论：,1、根据定义式确定,q,值，有五种进料状态。,2、过冷液体,q,的计算式。,设进料温度为,t,F,，进料组成下的泡点、露点分别为,t,b,、,t,d,，,h,F,、H,、,h,分别为 原料液的焓、离开加料板时饱和蒸汽的焓、饱和液体的焓。,(653),q值讨论：1、根据定义式确定q值，有五种进料状态。2、过冷液,13,式中：,r进料的摩尔汽化潜热；,c,pV,（,t,F,+t,d,）/2下气体的比热容；,3、过热蒸汽,q,的计算式。,式中：,c,pL,（,t,b,+t,F,）/2下液体的比热容；,(654),式中：r进料的摩尔汽化潜热；cpV（tF+td）/,14,4,、对于饱和液体、气液混合物及饱和蒸汽三种进料而言，,q,值就等于进料中的液相分率。,设,液相分率为,a,，则气相分率为（1-,a,）；,进料焓：,即：,气液混合进料：,(655),(656),4、对于饱和液体、气液混合物及饱和蒸汽三种进料而言，q值就等,15,饱和液体进料（泡点进料）：,饱和蒸汽进料（露点进料）：,(657),(658),饱和液体进料（泡点进料）：饱和蒸汽进料（露点进料）：(65,16,提馏段操作线：,（,6-45）,式（,6-45）在前面讲到过，现将,式（,6-51）代入,式（,6-45）中：,提馏段操作线：（6-45）式（6-45）在,17,由于提馏段操作线截距c点与b点（,x,W，,x,W,）相距很近，通常,c、b两点作直线不准确。因此现在另想一种方法作出提馏段操作线。,（,6-59）,提馏段操作线的另外一种形式,连立精馏段操作线和提馏段操作线可得一交点,q,，联结,b,点与,q,点也可作出,提馏段操作线。,由于提馏段操作线截距c点与b点（xW，xW）相距,18,6.7.3,q,线方程（进料方程）,q,线方程为精馏段操作线与提馏段操作线交点,(,q,点,),轨迹的方程。,因此可以由精馏段操作线方程与提馏段操作线方程联立求解得出,q,线方程。,精馏段操作线：,提馏段操作线：,（,6-44）,（637）,6.7.3 q线方程（进料方程）q线方程为精馏段,19,(651),(652),整理式,（,637,）、,（,6-44）、(651)、(652),四式可得,q,线方程,：,即：,（660）,q,线方程或进料方程。,(651)(652)整理式（637）、,20,讨论：,1、在进料热状态一定时，即,q,为定值，则式（,660,）为一直线方程。,3、该直线的斜率为：,2、,q,线在,yx,图上是过对角线上,e,(,x,F,，,x,F,)点d 的一条直线；,4、截距为：,讨论：1、在进料热状态一定时，即q为定值，则式（660）,21,5、不同进料热状态，q值不同，其对q线的影响也不同。,图,6-34,进料线示意图,5、不同进料热状态，q值不同，其对q线的影响也不同。图6-3,22,五种进料状况的,q,值及,q,线方程的斜率在,x-y,图上的位置,进料状况,q值,斜率q/(q-1),进料线位置,A，过冷液,1,B，泡点液体,=1,C，汽-液混合物,01,D，露点蒸汽,=0,0,E，过热蒸汽,0,五种进料状况的q值及q线方程的斜率在x-y 图上的位置,23,图,6-34,进料线示意图,精馏段操作线不变时，提馏段操作线与进料线位置有关。如图,6-34,所示。,End,图6-34进料线示意图 精馏段操作线不变时，提馏段,24,a,c,e,x,F,x,D,f,图,6-33 操作,线的做法,五条线五个点,c,b,d,acexFxDf图6-33 操作线的做法 五条线五个点 c,25,（637）,（,6-44）,(651),(652),（637）（6-44）(651)(652),26,a,c,e,x,F,x,D,f,图,6-33 操作,线的做法,五条线五个点,c,d,b,acexFxDf图6-33 操作线的做法 五条线五个点 c,27,