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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,化工原理,-,精馏,复习,1,、相平衡方程,2,、操作线方程(作图),化工原理,-,精馏,本节内容,一、,理论塔板,数的计算,二、进料热状况参数,q,化工原理,-,精馏,一、理论塔板数的计算,理论板数的计算方法:,1,、,逐板计算法,2,、,图解法,3,、,简捷法(吉利兰关联图),化工原理,-,精馏,1,、逐板计算法,原理,相平衡方程:解决离开,某块板,的汽液两相组成关系,操作线方程:解决,板间,截面汽液两相组成关系,理论假设,(,1,),塔顶采用全凝器,泡点回流,(,2,) 塔釜间接蒸汽加热,(,3,) 进料为泡点进料,化工原理,-,精馏,x,1,y,2,x,2,相平衡关系,操作关系,(,精,),操作关系,(,提,),为 止,。,塔顶为全凝器,,x,D,=,y,1,相平衡关系,(泡点进料时的进料板),y,n+1,相平衡关系,x,n+1,y,n+2,化工原理,-,精馏,共用了,n,+,m,次相平衡关系,因而全塔所需的理论板数,N,=,n,+,m,块(包括再沸器)。,再沸器相当于一块理论板。,例:某精馏过程需要理论板数为,10,块(包括再沸器),其塔板效率为,50%,,则实际板数为多少块(不包括再沸器)?,化工原理,-,精馏,讨论(逐板计算法),优点:结果准确,缺点:计算繁琐,需要计算机编程,计算,化工原理,-,精馏,2,、图解法,0,1,1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,(,1,)作图步骤,x,y,A,、对角线,B,、平衡线,D,、提馏段操作线,C,、精馏段操作线,E,、在平衡线与操作线之间画梯级,化工原理,-,精馏,讨论(图解法),优点:简明清晰,便于分析影响因素,缺点:计算不够精确,化工原理,-,精馏,(,2,)梯级的意义,n,n-1,n+1,X,n+1,x,n,X,n-1,y,n+1,y,n,y,n-1,x,n,y,n,y,n+1,X,n-1,梯级跨度越大(操作线与平衡线的偏离程度越大),表示每块理论板的增浓程度越高,则所需理论板数越少。,化工原理,-,精馏,(,3,)最佳进料位置,0,1,1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,x,y,当梯级跨过两操作线交点时,更换操作线定出的进料位置为,最佳进料位置。,x,0,1,1,1,2,3,y,化工原理,-,精馏,例,7-8,化工原理,-,精馏,二、进料热状况的影响和,q,线方程,1,、进料热状况参数,q,(,1,)五种进料状态,T,泡点 过冷液体,T,泡点 饱和液体, 泡点,T,露点 汽液混合物,T,露点 饱和蒸汽,T,露点 过热蒸汽,化工原理,-,精馏,(,2,)进料板作衡算,精馏段,提馏段,F,V,L,H,m,F,H,m,V,H,m,L,H,m,V,H,m,L,总物料衡算:,热量衡算:,工程上忽略温度对焓值的影响,即,饱和液体摩尔焓,L,m,L,m,H,H,饱和蒸汽摩尔焓,V,m,V,m,H,H,化工原理,-,精馏,移项,得,整理,得,(进料板总物料衡算),化工原理,-,精馏,液化分数,通式,由上式和进料板物料衡算,得,化工原理,-,精馏,2,、各种进料热状况下的,q,值,(,1,)过冷液体进料,q,1,(,2,)饱和液体进料,q,=,1,F,V,过冷液体进料,L,F,V,饱和液体进料,L,化工原理,-,精馏,(,3,)汽液混合进料,(,4,)饱和蒸汽进料,(,5,)过热蒸汽进料,过热蒸汽进料,F,V,q,0,0,q,1,q,=0,化工原理,-,精馏,小结,2,、,用图解法求理论塔板数,A,、平衡线,B,、精馏段操作线,C,、提馏段操作线,D,、在平衡线与操作线之间画梯级,1,、逐板计算法,求理论塔板数,3,、进料状态参数,q,化工原理,-,精馏,作业,P.120 7-8,化工原理,-,精馏,
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