内容发布更新时间 : 2024/12/22 19:57:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

??D?F?xwRD?qFxm?RD?qF?D?FRD?qF?D?F

R??D?D??1?xw?q?F?F?xm?DDDDR??q??1R??q??1FFFF

??0.3614?0.361?0.5?1??0.0223xm?4?0.361?0.5?0.361?14?0.361?0.5?0.361?1

ym?1?1.49xm?0.0109

解法二：提馏段方程过点（xw,xw),又通过精馏线与进料线的交点（x1,y1）

?y1?0.8x1?0.186 ??y1??x1?0.7

?x1?0.285y?y1x?x1 ? 由两点式直线方程有： ?y2?y1x2?x1?y1?0.414

y?0.414x?0.285?? 0.0223?0.4140.0223?0.285 y?0.414?1.49?x?0.285?y?1.49x?0.0107 ?4? y与x1w成平衡关系。

y1?2xw2?0.0223??0.04361?xw1?0.0223

x2与y1服从提馏段操作线关系。

y1?1.49x2?0.0107

?x2?y1?0.01070.0436?0.0107??0.03641.491.49

y*2与x2成平衡关系

y*2?2x22?0.0364??0.07021?x21?0.0364 EMV?

?y2?0.0569

根据默弗里板效率公式y2?y1y2?0.0436??0.5*y2?y10.0702?0.0436

点评：

1.全塔物料衡算方程和塔顶产品收率的概念 2.平衡线方程；

3.进料状况参数q的意义及L′与L的定量关系； 4.进料线方程；

5.最小回流比及其计算式； 6.精馏段方程和提馏段方程； 7.逐渐计算法；

8.默弗里板效率的概念及计算。

例2. 在连续精馏塔中分离两组份理想溶液，原料液组成为0.5（易挥发组分摩尔分率，下同），泡点进料。塔顶采用分凝器和全凝器，如图所示，分凝器向塔内提供泡点温度的回流，其组成为0.88，从全凝器得到塔顶产品，其组成为0.95。要求易挥发组分的回收率为96％，并测得离开塔顶第一层理论板的液相组成为0.79，试求： ⑴操作回流比为最小回流比的倍数； ⑵若馏出液流量为50kmol/h，求需要的原料液流量。

【解】本题塔顶采用分凝器，分凝器相当于一层理论版，即离开分凝器的气、液相组成呈平衡关系，若已知气、液相组成，则可求得该物系的相对挥发度。同时离开第一层理论板的气相组成与从分凝器返回塔内的回流液组成呈精馏段操作线关系，若已知这一对组成，即可求操作回流比。 ⑴操作回流比与最小回流比之比R／Rmin 由附图所示，y0＝xD＝0.95，x0＝0.88 由相平衡方程知 y0??x00.88?0.95?1?(??1)x0 1?(??1)?0.88 解得 α＝2.59 由x1用相平衡方程求y1， 2.59?0.79?x1??0.907y1?1?(??1)x11?1.59?0.79 由精馏段操作线方程求操作回流比R，即 RxDx0?R?1R?1 R0.950.907??0.88?R?1R?1 解得 R＝1.593 y1?最小回流比Rmin由下式求得， Rmin?x?yy?x 因q＝1，故x＝x＝0.5 qF

Dqqq

yq?yF?R?2.59?0.5?xF0.95?0.721??0.721??1.036Rmin1?(??1)xF1?1.59?0.50.721?0.5

Rmin1.593?1.5381.036

⑵原料液流量F由回收率知

DxD50?0.95??0.96F?0.5FxF 解得 F＝99kmol/h

讨论：塔顶分凝器，便于控制回流温度，但调节回流比较困难。实际生产中从分凝器也可抽

出液相产品。一般分凝器和塔釜再沸器一样可视为起一层理论板的作用。

例3. 有两股苯－甲苯混合液，摩尔流量比为1：3，组 成依次为0.6和0.3（苯摩尔分率，下同），进料状态分 别为饱和蒸汽和饱和液体，分别从适宜位置加入精馏塔 中进行分离。要求塔顶产品组成为0.9，塔底产品组成 为0.05。在操作条件下两组份的相对挥发度为2.47， 试求：该精馏过程的最小回流比Rmin。 add

c【解】本题为求复杂塔的最小回流比Rmin。最小回流比所对应的操作线与平衡线交点可能为夹紧点，只是夹紧点的位置不同，如本题附图所示，夹紧点可能出现在点d1或点d2。简单的处理方法是分别按操作线ad1和cd2求出最小回流比Rm1和Rm2，然后比较它们的大小,其中的大值即为所求的最小回流比。

⑴作线ad1求最小回流比Rm1,因饱和蒸汽进料,故：

Rm1?xD?yq1xD?xF10.9?0.6?xq12.47xq1????0.6yF1?xF1?yq1?xq1xF1?xq10.6?xq11?(??1)xq11?1.47xq1 解得 xq1＝0.378

Rm1?0.9?0.6?1.3510.6?0.378

⑵ 依操作线cd2求最小回流比Rm2 操作线cd2的斜率为

LV33?L?qF?qFV?(1?q)F?(1?q)F111221112?2L?FV?F ( 因q1＝0, q2＝1 )

1211Rm2DF1?3?yF2?xWL3Rm2D?F2??V3(Rm2?1)D-F1(Rm2?1)DF1?1xF2?xW其中

（因F2／F1＝3）

yF2?故

?xF2?2.47?0.3?0.5141?(?-1)xF21?1.47?0.3

RD/F?3?0.514?0.05?1.856(R?1)D/F?10.3?0.05m21m21 （a）

上式中D／F1可由全塔物料衡算求得，即

F1xF1＋F2xF2＝DxD＋Wxw＝DxD＋(F1＋F2－D)xw

由上式整理得：

?Fx?(1?F)xxFDFF?FxD?x221F211WW0.6?3?0.3?(1?3)?0.050.9?0.05 ?1.529 ?1.529Rm2?3?1.8561.529(Rm2?1)?1将D/F值代入式（a）得：

解得：Rm2＝1.542因Rm2＞Rm1，故该精馏过程的最小回流比为1.542。