化工原理2
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作足谥适颀雨丽百雨Σ雨的质童传递过程来实现的。刊r均相物系,必须造成一个两相物系才能将均ll氵
⒈芒合
物分
离
。蒸
丝
抉作
采川改变状态参数的尤卜氵去(Ⅱ
ˉ¨` n田'"什dl li1II工`l LJ大人灼卜果弓丨入另一-相.吻后 fΠ△z∥
则两细分理想物系的气液相平衡关系私=(P一p`)/(p'—p矿)一一一泡点方
程
对于 蚤:扣定温度下纯细分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成;反之, EL矢凵一
相细成,可求得与之平
衡的另
一相组成和
温度
(试并法
)。
2.用相对挥发度表示气液平衡
关
系
溶液中各组分的扦发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示,即
vA≡p√xA
v:=℃奢最中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的扦发哽之比为相对扦发度。其
表
达式有
口=vvV:= (pA/xA) / (p:lx:) =yAⅩ:/y:xA对于理想溶液: 口印'/p:0 ·气液鞠础F吲⒒
(ε
男糍程陈旦里丛
,暇酵异队俑赐旦
时不能川占
^值的大小。J用来判断蒸馏分崔
逦精馏方法分离G
3.气液平衡
相图
(1)温度一组成
(泳
呷)图
该图由饱和蒸汽线(露点线)、饱和淹铃绋
(泡点线
)组
啐
,饱和液体线以
下区域为液相区,饱和蒸汽
线上方区域为过热蒸汽区,两曲线之间区域为气液共存区。气液两相早垩篮状态时,气液两相温度相同,但气相组成人于液相细成;若气液两相组成相同,则气
相露点温度厶工
液相泡点温度。
(2)x-y图亍的气相组成y之间的
本
系
垫
线图
,平衡线位
于对角线的上方。平衡
线偏
噪仵的依据楚杰Δ
。粘馏塔中各级易挥发细分浓
顶温度总是低】
上
}}底温∫
芟
,原㈧之一足:l}}|负易鱼璧塑直塑望至Ⅱ坐厶
∶∶∶。
栅蛳鼷唧楚
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Ι∷咒片:刂廾枷
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名饣I. ‘∶扌苫扌勿
}{仲
l饣
钉
总物料衡算
: F=D+W
易挥发细分
: hF=DⅩD+Wxw
塔J页易挥发细分丨Π丨收率
: 〃D=(DxD/FⅩ
F)Ⅹ
1oo%
塔底难挥发绸分冂收率
: 刀w=[W(1议w)″(1以
F)2 礻廴窝段塑丛衡算和
|操作线方下
V
总物料衡算
: V=L+D
易挥发组分
: wn+Fhn+DxD
操作线方稆
: h+1=(凵
飞/)xn+(DⅣ
)ⅩD=lR/(R+1)lxn+【1/(R+1)】
xD
其中:R过m—
_回
流比
上式表示在
一
定操作条件卜
,精
馏段内自任意第
÷层板下
降的液相组成
苎ェ土堇座囹型Ⅱ上ェ勤豇丝
塞卫旦
之间的关系
。
在x—
y坐
标上为直线,斜率为R尽
+1,截
拶E为xD尽
+1。3.提
馏段物料衡算和操作线方程
总物料衡算
: L′
=r+w
易挥发细分
: rxm′
=FYm+1′+wxw
窒赁壅挛崖
L定操韬柔丿亡∷篷
磋茧瓦
层板)上升蒸汽相组成珏+1′之间的关系。
r除
与L有
关外,还
受进料量和进料热状况的影响。
四、进料热状况参数
‰冫
千=槲田胪牛吾丁
疵彳旷
品乐玻
亏r
铖∥时肠
实觫fr+,加川剞狒觫
栅酐辉
吐肜蛾见⑴
淝抵
T献
南冷濉⑵
触‰饱和
汽;(5)温蓝点的过热蒸汽。
什
廿迦黼耀锵雒9'o%(°
不同进料热状况下的
q值
进料热状况
冷液体
饱和液体气液混合
物
饱和蒸汽过热蒸汽
q值>1
10~10<0
对「饱和液体
、
气液混合物和饱刀
|蒸汽
进料而
言
q值
等于进料中的液相分率
。
L′=L+qF
V=V′—— (q-1) F
q线方稆鱼进料方
稆
)为: y=[q/(q-1)]x—x/(q-1)
上式表示两操作线交点的轨迹方程
。
塔底再沸器相当于
一
层理论板
(气
液两相平衡
),塔
顼采用分凝器时
,分
凝器相当
T一
层理论扳
。
由
T
冷液进料时提馏段内循环甘
l曾人
,分
离程度提高
,冷
液进料较气液混合物进料所需理
论板数为少。
TT、冂流比及其选择
(1)全回流
R=VD=∞,操作线与刈角线重合
,操
作线方稆h至
匝
,达
到给定分离稆度所需理论板层数最少为
Ⅱ
ml。(2)最
小回流比
当冂流比逐渐
亚少时
,精
馏段操作线截
`E随之逐
渐增人
,两
操作线位置
将向平衡线柒近
,为
达到相
ll l分离程度所需理沦板层数亦逐渐增多。达到恒浓
F×
(夹
紧区)Fnl流比
最小
,所
需理论板无穷多
。
I,d∶常平衡线
Rmin= (xD—yq)/(yq—Ⅹ
q)
饱和液体进料时:Ⅹ
q=ⅩF
饱和杰汽进料∫:⒒|=yF
II 亻
〈
11∶∵泞
、
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线竹
:切
线
,由
叨线斜率
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