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1、1.冷液进料,冷液进料,冷液进料,一、精馏塔的进料热状况,2.饱和液体(泡点)进料,饱和液体进料,饱和液体进料,一、精馏塔的进料热状况,3.汽液混合物进料,汽液混合物进料,汽液混合物进料,一、精馏塔的进料热状况,4.饱和蒸汽(露点)进料,饱和蒸汽进料,饱和蒸汽进料,一、精馏塔的进料热状况,5.过热蒸汽进料,过热蒸汽进料,过热蒸汽进料,一、精馏塔的进料热状况,二、进料热状况参数,1.进料热状况参数的定义,为了定量地分析进料量及其热状况对于精馏操作的影响,现引入进料热状况参数的概念。,进料板的物料衡算和热量衡算,物料衡算,热量衡算,设,二、进料热状况参数,二、进料热状况参数,进料热状况参数,则,整
2、理得,令,2.进料热状况参数对提馏段操作线方程的影响,由,则,二、进料热状况参数,提馏段操作线方程,3.进料热状况参数的计算,对于冷液进料,设进料温度为 tF、泡点温度为 tb,泡点进料,定性温度,二、进料热状况参数,由,冷液进料,泡点进料,汽液混合物进料,露点进料,过热蒸汽进料,二、进料热状况参数,一、逐板计算法,逐板计算法通常从塔顶开始,计算过程中依次使用平衡方程和操作线方程,逐板进行计算,直至满足分离要求为止。,平衡方程,操作线方程,(a),(b),(c),逐板计算法示意图,塔顶采用全凝器,由 y1=xD,(a),x1,y2,x2,y3,xF xn(泡点进料),进料板 NF:第 n 层,
3、一、逐板计算法,(b),(a),(a),(a),(b),精馏段理论板层数:n-1(进料板算在提馏段),由=xn,xW,总理论板层数 NT:n m-2(不包括再沸器),一、逐板计算法,(a),(a),(a),(c),(c),(c),提馏段理论板层数:m-1(不包括再沸器),二、梯级图解法,梯级图解法又称麦克布蒂利法,简称MT法。,1.操作线的作法,用图解法求理论板层数时,需先在xy图上作出精馏段和提馏段的操作线。作图时,先找出操作线与对角线的交点,然后根据已知条件求出操作线的斜率(或截距),即可作出操作线。,xD,a,b,xW,c,d,精馏塔的操作线,g,提馏段操作线的截距数值很小,因此提馏段操
4、作线不易准确作出,且这种作图法不能直接反映进料热状况的影响。故提馏段操作线通常按以下方法作出:先确定提馏段操作线与对角线的交点c,再找出提馏段操作线与精馏段操作线的交点d,直线cd即为提馏段操作线。,二、梯级图解法,由,在交点处两式中的变量相同,略去有关变量的上下标,经整理得,又,二、梯级图解法,q 线方程或进料方程,与对角线联立解得交点e。过点 e作斜率为q/(q-1)的直线与精馏段操作线交于点d,联接cd 即得提馏段操作线。,二、梯级图解法,直线方程,斜率,截距,操作线的作法,xD,a,b,xW,c,xF,e,截距,斜率,f,d,2.梯级图解法求理论板层数,自对角线上的点 a开始,在精馏段
5、操作线与平衡线之间作由水平线和铅垂线构成的阶梯,当阶梯跨过两操作线的交点 d时,改在提馏段操作线与平衡线之间绘阶梯,直至阶梯的垂线达到或跨过点c为止。,二、梯级图解法,xD,a,b,xW,c,xF,e,f,d,1,2,3,4,5,NT=4(不包括再沸器);NT=5(包括再沸器);NF=3,3.适宜的进料位置,进料位置对应于两操作线交点d所在的梯级,这一位置即为适宜的进料位置。,适宜的进料板位置,二、梯级图解法,4.进料热状况对理论板层数的影响,进料热状况参数 q 值不同,q 线的斜率也就不同,q 线与精馏段操作线的交点 d 随之而变动,从而影响提馏段操作线的位置,进而影响所需的理论板层数。,二、梯级图解法,进料热状况对q线的影响,进料热状况,q 值,q/(q-1),q线的形状,冷液进料,泡点进料,汽液混合物进料,露点进料,过热蒸汽进料,二、梯级图解法,进料热状况对理论板层数的影响,q 值越大,进料温度越低,平衡线与操作线距离越远,所需的理论板层数越少。,练 习 题 目,思考题,作业题:6、8、10,1.进料热状况参数有何物理意义?2.q 线方程或进料方程是如何获得的?3.进料量对理论板层数有无影响,为什么?4.在分离任务一定时,进料热状况对所需的理论 板层数有何影响?,xiexie!,谢谢!,xiexie!,谢谢!,