大学课件-化工原理-蒸馏-3

6.5双组分连续精馏的设计计算6.5.1精馏操作方程(1)精馏段操作方程qnVqnLyn+1xnqnLxDqnDxDy11nnDnLnVqqqDnDnnLnnVxqxqyq1物料衡算：则DnVnDnnVnLnxqqxqqy1DnDnLnDnnDnLnLnxqqqxqqqy1nDnLqqR——回流比111RxxRRyDnn——精馏段操作方程该方程表示了精馏段相邻两塔板下降液体组成（第n块板）和上升蒸汽组成（第n+1块板）之间的关系，即任一塔截面汽、液两相组成之间的关系。过点（xD,xD)斜率为：vapourofliquidof1molmolqqRRnVnL111RxxRRyDnn-----一条直线(2)提馏段操作方程qnV'qnL'yn+1xnn+1qnW,xWnWnLnVqqq''nnLwnWnnVxqxqyq''1则WnWnLnWnnWnLnLnxqqqxqqqy'''1WnWnFnLnWnnWnFnLnFnLnxqqqqqxqqqqqqqy1——提馏段操作线方程nWnFnLnFnLqqqqqqqnVnLqq''过点（xw,xw)斜率为：WnWnFnLnWnnWnFnLnFnLnxqqqqqxqqqqqqqy1----一条直线1、操作方程的图示（x-y图）●精馏段操作线方程的分析与图示111RxxRRyDnn6.5.2进料热状态对精馏操作的影响给定q,x,wFDZ,x和R斜率=截距=xD/（R+1）过点（xD，xD）和点（0，xD/（R+1））的直线nVnLqqRR1或●提馏段操作线方程的分析与图示过点（xW，xW）的直线，斜率与q有关。WnWnFnLnWnnWnFnLnFnLnxqqqqqxqqqqqqqy1nWnFnLnFnLqqqqqqq或nVnLqq''qRxqZRxDFq)1()1(qRqxRZyDFq两线交点坐标（xq，yq）：联立求解两方程，得到其交点的轨迹方程为：——q线方程q一定时，过点（zF,zF）,斜率为q/（q-1）的直线。2.q线方程与图示11qzxqqyFqqxDxWZFDWF（3）连接点W(xW,xW)和Q(xq,yq)得到提馏段操作线。（2）由点F（ZF，ZF）和斜率（q/(q-1)）做q线，交点Q(xq,yq);精馏段操作线和提馏段操作线的作图方法：（xq，yq）1RDx（1）连接D（xD，xD）和（0，xD/(R+1)两点，得精馏段操作线；3.回流比R及进料状态参数对操作线的影响◆回流比R的影响：远离平衡线,而(xD,xD)不变，且R对q线无影响，故提馏段操作线斜率下降，靠近对角线→操作线靠近对角线。)''(nVnLqq)(nVnLqq↑→精馏段操作线靠近对角线,R↑→◆q的影响：111RxxRRyDnnWnWnFnLnWnnWnFnLnFnLnxqqqqqxqqqqqqqy111qzxqqyFqqq=1q10q1q=0q0zF②由q线方程可知，q线与进料量qnF无关，而q线决定提馏段操作线，故提馏段操作线与进料量qnF无关。提馏段操作线方程经变换，与xD，xW，zF，q，R有关。由作图法知，xD，xW，zF，q，R一定,则各线确定,均与qnF无关。①q值不影响精馏段操作线，对提馏段操作线有影响。q↓，提馏段操作线斜率增大。作业：P1309、10