1 / 3 第四节双组分连续精馏过程的物料衡算一、理论板的概念及恒摩尔流假定1.理论板的概念理论板—离开该塔板的蒸汽和液体互成平衡。2.恒摩尔流假定恒摩尔流:指在精馏塔内,无中间加料或出料的情况下,每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等(恒摩尔气流),每层塔板下降液体的摩尔流量也相等(恒摩尔液流)。(1)恒摩尔气流(气化)精馏段:提馏段:?注意 : V 不一定等于 VV-- 精馏段上升蒸汽的摩尔流量, kmol/h; V -- 提馏段上升蒸汽的摩尔流量, kmol/h (2)恒摩尔液流(溢流)精馏段:提馏段:注意: L 不一定等于'LL —精馏段任一塔板下降液体流量,kmol/h L —提馏段任一塔板下降液体流量, kmol/h 若恒摩尔流动假设成立,则有1kmol 蒸汽冷凝,同时就必须有1kmol 的液体气化。满足恒摩尔流的条件:(1)两组分的摩尔汽化潜热相等;( 2)两相接触因两相温度不同而交换的显热可忽略不计;(3)塔设备保温良好,热损失可以忽略不计。二、物料衡算和操作线方程1.全塔物料衡算常数VVVV321常数''3'2'1VVVV常数LLLL321常数''3'2'1LLLLDx2 / 3 设: F、D、W— — kmol/h x F、 xD、xW— — 摩尔分数连续稳定操作,故:总物料:易挥发组分:塔顶采出率:; 塔底采出率:塔顶易挥发组分回收率塔底难挥发组分回收率【例题 7-3 】2.操作线方程(1)精馏段操作线方程令DLR为回流比精馏段操作线方程WxWDFWxDxFxWDFWDWFxxxxFD)(WDFDxxxxFW)(WDWFxxxxFDWDFDxxxxFW%100AFDFxDx%100)1()1(BFWxFxWDnnDxLxVyDLV1DnnxDLDxDLLy1111RxxRRyDnn3 / 3 其意义:表示在一定的操作条件下,精馏段内自任意第n 块板下降液相组成xn 与其相邻的下一块(即n+1)塔板上升蒸汽组成y(n+1) 之间的关系。精馏段操作线的绘制:当 R, D, xD为一定值时 , 该操作线为一直线。(方法一)斜率 : 截距 : (方法二)过点a(xD,xD )及点 c(0, xD /(R+1))的一条直线。课堂练习:习题7-5 练习:在连续操作的精馏塔中,每小时要求蒸馏2000kg 含水 90%(质量百分数,以下同)的乙醇水溶液。 馏出液含乙醇95%,残液含水 98%,若操作回流比为3.5 ,问回流量为多少?[答:L=602.2kg /h]小结:理论板的概念及恒摩尔流假定;全塔物料衡算及精馏段操作线方程。作业:习题7-6 VL1RR1DRx