34 第九章 液体精馏3.pptx

第1页：第三节平衡蒸馏

第三节平衡蒸馏

物料衡算、热量衡算、平衡方程为基础.一平衡蒸馏1流程第三节平衡蒸馏与简单蒸馏eD,y,t,r原料F,xf,toTPte−−−泡点温度(闪蒸后汽液两相的平均温度)r−−−汽化潜热cp−−−混合液的平均摩尔比热,KJ/Kmol.Kte加热炉W,x,te

第2页：物料衡算

物料衡算

Fq=W,D=(1−q)F⎧F=D+W⎨⎩Fxf=Dy+Wx总组分轻组分联立求解得整理成y的表达式D=xf−x=1−qFy−xy=q−1x−q−1xfq12物料衡算设液相产物占总加料量的分率为q,即,∮Fx=Dy+WxF=D+Wffy=qx−1xq−1q−1D=xf−x=1−qFy−x

第3页：热量衡算

热量衡算

加热炉的热流量Q=FcP(T−t0)pecT=t+(1−q)r节流减压后,物料放出显热供自身汽化,所以FcP(T−te)=Dr=(1−q)Fr3热量衡算

第4页：平衡蒸馏

平衡蒸馏

对理想溶液1+(α−1)xy=αx平衡温度te与组成x应满足泡点方程te=f(x)4特征方程:平衡蒸馏中可假设汽,液两相处于平衡状态即：两相温度相同,组成互成平衡，则：y=f(x)

第5页：平衡蒸馏

平衡蒸馏

x=xf时,y=xff点(xf,xf)qq−1的直线．该直线与平衡线cpe.e加热温度.便可算出所需热流量Q=Fcp(T−t0),Q=KAΔt,可对预热器进行设计计算.(泡点)t再根据T=t+(1−q)r求出若已知q,则过f点(xf,xf)作斜率为etxfefxy=f(x)相交与一点ee点的坐标便是所求的汽,液相组成.再根据泡点曲线图,可求出平衡温度5、平衡蒸馏的图解计算

第6页：平衡蒸馏

平衡蒸馏

的图解xF0y泡点1.0efte(te~x)1.0x平衡蒸馏的图解

第7页：简单蒸馏

简单蒸馏

它是间歇操作,属于非定态过程,对非定态过程须取一时间微元dτ,在dτ时间作物衡和热衡.Wxy二简单蒸馏

第8页：过程的数学描述

过程的数学描述

1dxdxXX2y=f(x)y−xWy−x∫W2特征方程仍为积分,得lnW1=忽略二阶微分,则dw=1、简单蒸馏过程的数学描述W，x，y——分别为某瞬时釜中液体量，液体浓度以及汽相浓度如果dτ时间内蒸出物料量为dw,釜内液体相应的由x降为(x−dx).对时间微元作易挥发组分的物衡可得:Wx=ydw+(W−dw)(x−dx)

第9页：简单蒸馏

简单蒸馏

y=f(x)将特征方程代入物料衡算式中[ln11x1xx21−x1dxf(x)−xlnW1=W2∫+αln1−x2]W2α−1x21+(α−1)x分得lnW1=y=αx代入上式积若为理想溶液2简单蒸馏过程计算

第10页：物料衡算

物料衡算

211W2(x1−x2)W−Wy=x+对全过程易挥发组分作物料衡算可求出馏出液的平均组成y.y(W1−W2)=W1x1−W2x2W2(残液量).W1,x1已知,若规定x2,便由上式可求出P67例9-2平衡蒸馏与平衡蒸馏的比较