ch2_2化工传质与分离过程

化工传质与分离过程第一章蒸馏回顾1.相平衡常数法3.气液平衡相图t-x-y图x-y图2.相对挥发度法AKAAyxAKoApP其中＝11AAAAyxyx1(1)xyx或00ABpp其中两组分理想体系的气液平衡第一章蒸馏1.3平衡蒸馏和简单蒸馏平衡蒸馏平衡蒸馏流程减压使液体混合物部分汽化加热器，节流阀，闪蒸塔平衡蒸馏原理F，xF，t，P1混合物F，xF，T，P2混合物te，P，D，y，W，x气液两相加热节流平衡蒸馏特点一次平衡，可间歇，可连续第一章蒸馏1.3.1平衡蒸馏平衡蒸馏计算物料衡算热量衡算气液平衡关系11Fxqyxqq1)erTtqq加热器终温：+（1(1)xyx()etfx平衡温度：x-yt-x-yq，xFx，yte例1-2第一章蒸馏1.3平衡蒸馏和简单蒸馏简单蒸馏简单蒸馏流程随蒸馏进行，x下降，y下降，t增加简单蒸馏特点微分蒸馏，非定态，用于初步分离简单蒸馏计算微分计算：物料平衡气液平衡例1-3，P13第一章蒸馏1.4精馏原理（一）xWyDxFt3211’2’3’多次部分汽化和部分冷凝可分别得到较纯的轻重组分F,xFD,yDW,xW重复单级操作，流程复杂，能耗大，中间产品多，产品收率低第一章蒸馏1.4精馏原理（二）多次部分汽化和冷凝联合操作——精馏塔xWyDxFt1’3’123D,yDF,xFW,xW2’精馏原理D,yDF,xFW,xW第一章蒸馏1.4精馏原理（三）下一层板（n+1）上升蒸气：Vn+1，yn+1，tn+1上一层板（n-1）下降的液体：Ln-1,xn-1，tn-1第n块板的情况进入物流（准备接触的两相）离开物流第n板上升蒸气：Vn，yn，tn第n板下降液体：Ln，,xn，tntn+1tn-1：传热xn-1x*n+1（与yn+1呈相平衡）：传质Xnxn-1，ynyn+1使重组分进入液相，浓度增高使轻组分进入气相，浓度增加传质结果第一章蒸馏1.4精馏原理（四）理论板第n板上升蒸气（Vn，yn）与下降液体（Ln，,xn）呈相平衡精馏操作必要条件上升蒸气——气相回流——再沸器下降液体——液相回流——冷凝器精馏操作的基本流程：塔、再沸器、冷凝器几个概念进料板精馏段提馏段（含进料板）作业P64，4xWyDxFt1’2’3’123xWyDxFt3211’2’3’F,xFD,yDW,xWD,yDF,xFW,xW第一章蒸馏1.3.1平衡蒸馏物料衡算FDWFFxDyWx总物料：＝易挥发组分：(1)FFyxDDWFq令＝D则＝1-qFq为液化率11Fxqyxqq对稳定连续过程，q为定值第一章蒸馏1.3.1平衡蒸馏热量衡算加热器:QF()pFcTt忽略热损失，则＝原料液减压降温，放出显热；显热用于汽化部分物料产生气相（潜热）()peFcTtDr(1)Frq物料热量衡算1)ertTqq平衡蒸馏温度：（第一章蒸馏1.3.1平衡蒸馏例1-2P11已知：相平衡图x-y和te-x，xF=0.5，汽化率60％，求x，y，texyte-xtexFf11Fxqyxqq令x=xF，则y=xF，对角线上e点过e点作斜率为q/(q-1)的直线物料平衡线作图：q=1-气化率由x，te-x曲线求teef(x,y)即为所求第一章蒸馏1.3.2简单蒸馏简单蒸馏计算τ：L，xτ+dτ:L+dL，x+dx，蒸出dD、y(与x平衡）dτ时间内物料衡算L()()dDdLxLdLxdxydD总物料：易挥发组分：dLdxLyx积分上限：L＝F，x=x1下限：L＝W，x=x221WxFxdLdxLyx相平衡关系y=f(x)一批操作的物料平衡12DDy=Fx-WxFW总物料：易挥发组分：12FxWxyD塔设备——板式塔、填料塔F,xFD,yDW,xW123457nXnxn-1，yn+1ynXnx7x6x5x4x3x2x1yny7y6y5y4y3y2y1PurerlowboilerobtainedatthetopoftowerPurerhighboilerobtainedatthebottomoftower