学时四多侧线的精馏塔化工传质与分离过程教学

1.多侧线进料分离组分相同而浓度不同原料液，则应在不同塔板位置上设置相应进料口多侧线进料。两股进料的精馏塔精馏段提馏段中间段四、多侧线的精馏塔总物料衡算DLFV1易挥发组分衡算DsFsDxxLxFyV111VxFDxxVLyFDss111操作线方程中间段四、多侧线的精馏塔11)1(FqVV11FqLL各段间汽、液负荷的关系22FqLL22)1(FqVV1111)1()1(FqDRFqRDVL22112211)1()1()1(FqFqDRFqFqRDVL四、多侧线的精馏塔两股进料的精馏塔最小回流比的确定由ab线斜率求Rmin1由ck线斜率求Rmin2选则较大者作为Rmin两股进料的精馏塔理论板的图解NT=17（包括再沸器）NF1=5（包括再沸器）NF=92.多侧线出料为了获得不同规格的精馏产品，则可根据所要求的产品组成在塔的不同位置上开设侧线出料口多侧线出料。有侧线采出的精馏塔精馏段提馏段中间段四、多侧线的精馏塔21DDLV总物料衡算易挥发组分衡算22111DDssxDxDxLyV操作线方程212211211DDLxDxDxDDLLyDDss中间段四、多侧线的精馏塔有侧线采出精馏塔的操作线五、非理想物系对于非理想物系，其理论板的求解方法与理想物系相同，但汽液平衡关系需按非理想物系计算。理想物系iiixpPy0iiiiixkxPpy0Ppkii0故汽液平衡常数非理想物系汽相理想，液相非理想0iiiyPpxiiiiiixkxPpy0Ppkiii0故五、非理想物系活度系数i活度系数计算方法范拉方程威尔逊方程NRTL方程UNIQUAC方程UNIFAC方程√√√五、非理想物系非理想物系汽相非理想，液相非理想ˆiiiiiiiixkxPpyˆ0Ppkiiiiˆ0故逸度系数五、非理想物系0iiiiyPpx逸度系数计算方法范德华方程维理方程R－K方程BWR方程对应状态原理法√√√五、非理想物系六、非汽液恒摩尔流对于汽液恒摩尔流，需求解方程物料衡算方程（M方程）平衡方程（E方程）加和方程（S方程）EMS方程组对于汽液非恒摩尔流，需求解方程物料衡算方程（M方程）平衡方程（E方程）热量衡算方程（H方程）EMHS方程组加和方程（S方程）课外资料：精馏模拟计算常用软件包采用不同的方法，求解MEHS方程组。在软件包中存储了常见物系的物性参数及气液平衡数据，对缺乏数据的物系，可通过软件包内的计算模块，求出相关的参数。给定相应的设计参数，通过模拟计算，即可获得所需的理论板层数；进料板位置；各层理论板汽液相负荷、汽液相密度与粘度；各层理论板的温度与压力等。ASPEN软件包PRECESSⅡ软件包一、塔高的计算1.板式塔有效高度的计算（1）基本计算公式TpHNZ)1(板式塔有效高度是指安装塔板部分的高度，其计算方法是，先通过板效率将理论板层数换算为实际板层数，再选择合适的板间距计算板式塔的有效高度。实际塔板层数塔板间距一、塔高的计算（2）塔板效率塔板效率反映了实际塔板的汽液两相传质的完善程度。①全塔效率%100pTTNNE全塔效率反映塔中各层塔板的平均效率，因此它是理论板层数的一个校正系数，其值恒小于1。总板效率②单板效率单板效率又称默弗里（Murphree）效率，它是以混合物经过实际板的组成变化与经过理论板的组成变化之比来表示的，单板效率即可用汽相组成表示，也可用液相组成表示，分别称为汽相单板效率和液相单板效率。一、塔高的计算汽相单板效率1*1nnnnMVyyyyE液相单板效率nnnnMLxxxxE*11单板效率分析1ntnt1nt1nyny1ny1nxnx1nx)(ny)(nx一、塔高的计算③点效率点效率是指塔板上各点的局部效率。1*1nnOVyyyyE点效率分析1nynynx1nxxy)(y一、塔高的计算2.填料塔有效高度的计算基本计算公式)(HETPNZT等板高度获取途径：经验公式计算查有关填料手册实验测定一、塔高的计算二、塔径的计算1.基本计算公式uVDs4提示精馏段与提馏段分别计算，相差不大取较大者作为塔径，相差较大采用变径塔。计算塔径后应进行圆整。精馏塔直径计算式2.蒸汽体积流量的计算（1）精馏段体积流量的计算VmsVMV3600iinimMyM1操作压力较低时，汽相可视为理想气体混合物PTTPVVs0036004.22二、塔径的计算（2）提馏段体积流量的计算VmsMVV3600iinimMyM1PTPTVVs0036004.22操作压力较低时，汽相可视为理想气体混合物二、塔径的计算一、冷凝器的热负荷)(LDLDVDCDILIVIQ冷凝器的热量衡算kJ/h冷凝器的热负荷DLLDICQVVDILDI以单位时间为基准，对冷凝器热量衡算（忽略热损失）冷却介质消耗量)(12ttcQWPcCCDRDLV)1(由则kg/hDCDrRQ)1(故一、冷凝器的热负荷)()1(LDVDCIIDRQ汽化热二、再沸器的热负荷再沸器的热量衡算以单位时间为基准，对再沸器热量衡算LLmLWVWBQILWIIVQkJ/h再沸器的热负荷WLVWIBQVLWILmILQWLV由设LmLWII则LWBQrVQ故二、再沸器的热负荷汽化热LLWVWBQIIVQ)(再沸器热损失加热介质消耗量21BBBhIIQW饱和蒸汽加热rQWBhQL=(0.2～0.3)QBkg/h二、再沸器的热负荷加热蒸汽的汽化热练习题目思考题作业题:15、161.多侧线的精馏塔与无侧线的精馏塔在计算上有何不同？2.计算精馏塔直径时应注意哪些问题？3.在精馏过程中，影响塔板效率的因素是什么？4.单板效率与全塔效率有何不同？