作业 1评述
1,平衡数据的获取,请给出任意一个三元 (或二元 )体系的汽液平衡数据,请给出出处及获取该数据的途径,
为何不复印下来?
此处的主要目的是什么?
是找的过程和对所取数据的分析
(比如,为什么用 30kPa下的水 -乙二醇数据?)
作业 1评述
2,分析简单蒸馏过程,分析是否可以用简单蒸馏的方法从
7%(质量分数 )的乙醇发酵液制得 75%(质量分数 )的医用酒精? 如果可以,最多可以得到多少,
一次不行,可以多次,
思路一定要开阔,此为该课程的特点之一,
那最多能得到多少呢?
物料衡算是该学科的重要方法之一,
作业 1评述
3,某两组分混合液 100kmol，其中易挥发组分的摩尔分数为 0.4,在 101.33kPa下进行平衡蒸馏,最终所得液相产物中易挥发组分的摩尔分数为 0.3，试求所得汽相产物的量和组成。假设该体系为理想体系，相对挥发度为
3.0。如果将操作压力降低（即改为真空操作），那么两相产物的量和组成会如何变化？
硬套公式
相对挥发度如何随条件变化？（热力学基础）
如何实现新的条件下的操作 （工程概念 〕
第四节 精馏原理及设计计算
精馏流程
精馏原理
用何设备实现 (可以 用板式塔 )
设计计算设计计算
给出原料的量和组成
提出产品的质量要求 (收率要求 )
设计内容 (板数,回流比,塔径?)
处理方法 (多级逆流 ; 理论级模型 ; 恒摩尔流简化假设 )
级数：高度
直径：粗细
回流比 R：能耗 R=(1.1-2)Rmin
x n-1 yn
yn+1 xn
n
n+1
实际板数如何确定呢?
理论板数 /塔板效率
塔板效率为什么不是 100%?
– 需要从板结构和流体流动谈起
效率如何描述?
第五节 板式塔设备
塔板结构
板上流动
负荷性能图
板效率
筛孔板 ;
开孔 ;
降液管 ;
溢流堰,
1 板式塔结构（剖面）
1 板式塔结构（俯视）
受液区
安定区
开孔区
溢流堰
降液管
2 塔内流动
总体：逆流流动
板上：错流流动
3 负荷性能图
什么是负荷性能图？
– 对汽液负荷变化的承受能力
5条线及解释
如何得到的？
– 实验和经验式
L(m3/s)
V (m3/s)
1
2
3
4
5
气量下限线
为什么?
漏液线
可接受的程度?
10%
return
气量上限线
为什么?
液沫夹带线
可接受的程度?
0.1kg液 /kg气 (汽 )
return
液量下限线
为什么?
可接受的程度?
6mm堰头高
return
液量上限线
为什么?
气泡夹带线
可接受的程度?
3-5秒的停留时间
return
液泛线
何谓液泛?
淹塔
原因,
– 液膜夹带过量
– 溢流液泛 (流动不畅 )
L(m3/s)
V (m3/s)
操作点与操作弹性
4 板效率
全塔效率,NT/N
– 如何得到?
– 大致数据?
单板效率
– 汽相 Murphree效率
– 液相 Murphree效率 1
2
3
y1 xD
y2 x1
y3 x2
*21
21
2 xx
xx
E
3*2
32
2 yy
yy
E
例题（板效率）
全塔效率和单板效率之区别
问题,各板的效率均为 50%时，全塔效率是否也是 50%？
原因
1
2
3
5
4
6
y1 xD
yw x6
y2 x1
y3 x2
y4 x3
y5 x4
y6 x5
xD=0.9
某塔,6块实际板,全回流操作,
单板效率均为
50%,已知平均相对挥发度为 2.5(苯甲苯体系 ),测得塔顶组成为 0.9,
试求全塔效率,
1
2
3
5
4
6
y1 xD
yw x6
y2 x1
y3 x2
y4 x3
y5 x4
y6 x5
xD=0.9
y1 x1* x1
y2 x2* x2
y6 x6* x6
xD
yW
y=x
x.
x.y
511
52
*21
21
xx
xxE
mL?
1
2
3
5
4
6
y1 xD
yw x6
y2 x1
y3 x2
y4 x3
y5 x4
y6 x5
xD=0.9
y1=0.9,x1*=0.7826,x1=0.8413
y2=0.8413,x2*=0.6795,x2=0.7604
y3=0.7604,x3*=0.5594,x3=0.6599
y4=0.6599,x4*=0.6370,x4=0.5485
y5=0.5485,x5*=0.3270,x5=0.4377
y6=0.4377,x6*=0.2374,x6=0.3376
1
2
3
5
4
6
y1 xD
yw x6
y2 x1
y3 x2
y4 x3
y5 x4
y6 x5
xD=0.9
y1 x1*
y2 x2*
yn xn*
xD
yW
y=x
x
xy
5.11
5.2
求从 0.9到 0.3376所需的理论级数
12
11
B
A
B
A
B
A
B
A
x
x
y
y
x
x
y
y
1
2
3
5
4
6
y1 xD
yw x6
y2 x1
y3 x2
y4 x3
y5 x4
y6 x5
xD=0.9
y=x
x
xy
5.11
5.2
求从 0.9到 0.3376所需的理论级数
12
11
B
A
B
A
B
A
B
A
x
x
y
y
x
x
y
y
ln
)/(
)/(
ln
1
NTBA
DBA
T
DB
A
NT
NTB
A
xx
xx
N
x
x
x
x
NT=3.1336
效率 =52.2%
塔高
H = N实际 HT+ H顶 + H底
塔径
Uo 为空塔气速
板间距和空塔气速的范围?
工程的概念
0
4
u
Vs
D T
5 主要结构参数设计小结
塔板结构：
– 受液区，安定区，开孔区，溢流堰，降液管
板上流动
– 整体逆流，局部错流
负荷性能图,其实全是流动的非理想性所致
– 漏液线，气泡夹带，液沫夹带，液量下限，
液泛
板效率
– 全塔效率，单板效率实际板数如何确定呢?
理论板数 /塔板效率
塔板效率为什么不是 100%?
– 需要从板结构和流体流动谈起
效率如何描述?
实际工作中如何计算呢?
模拟计算软件演示
1,平衡数据的获取,请给出任意一个三元 (或二元 )体系的汽液平衡数据,请给出出处及获取该数据的途径,
为何不复印下来?
此处的主要目的是什么?
是找的过程和对所取数据的分析
(比如,为什么用 30kPa下的水 -乙二醇数据?)
作业 1评述
2,分析简单蒸馏过程,分析是否可以用简单蒸馏的方法从
7%(质量分数 )的乙醇发酵液制得 75%(质量分数 )的医用酒精? 如果可以,最多可以得到多少,
一次不行,可以多次,
思路一定要开阔,此为该课程的特点之一,
那最多能得到多少呢?
物料衡算是该学科的重要方法之一,
作业 1评述
3,某两组分混合液 100kmol，其中易挥发组分的摩尔分数为 0.4,在 101.33kPa下进行平衡蒸馏,最终所得液相产物中易挥发组分的摩尔分数为 0.3，试求所得汽相产物的量和组成。假设该体系为理想体系，相对挥发度为
3.0。如果将操作压力降低（即改为真空操作），那么两相产物的量和组成会如何变化？
硬套公式
相对挥发度如何随条件变化？（热力学基础）
如何实现新的条件下的操作 （工程概念 〕
第四节 精馏原理及设计计算
精馏流程
精馏原理
用何设备实现 (可以 用板式塔 )
设计计算设计计算
给出原料的量和组成
提出产品的质量要求 (收率要求 )
设计内容 (板数,回流比,塔径?)
处理方法 (多级逆流 ; 理论级模型 ; 恒摩尔流简化假设 )
级数：高度
直径：粗细
回流比 R：能耗 R=(1.1-2)Rmin
x n-1 yn
yn+1 xn
n
n+1
实际板数如何确定呢?
理论板数 /塔板效率
塔板效率为什么不是 100%?
– 需要从板结构和流体流动谈起
效率如何描述?
第五节 板式塔设备
塔板结构
板上流动
负荷性能图
板效率
筛孔板 ;
开孔 ;
降液管 ;
溢流堰,
1 板式塔结构（剖面）
1 板式塔结构（俯视）
受液区
安定区
开孔区
溢流堰
降液管
2 塔内流动
总体：逆流流动
板上：错流流动
3 负荷性能图
什么是负荷性能图？
– 对汽液负荷变化的承受能力
5条线及解释
如何得到的？
– 实验和经验式
L(m3/s)
V (m3/s)
1
2
3
4
5
气量下限线
为什么?
漏液线
可接受的程度?
10%
return
气量上限线
为什么?
液沫夹带线
可接受的程度?
0.1kg液 /kg气 (汽 )
return
液量下限线
为什么?
可接受的程度?
6mm堰头高
return
液量上限线
为什么?
气泡夹带线
可接受的程度?
3-5秒的停留时间
return
液泛线
何谓液泛?
淹塔
原因,
– 液膜夹带过量
– 溢流液泛 (流动不畅 )
L(m3/s)
V (m3/s)
操作点与操作弹性
4 板效率
全塔效率,NT/N
– 如何得到?
– 大致数据?
单板效率
– 汽相 Murphree效率
– 液相 Murphree效率 1
2
3
y1 xD
y2 x1
y3 x2
*21
21
2 xx
xx
E
3*2
32
2 yy
yy
E
例题（板效率）
全塔效率和单板效率之区别
问题,各板的效率均为 50%时，全塔效率是否也是 50%？
原因
1
2
3
5
4
6
y1 xD
yw x6
y2 x1
y3 x2
y4 x3
y5 x4
y6 x5
xD=0.9
某塔,6块实际板,全回流操作,
单板效率均为
50%,已知平均相对挥发度为 2.5(苯甲苯体系 ),测得塔顶组成为 0.9,
试求全塔效率,
1
2
3
5
4
6
y1 xD
yw x6
y2 x1
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y4 x3
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y6 x5
xD=0.9
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1
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6
y1 xD
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xD=0.9
y1=0.9,x1*=0.7826,x1=0.8413
y2=0.8413,x2*=0.6795,x2=0.7604
y3=0.7604,x3*=0.5594,x3=0.6599
y4=0.6599,x4*=0.6370,x4=0.5485
y5=0.5485,x5*=0.3270,x5=0.4377
y6=0.4377,x6*=0.2374,x6=0.3376
1
2
3
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4
6
y1 xD
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y2 x1
y3 x2
y4 x3
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xD=0.9
y1 x1*
y2 x2*
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5.11
5.2
求从 0.9到 0.3376所需的理论级数
12
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B
A
B
A
B
A
B
A
x
x
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y
x
x
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3
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y1 xD
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y2 x1
y3 x2
y4 x3
y5 x4
y6 x5
xD=0.9
y=x
x
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5.11
5.2
求从 0.9到 0.3376所需的理论级数
12
11
B
A
B
A
B
A
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x
x
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y
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)/(
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1
NTBA
DBA
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x
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x
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NT=3.1336
效率 =52.2%
塔高
H = N实际 HT+ H顶 + H底
塔径
Uo 为空塔气速
板间距和空塔气速的范围?
工程的概念
0
4
u
Vs
D T
5 主要结构参数设计小结
塔板结构：
– 受液区，安定区，开孔区，溢流堰，降液管
板上流动
– 整体逆流，局部错流
负荷性能图,其实全是流动的非理想性所致
– 漏液线，气泡夹带，液沫夹带，液量下限，
液泛
板效率
– 全塔效率，单板效率实际板数如何确定呢?
理论板数 /塔板效率
塔板效率为什么不是 100%?
– 需要从板结构和流体流动谈起
效率如何描述?
实际工作中如何计算呢?
模拟计算软件演示
