《多组分精馏》ppt课件

《《多组分精馏》ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、6.8多组分精馏●相平衡常数是温度、压力及浓度的函数。①汽、液平衡关系复杂②物料衡算关系复杂●各有C-1个操作线方程。多组分精馏的特点：③分离程度的确定比较复杂根据塔分离工艺要求和物流特点，规定两个特定组分的分离程度，其余组分的分离程度则由分离的流程和操作情况等条件所决定。④流程方案的选定比较复杂需要的塔多若要将一混合物完全分离成纯组份产品的分离称之为锐分离，需多塔操作。采用简单塔操作时C个组分，需C-1个塔。流程方案多分离C个组分的混合物，锐分离的序列数为：每个序列需要精馏塔（C-1）个。6.8.1分离序列的选择（1）一般确定原则①

2、减少组分汽化次数，降低能耗。直接序列（顺序流程）：按混合物中组分沸点递升排序，轻组分依次从塔顶分离出去。例：四组分A、B、C、D混合物的分离②保证产品质量原则：●高纯度产品在塔顶采出；●热敏性、易分解或聚合的物料优先分出，减少受热次数。③经济性原则：●尽可能考虑到减少设备费和操作费，易腐蚀、有毒的组分先分出去；●难分离的最后分，此时，气体负荷小、塔径小。④操作管理方便原则：说明：以上原则是在用普通精馏塔一进二出，分离出较纯的单一组分为前提下得到的。（2）多组分分离序列综合研究始于20世纪70年代，研究方法有：试探法、调优法、数学规划法

3、等。6.8.2全塔物料衡算（1）关键组份及分离要求的规定关键组份：根据塔的主要分离目的，选取两组份规定分离要求。规定其中较难挥发的组份在塔顶不得高于某一允许值，易挥发组份在塔底不得高于某值。轻关键组份（l）:挥发度较大的关键组份；重关键组份（h）:挥发度较小的关键组份。非关键组份：比轻关键组分更轻的组分称为轻非关键组分；比重关键组分更重的组分称为重非关键组分。（2）非关键组份在两端产品中的分配作为设计型计算，求N，欲知qnD，qnW，必需知xwi和xDi，但xwi、xDi又和N有关，故需试差。分离要求规定：通过规定关键组分的分离要求，

4、对塔的分离结果进行控制。规定方式有：◆规定轻关键组份在塔顶的组成和重关键组分在塔底的组成；◆规定轻关键组分在塔顶组成及回收率；◆规定重关键组分在塔底组成及轻关键组分在塔顶的回收率。估算方法：②非清晰分割不满足清晰分割的条件，采用近似方法估计。给定条件：轻关键组分在馏出液中的回收率;重关键组分在釜液中的回收率。①清晰分割比轻关键组份更轻的各组分均从塔顶蒸出，比重关键组份更重的组分，均从塔底排出，且两关键组分为相邻组分，称为清晰分割。可以进行严格的计算。方法：享斯特别克法（Hengsteback）假设：(a)各组份在馏出液和釜液中的流率分

5、配与回流比无关；(b)非关键组分在产品中的分配情况与关键组分的相同。回流比为无限大时，对轻、重关键组分由芬斯克方程得：其中：所以根据假定（b），对任意组份与重关键组份来说，也有：或：故有：=已知数于是有：又6.8.3多组份精馏的最小回流比(1)多组份精馏的恒浓区在最小回流比条件下，上恒浓区——进料板以上下恒浓区——进料板以下(2)最小回流比的求法恩德伍德公式(Underwood)说明：使用该式其相对挥发度的基准组分为重关键组份。θ介于轻重关键组分相对挥发度之间，多用试差法求解。适用条件：①αih可取为常数（塔两端相对挥发度的平均值）；

6、②汽液两相符合恒摩尔流假设；③轻重关键组分为相邻组分。6.8.4多组份精馏塔理论塔板数的计算（1）简捷法①以轻、重关键组分为依据，利用芬斯克公式求Nmin。②用Underwood公式求取Rmin；③根据Rmin，选取适宜的R，利用吉利兰关联图求取所需的NT。（2）逐板计算法计算前提：◆恒摩尔流假定成立；◆各组分的相对挥发度可近似作为常数处理。计算步骤：①确定馏出液和釜液流率qnD、qnW及组成xDi、xwi；------刘易斯-麦迪逊（L-M）法②计算最小回流比，确定适宜操作回流比；③确定操作线方程。④确定相平衡方程式中：⑤逐板计算求

7、解理论塔板数当关键组份居中时，可分别从塔顶和塔底逐板计算，求解精馏段和提馏段的理论板数，进而求得总理论板数。qnF,zFix1i=xwiqnWnmnmn-1m+1y1i=xDiqnD,xDi为两关键组分操作线交点横坐标的比值。第n块板为进料板在进料处，轻、重关键组分满足以下条件：精馏段从上至下，依次使用相平衡关系和物料衡算关系，提馏段从下至上计算，直至满足：xni与xmi不一致，称为不契合。产生不契合的原因：两端产品组成的浓度是估算值。解决办法：调整塔两端产品中非关键组分的组成及产品流量直至契合满足规定的要求。第m块板为进料板，m为提

8、馏段理论塔板数。总理论板数：（含再沸器）6.8.5精馏过程的节能◆精馏是耗能较高的单元操作，在产品生成成本中占有较大的比重；◆用能过程，尤其是热能的使用过程，对热能不仅有量的要求，而且有质或品位的要求；◆用能过程是能量贬