精馏系统的综合21-24
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精馏操作试卷(三)一、判断题(每小题1分,共30分,请在题后的括号内打“√”或“×”)1、蒸馏是以液体混合物中各组分挥发能力不同为依据,而进行分离的一种操作。
()2、通过简单蒸馏可以得到接近纯的部分。
()3、系统的平均相对挥发度α可以表示系统的分离难易程度,α>1,可以分离,α=1,不能分离,α<1更不能分离。
()4、精馏塔中温度最高处在塔顶。
()5、精馏过程中,平衡线随回流比的改变而改变。
()6、混合液的沸点只与外界压力有关。
()7、灵敏板温度上升,塔顶产品浓度将提高。
()8、在减压精馏过程中,可提高溶液的沸点。
()9、再沸器的作用是精馏塔物料提供精馏塔物料热源,使物料得到加热汽化。
()10、在二元溶液的x-y图中,平衡线与对角线的距离越远,则该溶液就越易分离。
()11、精馏塔的总板效率就是各单板效率的平均值。
()。
()12、精馏时,饱和液体进料,其精提馏段操作线交点为(xF ,xF)。
()13、将精馏塔从塔顶出来的蒸汽先在分凝器中部分冷凝,冷凝液刚好供回流用,相当于一次部分冷凝,精馏段的理论塔板数应比求得的能完成分离任务的精馏段理论板数少一块。
()14、采用图解法与逐板法求理论塔板数的基本原理完全相同。
()15、全回流时理论塔板数最多。
()16、用某精馏塔分离二元混合物,规定产品组成x、xW,当进料为xF1时,相应的回流比为R1,进料为xF2时,相应的回流比为R2。
若xF1<xF2,进料热状态不变,则Rl <R2。
()17、二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起操作线与q线的变化。
()18、精馏操作时增大回流比,其他操作条件不变,则精馏段的液气比和馏出液的组成均不变。
()19、精馏操作中,操作回流比必须大于最小回流比。
()20、精馏操作中,若塔板上汽液两相接触越充分,则塔板分离能力越高满足一定分离要求所需要的理论塔板数越少。
()21、精馏塔操作过程中主要通过控制温度压力进料量和回流比来实现对气液负荷的控制。
精馏操作实训一、实训目标1.熟悉板式精馏塔的工作原理、基本结构及流程。
2.了解精馏塔控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。
3.观察塔板上气-液传质过程全貌,掌握精馏塔的操作及影响因素,进行现场故障分析。
4.能识读精馏岗位的工艺流程图、设备示意图、设备的平面图和设备布置图;5.了解掌握工业现场生产安全知识。
二、实训内容1.简要叙述精馏操作气-液相流程,指出精馏塔塔板、塔釜再沸器、塔顶全凝器等主要装置的作用。
2.独立地进行精馏岗位开、停车工艺操作,包括开车前的准备、电源的接通、冷却水量的控制、电源加热温度的控制等。
3.进行全回流操作,通过观测仪表对全回流操作的稳定性作出正确的判断;4.进行部分回流操作,通过观测仪表对部分回流操作的稳定性作出正确的判断,按照生产要求达到规定的产量指标和质量指标。
5.及时掌握设备的运行情况,随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象,特殊情况能进行紧急停车操作。
6.能掌握现代信息技术管理能力,采用DCS集散控制系统,应用计算机对现场数据进行采集、监控和处理异常现象。
7.正确填写生产记录,及时分析各种数据。
三、基本原理精馏利用液体混合物中各组分挥发度的差异,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。
精馏广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。
通过加热料液使它部分汽化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。
两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。
在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的汽相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是汽相中的难挥发组分部分转入液相,液相中的易挥发组分部分转入汽相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。
四、实训装置及流程(一)流程介绍(1)常压精馏流程原料槽V703内约20%的水-乙醇混合液,经原料泵P702输送至原料加热器E701,预热后,由精馏塔中部进入精馏塔T701,进行分离。
、判断题1. 进行蒸馏分离,混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低。
()2. 回流液的作用,是使蒸汽部分冷凝的冷却剂,并使精馏稳定进行。
()3. 通过提馏段物料衡算得出的方程是提馏段操作线方程。
()4. 精馏塔釜的作用,是向最下面一块塔板供应蒸汽。
()5. 精馏(或蒸馏)的基本原理为:易挥发组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。
()6. 普通精馏操作可分离所有的液体混合物。
()7. 全回流时,精馏所用理论板层数最多。
()8. 精馏是一种既符合传质规律,又符合传热规律的单元操作。
()9. 蒸馏是分离均相液的一种单元操作。
()10. 精馏操作线方程是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间的关系。
()11. 简单蒸馏属于间歇性操作。
()12. 精馏塔的进料板属于精馏段。
()13. 饱和蒸汽进料的进料线是一条与x 轴垂直的直线。
()14. 浮阀塔板的特点是造价较高,操作弹性小,传质性差。
()15. 液泛不能通过压强降来判断。
()16. 筛板精馏塔的操作弹性大于泡罩精馏塔的操作弹性。
()17. 精馏过程中,平衡线随回流比的改变而改变。
()18. 蒸馏的原理是利用液体混合物中各组分溶解度的不同来分离各组分的。
()19. 精馏塔发生液泛现象可能是由于气相速度过大,也可能是液相速度过大。
()20. 蒸馏塔总是塔顶作为产品,塔底作为残液排放。
()21. 浮阀塔板结构简单,造价也不高,操作弹性大,是一种优良的塔板。
()22. 精馏操作的回流比减小至最小回流时,所需理论板数为最小。
()23. 精馏是传热和传质同时发生的单元操作过程。
()24. 正常操作的精馏塔从上到下,液体中轻相组分的浓度逐渐增大。
()25. 精馏操作中,回流比越大越好。
()26. 灵敏板温度上升,塔顶产品浓度将提高。
()27. 筛板塔板结构简单,造价低,但分离效率较泡罩低,因此已逐步淘汰。
()28. 精馏塔板的作用主要是为了支承液体。
()29. 连续精馏停车时,先停再沸器,后停进料。
精馏知识模考试题(含答案)一、单选题(共30题,每题1分,共30分)1、冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。
A、塔顶液相B、塔底液相C、塔顶气相D、塔底气相正确答案:A2、下列操作属于板式塔正常操作的是( )。
A、泄漏B、雾沫夹带C、液泛D、鼓泡正确答案:D3、( )是指离开这种板的气液两相互相成平衡,而且塔板上的液相组成也可视为均匀的。
A、浮阀板B、喷射板C、理论板D、分离板正确答案:C4、在蒸馏生产过程中,从塔釜到塔顶,压力( )。
A、由高到低B、不变C、都有可能D、由低到高正确答案:A5、只要求从混合液中得到高纯度的难挥发组分,采用只有提馏段的半截塔,则进料口应位于塔的( )部。
A、底B、顶C、中D、中下正确答案:B6、由气体和液体流量过大两种原因共同造成的是( )现象。
A、液泛B、漏液C、液沫夹带D、气泡夹带正确答案:A7、从节能观点出发,适宜回流比R应取( )倍最小回流比Rmin。
A、2B、1.3C、1.1D、1.7正确答案:C8、操作中的精馏塔,保持进料量F、进料组成xF、进料热状况参数q、塔釜加热量Q不变,减少塔顶馏出量D,则塔顶易挥发组分回收率η( )。
A、变大B、变小C、不变D、不确定正确答案:B9、精馏塔釜温度过高会造成( )。
A、釜液作为产品质量不合格B、可能造成塔板严重漏液C、轻组分损失增加D、塔顶馏出物作为产品不合格正确答案:D10、下列判断不正确的是( )。
A、上升气速过大引起液泛B、上升气速过大引起漏液C、上升气速过大造成过量雾沫夹带D、上升气速过大造成大量气泡夹带正确答案:B11、在板式塔中进行气液传质时,若液体流量一定,气速过小,容易发生( )现象;气速过大,容易发生( )或( )现象,所以必须控制适宜的气速( )。
A、漏液、液泛、液沫夹带B、漏液、液泛、淹塔C、液沫夹带、液泛、淹塔D、漏液、液沫夹带、淹塔正确答案:B12、下列哪个选项不属于精馏设备的主要部分( )。
精馏考试题库一、填空题1.精馏尾气冷凝器定期进行切换化冰,以防__尾气冷凝器堵塞__。
2.精馏就是利用物质的__沸点__不同.在一定范围的温度下经过多次蒸发和__冷凝__而分离出不同组分物质的过程.3.氯乙烯气柜过低时,压缩机会联锁___停车___以保护气柜.4.0℃冷冻系统所用的载冷剂是__乙二醇溶液__,制冷剂是__氟里昂R134a__5.罐区球罐液位高连锁动作是切断__进料阀___6.生产车间含氯乙烯浓度不大于_15mg/m3__7.精馏工序脱水的设备有___机前冷却器__,分离罐和___干燥器__、聚结器。
8.低沸物主要是指___乙炔_,高沸物主要是指___二氯乙烷__.9.精馏外送单体的的质量标准:含乙炔≤____5__ppm,含二氯乙烷≤____30___ppm10.尾气的主要成份为惰性气体,__乙炔__,__氯乙烯___等。
11.氯乙烯在空气中的燃烧产物为___氯化氢__,__二氧化碳___。
12.罐区氯乙烯球罐的最大充装容积≤_______85%____13.一般粗氯乙烯精馏采用先除__低沸_物,再除_高沸_物的工艺。
14.氯乙烯的分子式__C2H3CL__,氯乙烯单体简称__VC__.15.影响精馏的主要因素__压力__,___温度_,回流比。
16.我厂生产氯乙烯的主要原料___乙炔___ ___氯化氢___ .17.精馏低沸塔的塔底温度控制范围是____42-46℃____18.氯乙烯与空气混合的爆炸极限____4-22%_____19.回流比是指精馏段内___回流__和塔顶___进料___之比。
20.我厂氯乙烯精馏工序在干燥器内添加______棒碱(固碱)___,对氯乙烯进行干燥。
二、选择题1.氯乙烯精馏操作,一般采用( C. )进料.A.气相B.固相C.液相2.氯乙烯在空气中的爆炸极限( B.)。
A.2.3—8.1%B.4—22% (V)C.2.3—81%D.3.6—72%3精单体中EDC的含量增加如何处理( A )A适当增大高沸塔塔底高沸物的排放量 B 适当减小回流比C适当提高塔釜温度 D检查高塔内部结构件有无异常变化。
精馏实验一、前言利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物得到不断分离,称该过程为精馏。
精馏是石油化工、炼油生产过程中的一个十分重要的环节。
精馏过程的实质就是迫使混合物的气、液两相在塔体中作逆向流动,利用混合液中各组分具有不同的挥发度,在相互接触的过程中,液相中的轻组分转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相,从而实现液体混合物的分离。
在精馏实际生产中,无论是精馏塔正常运行,还是由操作条件的变化和塔性能改变等原因,出现非正常现象,均需对塔的操作进行分析。
一方面为塔的合理操作提供适宜操作条件的范围,以提高塔的生产能力,降低生产成本;另一方面针对不同工况进行分析,为出现故障及时、准确的诊断提必要的信息,以便排除故障恢复正常生产。
操作过程的分析的方法、手段,通常是调查研究、现场测试以及严格的模拟计算。
精馏塔过程系统的严格模拟计算,是精馏操作分析的主要手段之一,通过严格模拟计算可获得塔内气、液相流量,温度,压力,组成等参数的分布。
同时通过操作参数与系统目标函数值间灵敏度分析,可选择适宜操作条件的范围,以指导操作和诊断故障的原因。
二、实验目的1、了解填料精馏塔的基本结构,熟悉精馏的工艺流程;2、掌握精馏过程的基本操作及调节方法;3、掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法;4、掌握精馏塔性能参数的测定方法,并掌握其影响因素;5、掌握用图解法求取理论板数的方法;6、通过如何寻找连续精馏分离适宜的操作条件,培养分析解决化工生产中实际问题的能力、组织能力、实验能力和创新能力。
三、实验原理1.1.1 等板高度(HETP)HETP是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。
它的大小,不仅取决于填料的类型,材质与尺寸,而且受系统物性,操作条件及塔设备尺寸的影响.对于双组分体系, 根据其物料关系xn ,通过实验测得塔顶组成xD,塔釜组成xw,进料组成xF及进料热状况q,回流比R和填料层高度Z等有关参数,用图解法求得其理论板NT(不包括塔釜)后,即可用下式确定:HETP=Z/NT1.1.2 图解法求理论塔板数NT精馏段的操作线方程为:式中,yn+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数.;12nx ——精馏段第n 块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xD ——塔顶馏出液的液体组成,摩尔分数; R ——泡点回流下的回流比。
化工原理--精馏习题及答案一.选择题1.蒸馏是利用各组分()不同的特性实现分离的目的。
CA溶解度;B等规度;C挥发度;D调和度。
2.在二元混合液中,沸点低的组分称为()组分。
CA可挥发;B不挥发;C易挥发;D难挥发。
3.()是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
AA液相回流;B进料;C侧线抽出;D产品提纯。
4.在()中溶液部分气化而产生上升蒸气,是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
CA冷凝器;B蒸发器;C再沸器;D换热器。
5.再沸器的作用是提供一定量的()流。
DA上升物料;B上升组分;C上升产品;D上升蒸气。
6.冷凝器的作用是提供()产品及保证有适宜的液相回流。
BA塔顶气相;B塔顶液相;C塔底气相;D塔底液相。
7.冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的()回流。
BA气相;B液相;C固相;D混合相。
8.在精馏塔中,原料液进入的那层板称为()。
CA浮阀板;B喷射板;C加料板;D分离板。
9.在精馏塔中,加料板以下的塔段(包括加料板)称为()。
BA精馏段;B提馏段;C进料段;D混合段。
10.某二元混合物,进料量为100kmol/h,某F=0.6,要求塔顶某D不小于0.9,则塔顶最大产量为()。
(则W=0)BA60kmol/h;B66.7kmol/h;C90kmol/h;D100kmol/h。
11.精馏分离某二元混合物,规定分离要求为某D、某w。
如进料分别为某F1、某F2时,其相应的最小回流比分别为Rmin1、Rmin2。
当某F1某F2时,则()。
AA.Rmin1Rmin2;B.Rmin1Rmin2;C.Rmin1Rmin2;D.Rmin的大小无法确定12.精馏的操作线为直线,主要是因为()。
DA.理论板假定;C.理想物系;B.塔顶泡点回流;D.恒摩尔流假定13.某二元混合物,其中A为易挥发组分。
液相组成某A0.5时相应的泡点为t1,气相组成yA0.3时相应的露点为t2,则()D化工原理天津大学第二版A.t1t2;B.t1t2;C.t1t2;D.无法判断14.某二元混合物,其中A为易挥发组分。
专科《分离工程》一、(共46题,共150分)1. 按所依据的物理化学原理,传质分离过程可以分为________分离过程和________分离过程,常见的平衡分离过程有________、________、________。
(5分).标准答案:1. 平衡;2. 速率;3. 精馏;4. 吸收;5. 闪蒸;2. 表征表征能量被利用的程度有两类效率:____________和____________。
要降低分离过程的能耗,提高其____________效率,就应该采取措施减小过程的有效能损失。
有效能损失是由____________引起的。
(4分).标准答案:1. 热效率;2. 热力学效率;3. 热力学;4. 过程的不可逆性;3. 泡露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算,按规定哪些变量和计算哪些变量可分为如下四种类型:________________________、________________________、________________________和________________________。
(4分).标准答案:1. 泡点温度计算;2. 泡点压力计算;3. 露点温度计算;4. 泡点压力计算; 4. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有________、________、________和________。
(4分).标准答案:1. 液泛;2. 雾沫夹带;3. 压力降;4. 停留时间;5. 多组分多级分离过程严格计算中围绕非平衡级所建立的MERQ方程分别是指________________________、________________________、________________________和________________________。
(4分).标准答案:1. 物料衡算方程;2. 能量衡算方程;3. 传递方程;4. 界面相平衡方程;6. 常见的精馏过程节能途径有________________________________________、________________________________________、________________________________________。
双组分连续精馏一、理论板的概念及恒摩尔流的假设(一)理论板在该板上,气液两相充分混合,接触时间无限长,则离开该板的气液两相达到相平衡状态,即 y*=f(x)。
一块理论板又称一个理论级或平衡级。
但实际上,由于气液两相在同一块实际板上接触时间和接触面积所限,气液间难以达到相平衡。
说明理论板是一种理想板,引出它的概念是作为衡量实际板分离效率的标准。
(二) 恒摩尔流的假设1.恒摩尔气流式中——精馏段中上升蒸汽的摩尔流量,kmol.h-1;——提馏段中上升蒸汽的摩尔流量,kmol.h-1。
说明:(1)随着板位置的不同,虽然各板上气液组成各不同,但气相总摩尔流率不发生变化,即有多少轻组分进入气相,就相应的有多少重组分进入液相,所以总流率不变。
(2)精、提馏段上升蒸汽量不一定相等,即可能。
2.恒摩尔液流(同理)且L恒摩尔流假设成立的前提条件:(1)各组分的摩尔汽化潜热相等。
(2)气液间温度不同而交换的显热可忽略,因为汽化潜热>>显热。
(3)设备保温良好,热损失可忽略。
二、物料衡算和操作线方程(一)全塔物料衡算(如图7-10所示)。
图7-10精馏塔的物料衡算总物料衡算:(7-15)轻组分物料衡算:(7-15a)式中——原料液的流量,kmol.h-1;——塔顶产品(馏出液)流量,kmol.h-1;——塔底产品(釜残液)流量,kmol.h-1;——原料液中易挥发组分摩尔分率;——馏出液中易挥发组分摩尔分率;——釜残液中易挥发组分摩尔分率。
说明:几个概念(1)塔顶A的回收率=%(7-16)(2)塔底B的回收率=%(7-16a)(3)塔顶采出率=(7-16b)(4)塔底采出率=(7-16c)讨论:(1)当产品质量规定后,采出率和随之确定,不能自由选择。
(2)当规定了D/F和时,则和W/F也随之确定,不能自由选择,反之亦然。
(3)在规定了分离要求后,应使或。
如果D/F取得过大,即使精馏塔有足够的分离能力,塔顶仍得不到高纯度的产品,其原因可由推出,当一定时,D/F增大会使下降。
《化工原理》第六章“精馏”复习题一、填空题1. 在汽-液相平衡的t-x-y 图中,沸点与液相组成的关系曲线,称为 _______ ,沸点与汽相组成的曲线,称为_____________ .( *** 答案*** 液相线(或泡点线)汽相线(或露点线))2. 在汽-液相平衡的t-x-y 图中, 液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为_______ ,液相线以下的区域称为 _________ ,汽.液相线之间的区域为____________ .(*** 答案*** 汽相区液相区汽液共存区)3. 在y-x 图中,以A 组份标绘的平衡曲线在对角线的左上方,则表示A 组分比B 组分的挥发度______ •平衡曲线若在对角线的右下方,则表示A组分比B组分挥发度_____ .(***答案***高低)4. 精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的__________________ ,利用_______________ 、_____________ 的方法,将各组分得以分离的过程• (*** 答案*** 沸点(或挥发度)多次部分汽化多次部分冷凝)5. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成xf=0.35,系统的平均相对挥发度 a =2.44,当xf=0.93时,达到此分离要求的最小回流比Rmin=_____ . (*** 答案*** 1.66)6. 当塔板中上升的汽相与下降液相之间达到________ 时,该塔板称理论塔板。
*** 答案*** (相平衡)7. 分离某些a接近1的物系时,可采用一些特殊的精馏方法,如______ , __________ .(*** 答案*** 萃取精馏恒沸精馏)8. 分离要求一定。
当回流比为一定时,在五种进料状况中, ______ 进料的q值最大,其温度___________ , 此时,提馏段操作线与平衡线之间的距离________ , 分离所需的总理论板数_______________ 。
课程设计说明书目录摘要 (1)1 引言 (2)1.1化工原理课程设计的目的和要求 (2)1.2通过课程设计达到如下目的 (2)2 概述 (3)2.1精馏操作对塔设备的要求 (3)2.2板式塔类型 (3)2.2.1筛板塔 (4)2.3精馏塔的设计步骤 (4)3 设计方案 (5)3.1操作条件的确定 (5)3.1.1操作压力 (5)3.1.2 进料状态 (5)3.1.3加热方式 (6)3.1.4冷却剂与出口温度 (6)3.1.5回流方式的选择 (6)3.1.6热能的利用 (6)3.2确定设计方案的原则 (7)3.2.1 满足工艺和操作的要求 (7)3.2.2 满足经济上的要求 (7)3.2.3保证安全生产 (8)3.3设计方案的确定 (8)4 具体计算过程 (9)4.1精馏塔的物料衡算 (9)4.1.1原料业及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (9)4.1.2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (9)4.1.3.物料衡算 (9)4.2理论塔板数NT的求取 (9)4.2.1求最小回流比及操作回流比 (11)4.2.2求精馏塔的气、液相负荷 (11)4.2.3求操作线方程 (11)4.2.4图解法求理论塔板数 (11)4.2.5实际板层数的求取 (11)化工原理课程设计说明书4.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12)4.3.1操作压力计算 (12)4.3.2操作温度计算 (12)4.3.3平均摩尔质量计算 (12)4.3.4平均密度计算 (13)4.3.5液体平均表面张力计算 (14)4.3.6.液体平均粘度计算 (15)4.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)4.4.1塔径的计算 (16)4.4.2精馏塔有效高度的计算 (18)4.5塔板主要工艺尺寸的设计 (18)4.5.1溢流装置计算 (18)4.5.2塔板布置 (19)4.6筛板的流体力学验算 (20)4.6.1塔板压降 (20)4.6.2液面落差 (21)4.6.3液沫夹带 (21)4.6.4漏液 (21)4.6.5液泛 (22)4.7塔板负荷性能 (22)4.7.1漏液线 (22)4.7.2液沫夹带线 (23)4.7.3液相负荷下限线 (23)4.7.4液相负荷上限线 (24)4.7.5液泛线 (24)4.9计算结果 (26)5 总结 (27)参考文献 (28)致谢.................................................. 错误!未定义书签。
第十章蒸馏一、填空1、精馏操作的目的是________________________________,某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是_________________________。
2、精馏操作的原理是。
精馏设计中,回流比越,所需理论板越少,操作能耗,随着回流比的逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现的变化过程。
3、精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数(增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量(增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量(增大、减小),所需塔径(增大、减小)。
4、描述任一精馏过程的数学方程有在______________和__________假定的条件下,以上方程构成的方程组可见化为____________________和_____________________方程构成的方程组。
5、分离任务要求一定,当回流比一定时,在5种进料状况中, 进料的q值最大,提馏段操作线与平衡线之间的距离 , 分离所需的总理论板数。
6、进料热状态参数q的物理意义是__________________________________,对于饱和液体其值等于_____________,饱和蒸汽q等于______________。
7、相对挥发度α=1,表示不能用分离,但能用分离。
8、某二元混合物,进料量为100kmol/h,x F=,要求得到塔顶x D不小于,则塔顶最大产量为。
9、在精馏塔的设计中,最小回流比是指____________________________时的回流比.若增大回流比,则精馏段L/V_______,提馏段L/V_________,完成同样分离要求所需的塔板数减少,但它是以___________的增加为代价的回流比的调节是通过_______________实现的。
10.精馏操作的依据是,实现精馏操作的必要条件包括和。
11、负荷性能图有条线,分别是、、、和线。
12、用直角梯级法(图解法)求解理论板数的前提条件是_______________________________。
双组分连续精馏一、理论板的概念及恒摩尔流的假设(一)理论板在该板上,气液两相充分混合,接触时间无限长,则离开该板的气液两相达到相平衡状态,即 y*=f(x)。
一块理论板又称一个理论级或平衡级。
但实际上,由于气液两相在同一块实际板上接触时间和接触面积所限,气液间难以达到相平衡。
说明理论板是一种理想板,引出它的概念是作为衡量实际板分离效率的标准。
(二) 恒摩尔流的假设1.恒摩尔气流式中——精馏段中上升蒸汽的摩尔流量,kmol.h-1;——提馏段中上升蒸汽的摩尔流量,kmol.h-1。
说明:(1)随着板位置的不同,虽然各板上气液组成各不同,但气相总摩尔流率不发生变化,即有多少轻组分进入气相,就相应的有多少重组分进入液相,所以总流率不变。
(2)精、提馏段上升蒸汽量不一定相等,即可能。
2.恒摩尔液流(同理)且L恒摩尔流假设成立的前提条件:(1)各组分的摩尔汽化潜热相等。
(2)气液间温度不同而交换的显热可忽略,因为汽化潜热>>显热。
(3)设备保温良好,热损失可忽略。
二、物料衡算和操作线方程(一)全塔物料衡算(如图7-10所示)。
图7-10精馏塔的物料衡算总物料衡算:(7-15)轻组分物料衡算:(7-15a)式中——原料液的流量,kmol.h-1;——塔顶产品(馏出液)流量,kmol.h-1;——塔底产品(釜残液)流量,kmol.h-1;——原料液中易挥发组分摩尔分率;——馏出液中易挥发组分摩尔分率;——釜残液中易挥发组分摩尔分率。
说明:几个概念(1)塔顶A的回收率=%(7-16)(2)塔底B的回收率=%(7-16a)(3)塔顶采出率=(7-16b)(4)塔底采出率=(7-16c)讨论:(1)当产品质量规定后,采出率和随之确定,不能自由选择。
(2)当规定了D/F和时,则和W/F也随之确定,不能自由选择,反之亦然。
(3)在规定了分离要求后,应使或。
如果D/F取得过大,即使精馏塔有足够的分离能力,塔顶仍得不到高纯度的产品,其原因可由推出,当一定时,D/F增大会使下降。