精餾習(xí)題課總結(jié)課件

精餾習(xí)題課一、要求1、掌握基本概念，熟悉基本公式；2、熟練進行精餾的基本運算。二、主要公式1、質(zhì)量分率與摩爾分率的換算2、拉烏爾定律3、道爾頓定律xA=(αA/MA)/(αA/MA+αB/MB)αA=(xAMA)/(xAMA+xBMB)4、氣液平衡方程泡點方程露點方程——氣液平衡方程

5、物料衡算6、回收率7、操作線方程——精餾段操作線方程——回流比

——提餾段操作線方程9、最小回流比Rmin飽和液體進料時

飽和蒸汽進料時

10、單板效率——默弗里（Murphree）效率氣相單板效率

液相單板效率

11、全塔效率12、塔徑的估算2022/12/24北京理工大學(xué)珠海學(xué)院7三.基本概念蒸餾進行的依據(jù)是什么?泡點和沸點有什么不同?精餾過程為什么必須有回流?而且必須用塔頂產(chǎn)品作回流?精餾過程為什么塔頂要有冷凝器，塔底要有加熱釜？進料狀態(tài)q對精餾過程的塔板數(shù)和精餾能耗有何影響？對一定的精餾塔,如改變加料板位置,而q、R、xF不變，則xD、xw怎樣變化？四、討論1、對一二元理想溶液進行蒸餾，對于任意板，試比較其氣液組成ynyn+1xnxn+1之間的大小關(guān)系。

解：（1）關(guān)系關(guān)系平衡關(guān)系（2）平衡關(guān)系（3）操作關(guān)系全回流時2022/12/24北京理工大學(xué)珠海學(xué)院102）R:R↑,精餾段操作線的截距精餾段操作線靠近對角線，推動力上升，N↓全回流相反則時3、對于上題，如改成一定的精餾塔（塔板固定），當(dāng)：1）F，xF，q，V，V’固定，使R增大，則D，W，xD，xW如何改變（操作型問題）解：由物料衡算V=(R+1)D，現(xiàn)在R↑，V不變，則D↓由V=L+D，V不變，D↓，則L↑由F=W+D，F(xiàn)不變，D↓，則W↑對xD，xW進行討論：精餾段操作線斜率L/V中，V不變，L↑，則L/V↑，斜率變大，操作線遠離平衡線，分離能力↑而NT不變，則xD↑由D固定，V↑，則L↑由D固定，L↑，則R↑R↑，xD若不變，則所需NT↓，現(xiàn)在NT不變，則xD↑，分離效果變好。由知xW↓但以上分離效果變好的代價是：1）q從冷液到飽和蒸汽必須預(yù)熱消耗能量；2）V↑，則塔頂?shù)睦淠吭龃螅嘞睦鋮s水五、計算1、有一連續(xù)精餾塔分離苯-甲苯混合液，原料液中含苯20%（質(zhì)），餾出液中含苯97%（質(zhì)），料液于泡點加入，在此溫度下，苯的飽和蒸汽壓為1344mmHg，加料板上的液體可視為與料液組成相同，塔板效率為100%，R=2.0Rmin，常壓操作，求加料板上一層塔板下降液體組成。已知：aF=20%，aD=97%，q=1，pA0=1344mmHg，ET=100%，R=2.0Rmin，xF=xf求：xf-1解：同樣由題意：而平衡關(guān)系操作關(guān)系所以要求出平衡關(guān)系及操作線又由題意，泡點進料而且則精餾段操作線代入得得2、要設(shè)計一丙酮-醋酸精餾塔，常壓連續(xù)操作，已知α=6，xF=0.5，xD=0.99（丙酮的摩爾分率），產(chǎn)品回收率ηD=95%，塔頂設(shè)全凝器，飽和液體進料，R=1.3Rmin求：1）精餾段操作線，提鎦段操作線方程；

2）最佳加料位置時的NT解：1）飽和液體進料q=1，xF=xq=0.5因為L，F(xiàn)，W未知，而q=1，用已知參數(shù)替換代入方程得同除D，得而2）由作圖精餾線截距0.667，xD=0.99，并已知q線，作圖得N=9,包括再沸器2022/12/24北京理工大學(xué)珠海學(xué)院23（2）飽和液體進料時，V=V’，即V=132kmol/h，則

L=V–D=132–43.8=88.2kmol/hR=L/D=88.2/43.8=2精餾段操作線方程2022/12/24北京理工大學(xué)珠海學(xué)院244．氯仿（CHCl3）和四氯化碳（CCl4）的混合物在一連續(xù)精餾塔中分離。餾出液中氯仿的濃度為0.95（摩爾分率），餾出液流量為50kmol/h，平均相對揮發(fā)度

=1.6，回流比R=2。求：（1）塔頂?shù)诙K塔板上升的氣相組成；（2）精餾段各板上升蒸氣量V及下降液體量L（以kmol/h表示）。氯仿與四氯化碳混合液可認為是理想溶液。解：（1）由題知，y1=xD=0.95，R=2由相平衡方程2022/12/24北京理工大學(xué)珠海學(xué)院265．一連續(xù)精餾塔，泡點進料。已知操作線方程如下：精餾段y=0.8x+0.172

提餾段y=1.3x–0.018

求原料液、餾出液、釜液組成及回流比。解：由精餾段操作線方程得R=4；得xD=0.862022/12/24北京理工大學(xué)珠海學(xué)院27將提餾段操作線方程與對角線方程y=x聯(lián)立解得x=