傳質(zhì)與分離工程

傳質(zhì)與分離工程1第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日Fig.21.332第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日Triangleacdrepresentstheidealplateandtriangleabetheactualplate.Theactualplate,insteadofenrichingthevaporfromyn+1toy*n,accomplishedalesserenrichmentyn-yn+1.3第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日ToapplyaknownMurphreeefficiencytoanentirecolumn,itisnecessaryonlytoreplacethetrueequilibriumcurveyeversusxebyaneffectiveequilibriumcurvey’eversusxe,whoseordinatesarecalculatedfromtheequation(21.70).4第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日Howtoplottheeffectiveequilibriumcurve?Givingxn,findy*nfromequilibriumcurveandyn+1fromoperatingline,calculateynfromequation(21.70),thenplotpoint(xn,yn)…Howtodeterminethenumberofactualplates?Thereboilerisnotsubjecttoadiscountforplateefficiency,andthetrueequilibriumcurveisusedforthelaststepinthestrippingsection.5第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日Howmanyactualplatesareneededintheleftconstruction?6第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日Howmanyactualplatesareneededintheleftconstruction?Nofractionalactualplate,then7第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日Murphreeefficiencycanbedifferentfromindividualplates,andthisismoreaccuratetocalculatethenumberofactualplatesthanbyoverallefficiencyofacolumn全塔效率.8第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日3.BATCHDISTILLATION（間歇精餾

）

[pp.700-703]1)SimpleDistillation簡單蒸餾(自學(xué))(1)Flowdiagram(RefertoFig.21.37)BatchFeed間歇進(jìn)料CondenserCoolingwaterProductreceiverStill9第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日Therearemanycaseswherebatchdistillation間歇精餾

ispreferred,particularlyinthefoodandpharmaceuticalindustries.Batchdistillationisusedwhensmallamountsofproductaremadeinapilotplanttoprovidesamplesforproductsamplingortesting.Features:1)Unsteadystate;2)Withoutreflux;3)One-stagepartialvaporizationprocess.Thevaporleavingthestillatanytimeisinequilibriumwiththeliquidinthestill.[yisinequilibriumwithx.]10第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日BatchFeedCondenserCoolingwaterProductreceiver11第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日(2)Rayleighequation（瑞利方程）HeaterEq.(21.83)isknownastheRayleighequation.dx/(y-x)canbeintegratedgraphicallyornumericallyusingequilibriumdata(y~xequilibriumrelationship).12第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日(3)Foranidealmixture,Thatis,Becauseor13第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日Afterintegrationbetweenlimits14第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日Numberofmolesofproduct:DEXAMPLE21.9.Averageconcentrationofproduct:15第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日Advantages.Theadvantagesofbatchdistillationarethatseveralproductscanbemadefromasingleunit,andcaneffectivelyhandlesludgesandsolids.Disadvantages.Foragivenproductrate,theequipmentislarger.Itrequiresmoreoperatorattention,usesmoreenergy,andbecauseitisadynamicprocess,ishardertocontrolandmodel.16第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日2)BatchDistillationwithreflux間歇精餾/有回流的間歇蒸餾

[pp.702-703]Inmanycases,arectifyingcolumnwithrefluxisusedtoimprovetheperformanceofthebatchstill.Flowdiagram.Features:

Unsteadystate;Onlyrectifyingsectioninthecolumn.Productconcentrationdiffersfromdifferentoperations.17第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日Twobasicoperationmethods:(a).Keepthetopcomposition(xD)constantbyincreasingtherefluxratioasthecompositionoftheliquidinthereboilerchanges.(b).Fixtherefluxratioandlettheoverheadproductpurityvarywithtime,stoppingthedistillationwhentheamountofproductortheaverageconcentrationinthetotalproductreachesacertain(某個)value.18第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日Calculationandanalysisfortheoperationofadistillationcolumn.Theplatecolumnhasbeenestablished,andthefollowingdataaregiven:Equilibriumrelationship;xF;q;NandM

(Nactual).InordertoobtainoverheadandbottomproductswithrequiredmolefractionsofxDandxB,therefluxratioRDandthefeedplatepositionmustbedetermined.Calculationmethod:Trialanderror（反復(fù)試驗）.19第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日AttentionsofOperationanalysisofdistillationcolumn:(a)Suitablefeedplateposition;(b)Keepmaterialbalance:IfDandBchanged,xDandxBwillbechangedtoo.(c)Refluxratioisthekeymeasureofcontrollingproductquality.[Forexample,ifNisgiven,RDxD,xB.](d)IfxFchanged,feedplatepositionshouldbechangedtoo.20第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.AZEOTROPICANDEXTRACTIVEDISTILLATION[pp.131]（恒沸精餾和萃取精餾）Whenrelativevolatility（相對揮發(fā)度）

nearorequaltounity,theseparationofcomponentsisdifficultbyconventionaldistillation,orimpossiblebecauseofazeotrope恒沸混合物

formation.Basicprinciplesofazeotropicandextractivedistillation:Addingathirdcomponent(solvent)toincreasetherelativevolatilityoftheoriginalcomponents,sothatthemixtureswithrelativevolatilitynearorequaltounitycanbeseparatedbyconventionaldistillation.21第二十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日(1)

Azeotropicdistillation恒沸精餾Materialscalledentrainers(夾帶劑)(thirdcomponent)areaddedtotheoriginalmixture,andusuallyanewazeotropewithlowest-boilingpoints有最低恒沸點的恒沸物

isformed.Thenewazeotropewillofcoursecontainoneormoreofthefeedcomponents,andleavingbehindcomponent(s)whichmayberecoveredinthepurestate.Example:Recoverya