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(共64张PPT)
项目五
蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
蒸馏的理论基础
液体的饱和蒸气压
一
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
蒸馏的理论基础
2. 拉乌尔定律及其应用
1880年，法国人拉乌尔根据实验提出:在一定温度下，当气、液两相达到平衡时，
理想溶液中某组分的饱和蒸气压等于该组分在纯态时的饱和蒸气压与该组分在溶
液中的摩尔分数的乘积。即
一
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
蒸馏的理论基础
最后得出：
一
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
蒸馏的理论基础
3. 相律及其应用
平衡物系中的自由度数、相数及独立组分数间的关系，即
一
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
双组分理想溶液气一液相图分析
1.气一液相平衡
二
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
双组分理想溶液气一液相图分析
2.气一液相图分析
二
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
双组分理想溶液气一液相图分析
2.气一液相图分析
二
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
双组分非理想溶液气一液相图分析
1. 具有正偏差的非理想溶液
三
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
双组分非理想溶液气一液相图分析
2. 具有负偏差的非理想溶液
三
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
气液相平衡方程
1. 挥发度
四
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
气液相平衡方程
2. 相对挥发度及相平衡方程
四
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
气液相平衡方程
最后求得
四
项目五 蒸馏操作
任务一 双组分气一液相平衡关系分析
气液相平衡方程
最后求得
四
项目五 蒸馏操作
任务二 蒸馏过程分析
简单蒸馏
一
项目五 蒸馏操作
任务二 蒸馏过程分析
平衡蒸馏
平衡蒸馏装置如图5-8所示。
二
项目五 蒸馏操作
任务二 蒸馏过程分析
精馏
1. 连续精馏流程的选择
三
项目五 蒸馏操作
任务二 蒸馏过程分析
精馏
图5-10有回流多次部分冷凝和部分汽化示意
三
项目五 蒸馏操作
任务二 蒸馏过程分析
精馏
2. 精馏原理分析
三
项目五 蒸馏操作
任务二 蒸馏过程分析
精馏
3. 连续精馏装置的组成
三
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
全塔物料衡算
理论板和恒摩尔流假设
（1）理论板的概念
一
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
全塔物料衡算
理论板和恒摩尔流假设
（2）恒摩尔流假设影响精馏操作的因素很多，既涉及传质过程又涉及传热过程，
也与各组分的物性、组成、操作条件、塔板结构等因素有关，而且相互影响。为
了简化计算，通常假定塔内的气液两相为恒摩尔流动。
一
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
全塔物料衡算
2. 全塔物料衡算
一
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
全塔物料衡算
对图5-12所示的连续精馏装置作物料衡算，并以单位时间为基准，则
一
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
全塔物料衡算
应该指出，在精馏计算中，分离要求除用产品的摩尔分数表示外，还可以用采出
率或回收率等不同的形式先示。
一
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
全塔物料衡算
应该指出，在精馏计算中，分离要求除用产品的摩尔分数表示外，还可以用采出
率或回收率等不同的形式先示。
一
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
操作线方程
1. 精馏段操作线方程
二
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
操作线方程
最后求得
二
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
操作线方程
二
项目五 蒸馏操作
任务三 连续精馏过程的计算
操作线方程
二
项目五 蒸馏操作
2. 提馏段操作线方程
任务三 连续精馏过程的计算
操作线方程
二
项目五 蒸馏操作
最后求得
任务三 连续精馏过程的计算
进料状况对操作线的影响
三
项目五 蒸馏操作
1. 进料热状况及进料参数
（1）进料热状况在实际生产中，进人精馏塔内的原料可能有五种不同状况，即
①低于泡点温度的冷液体;
②泡点温度下的饱和液体;
③温度介于泡点温度和露点温度之间的气、液混合物;
④露点温度下的饱和蒸气;
⑤高于露点温度的过热蒸气。
任务三 连续精馏过程的计算
进料状况对操作线的影响
三
项目五 蒸馏操作
（2）进料参数
任务三 连续精馏过程的计算
进料状况对操作线的影响
三
项目五 蒸馏操作
现对第3种情况气液混合物进料做一分析，令进料中液相所占分率为R，则气相所
占分率为1-q。进料的液相分率与进料状况的关系，可通过物料衡算和热量衡算确
定。对图5-18所示虚线范围的进料板分别作物料衡算和热量衡算，以单位时间的
摩尔流量为基准，即
任务三 连续精馏过程的计算
进料状况对操作线的影响
三
项目五 蒸馏操作
2. 进料方程
任务三 连续精馏过程的计算
进料状况对操作线的影响
三
项目五 蒸馏操作
3. 操作线的绘制
任务三 连续精馏过程的计算
进料状况对操作线的影响
三
项目五 蒸馏操作
4. 进料状况对操作线影响
不同进料热状况对q线的影响情况列于表5-5中。
任务三 连续精馏过程的计算
塔板数的计算
四
项目五 蒸馏操作
1. 理论塔板数的计算
任务三 连续精馏过程的计算
塔板数的计算
四
项目五 蒸馏操作
（1）逐板计算法
任务三 连续精馏过程的计算
塔板数的计算
四
项目五 蒸馏操作
（2）图解法
任务三 连续精馏过程的计算
塔板数的计算
四
项目五 蒸馏操作
2. 实际塔板数的计算
任务三 连续精馏过程的计算
适宜回流比的选择
五
项目五 蒸馏操作
1. 全回流操作
任务三 连续精馏过程的计算
适宜回流比的选择
五
项目五 蒸馏操作
1. 全回流操作
任务三 连续精馏过程的计算
适宜回流比的选择
五
项目五 蒸馏操作
全回流时的理论板数除可用如前介绍的逐板计算法和图解法外，还可用芬斯克方
程计算，即
任务三 连续精馏过程的计算
适宜回流比的选择
五
项目五 蒸馏操作
2. 最小回流比的确定
任务三 连续精馏过程的计算
适宜回流比的选择
五
项目五 蒸馏操作
2. 最小回流比的确定
任务三 连续精馏过程的计算
适宜回流比的选择
五
项目五 蒸馏操作
3. 适宜回流比的选择
任务四 蒸馏设备及其选择
板式塔的结构及气液传质过程分析
一
项目五 蒸馏操作
1. 板式塔的结构
任务四 蒸馏设备及其选择
板式塔的结构及气液传质过程分析
一
项目五 蒸馏操作
2. 板式塔的传质过程分析
任务四 蒸馏设备及其选择
板式塔的结构及气液传质过程分析
一
项目五 蒸馏操作
3. 气液传质方式
任务四 蒸馏设备及其选择
工业上常用的板式塔
二
项目五 蒸馏操作
1. 泡罩塔
任务四 蒸馏设备及其选择
工业上常用的板式塔
二
项目五 蒸馏操作
2. 筛板塔
任务四 蒸馏设备及其选择
工业上常用的板式塔
二
项目五 蒸馏操作
3. 浮阀塔
任务四 蒸馏设备及其选择
板式塔的选择
三
项目五 蒸馏操作
板式塔选择的一般要求
①操作稳定，操作弹性大。
②流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小。
③结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。
④耐腐蚀，不易堵塞，操作、调节和检修方便。
⑤塔内的流体滞留量小。
任务四 蒸馏设备及其选择
板式塔的选择
三
项目五 蒸馏操作
2. 板式塔选择的原则
①物性因素
②操作条件
③其他因素
任务五 板式精馏塔的操作与控制
气一液相负荷对精馏操作的影响
一
项目五 蒸馏操作
1. 气相负荷的影响
(1)雾沫夹带现象
(2)漏液和干板现象
2. 液相负荷的影响
3.“液泛”的影响
任务五 板式精馏塔的操作与控制
气一液相负荷对精馏操作的影响
一
项目五 蒸馏操作
4. 塔板的负荷性能图及其应用
任务五 板式精馏塔的操作与控制
板式精馏塔的操作
二
项目五 蒸馏操作
板式精馏塔开车的一般步骤
板式精馏塔停车步骤
板式精馏塔的正常操作
全回流操作及应用
任务五 板式精馏塔的操作与控制
板式精馏塔的操作控制
三
项目五 蒸馏操作
操作压力
（1）影响相平衡关系
（2）影响产品的质量和数量
（3）影响操作温度
（4）改变生产能力
任务五 板式精馏塔的操作与控制
板式精馏塔的操作控制
三
项目五 蒸馏操作
2. 进料状况
（1）进料量对操作的影响
（2）进料组成对操作的影响
（3）进料热状态对操作的影响
任务五 板式精馏塔的操作与控制
板式精馏塔的操作控制
三
项目五 蒸馏操作
3. 回流比的调节
回流比是影响产品质量和塔分离效果的重要因素，调整回流比是控制精馏塔操作
中重要的和有效的手段。对一定塔板数的精馏塔，在进料热状态等参数不变的情
况下，回流比变化必将引起产品质量的改变。
任务五 板式精馏塔的操作与控制
板式精馏塔的操作控制
三
项目五 蒸馏操作
4. 采出量
（1）塔顶产品采出量
（2）塔底产品采出量
任务五 板式精馏塔的操作与控制
精馏设备常见的操作故障与处理
四
项目五 蒸馏操作
板式精馏塔常见的操作故障与处理
（1） “液泛”
（2）加热故障
（3）泵不上量
（4）塔压力超高
（5）塔压差升高
任务五 板式精馏塔的操作与控制
精馏设备常见的操作故障与处理
四
项目五 蒸馏操作
精馏系统常见设备的操作故障及处理
（1）泵密封泄漏
（2）换热器泄漏
（3）塔内件损坏
（4）安全阀启跳
（5）仪表失灵
（6）电机故障

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