对于一定的分馏塔,N202二元混合物可以认为h+1,Hn为常数(h-x图, x/y的变化对h影响不显著)" 所以D/Vn为常数;Ln+/Nn也为常数.有: 冷凝器 D Yn= 顶部产品 n+2 Xnt1Xb时, 精馏段 ynxo上塔n 块塔板 2 A XD 供料 上操作线为通 过X,Xo),斜 m+2 第n块塔板 提馏段 m+1 率为LN(<1) m-1 的直线。 m-2 精馏段的操作线简化,但 是注意塔上板的布局(液 蒸发器 B 体为上部板,气体为当前 底部产品 板) 图3-42理想塔板计算公式推导中所用的系统
n n D x V D x V L y 1 D x V D x V L y 对于一定的分馏塔,N2-O2二元混合物可以认为hn+1, Hn为常数(h-x图, x/y 的变化对h影响不显著) 所以 D/Vn 为常数;Ln+1/Vn也为常数.有: 精馏段的操作线简化,但 是注意塔上板的布局(液 体为上部板,气体为当前 板) xn+1=xD 时, yn=xD 上塔n 块塔板 上操作线为通 过(XD ,XD ), 斜 率为L/V (<1) 的直线
对于提馏段可采用类似分析方法,取m块板以下的塔部分作为分析系 统,可得提馏段的操作线方程: ym =(Lmt/Vm)xm+-(B/Vm)xB (3.74) 总质量平衡 Lmtl Vm B 组分质量平衡 XmtlLmtl ymVm+gB 能量平衡 2g+hmLm HnVm +hgB m+1 、,二Vxm+1-BXB V m m B Hm-hm+i Vm B Lm+1二1+ B Vm
对于提馏段可采用类似分析方法,取m块板以下的塔部分作为分析系 统,可得提馏段的操作线方程: m m m m m B y (L /V )x (B/V )x 1 1 Lm1 Vm B xm1 Lm1 ym Vm xB B 总质量平衡 Q B hm1 Lm1 Hm Vm hB B m m m B m B m m m B m m m m m V B V L h h B Q H h V B x V B x V L y V 1 1 1 1 1 1 组分质量平衡 能量平衡 m+1 m (3.74)
提馏段的操作线方程: 冷凝器 D 顶部产品 B y二xm+1-7x8 L+ n+l 精馏段 n-2 A 供料 Vn-1 m+2 第n块塔板 B 提馏段 m+1 y= Xm+1=Xg时, m-2 yn=Xg下塔m块塔 板下操作线为通过 XB,XB),斜率为 蒸发器 B LW(>1)的直线。 底部产品 图342理想塔板计算公式推导中所用的系统
m m B x V B x V L y 1 D x V B x V L y 提馏段的操作线方程: xm+1=xB 时, yn=xB 下塔m块塔 板下操作线为通过 (XB,XB), 斜率为 L/V (>1)的直线
求解AcCable-Thiele的理论塔板数 首先画出蒸汽相的摩尔百分比对与蒸汽相热平衡液相中氮的摩尔百分比 图,这条曲线被称为平衡线,见图3.43。在同一图上,再画上对角线和 两条操作线。 比如:离开冷凝器液体具有98%的氮组分, 从精馏段操作线与对角线高点(对应液体中氮的摩尔百分比为98%)开始 水平作线到平衡线。 在平衡线上该点就是离开冷凝器下第一块塔板液体和蒸汽的状态。 接着,垂直向下画到操作线,在操作线上该点的含义是离开第一块塔 板下塔板的蒸汽浓度和离开第一块塔板液体浓度。 0 再从操作线上该点水平画到平衡线,就得到了离开冷凝器下第二块塔 板液体和蒸气的组分浓度。 重复作图过程直到经过两条操作线的交点上。在精馏段中理论塔板数 等于垂直线的数(相应于离开每一块塔板的液体浓度)。在该例中,精馏 段仅需三块塔板
求解McCable--Thiele的理论塔板数 首先画出蒸汽相的摩尔百分比对与蒸汽相热平衡液相中氮的摩尔百分比 图,这条曲线被称为平衡线,见图3.43。在同一图上,再画上对角线和 两条操作线。 比如:离开冷凝器液体具有98%的氮组分, 从精馏段操作线与对角线高点(对应液体中氮的摩尔百分比为98%)开始 水平作线到平衡线。 在平衡线上该点就是离开冷凝器下第一块塔板液体和蒸汽的状态。 接着,垂直向下画到操作线,在操作线上该点的含义是离开第一块塔 板下塔板的蒸汽浓度和离开第一块塔板液体浓度。 再从操作线上该点水平画到平衡线,就得到了离开冷凝器下第二块塔 板液体和蒸气的组分浓度。 重复作图过程直到经过两条操作线的交点上。在精馏段中理论塔板数 等于垂直线的数(相应于离开每一块塔板的液体浓度)。在该例中,精馏 段仅需三块塔板
冷凝器下方第一块塔板上的液 进料 体和离开该板的蒸气的组成 1.0 yn yn-1 yn-27 Xn+1 m-4 (Xp.Xp) 操作线2 n-1 0.8 起始 y-x线(平衡线) ym-3 03 离开第二块 操作线1 塔板的蒸气 0.6 、八 组成和从第 一 块板流下 对角线 来的液体组 成 Ym-2 (yp=xp) 0.4 2 m-1 塔板数:数竖线 02 ym-1 图3.43 Xm Xo=0.98 ym Xg=0.05 (Xg.Xg) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Xm+l 在液体中氮气的摩尔百分比X
xD=0.98 xB=0.05 (xD ,xD ) 起始 (xB ,xB ) xn Xn+1 Xn-1 Xn-2 yn yn-1 yn-2 xm+1 Xm-1 ym ym-1 xm Xm-2 Xm-3 Ym-2 ym-3 ym-4 图3.43 进料 冷凝器下方第一块塔板上的液 体和离开该板的蒸气的组成 离开第二块 塔板的蒸气 组成和从第 一块板流下 来的液体组 成 塔板数:数竖线