一化工原理2)电子课件② 93单级蒸馏过程 、平衡蒸馏 1.过程分析 ⊙连续稳态过程~定常态 ⊙相平衡过程:yx 汽液两相进料:0<g<1 0,t 控制点~加热后t ⊙平衡级操作 2.数模及计算 L, x, t (1)物料衡算: 总物料衡算:F=V+L 易挥发组分衡算:Px1=+Lx
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 9.3 单级蒸馏过程 一、平衡蒸馏 1. 过程分析 ☺ 连续稳态过程~定常态 ☺ 相平衡过程：y~x ☺ 汽液两相进料：0<q<1 ☺ 控制点~加热后t ☺ 平衡级操作 F xF tF L，x，te Q，t V，y，te 2. 数模及计算 总物料衡算： F=V+L 易挥发组分衡算： FxF=Vy+Lx (1)物料衡算：
化工原理(2)电子课件② L F 操作线方程:y=-mx+,x 定义液化率:q=L/F y 则操作线方程:y=9yx 过点(xrF,xp),斜率为q(q-1) Q (2)相平衡关系|y F 1+(a-1)xxF 命题 已知:F,xF L 生产要求:x,求y,q 生产要求:汽化率(1-q),求x,y
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 Fx V F x V L y =− + 1 1 F − − − = q x x q q y 操作线方程： 定义液化率： q=L/F 则操作线方程： 过点(xF，xF)，斜率为q/(q-1) 命题： (2) 相平衡关系 x x y 1+ ( −1) = α α 已知：F，xF 生产要求：x，求y，q 生产要求：汽化率(1-q)， 求x，y F xF tF L，x，te Q，t V，y，te
化工原理(2)电子课件② 解析法:由操作线方程和平衡方程联立求解可得y和x。 图解法:如右图。 (3)热量衡算: 加热器的热流量Q=Fcn(t 料液经节流阀减压后,部分汽化, 汽化热由其显热提供,即 VrFcn(t-te) 根据热量衡算,可求得平衡时温度t 加热器出口压力p:p>pA+PBt
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 解析法：由操作线方程和平衡方程联立求解可得y和x。 图解法：如右图。 xF y x 加热器的热流量 Q=Fcp(t-t0) 料液经节流阀减压后，部分汽化， 汽化热由其显热提供，即 (3) 热量衡算： Vr=Fcp(t-te) p c r t t (1 q) = e + − 根据热量衡算，可求得平衡时温度te。 加热器出口压力p：p>pA+pB~t
化工原理(2)电子课件② 二、简单蒸馏 1.过程分析 如图流程: 冷凝器 ⊙间歇操作一非稳态过程 ⊙任一时刻x与y平衡 ⊙釜残液与塔顶产品相不平衡 对塔釜作微分物料衡算: 蒸 取时间微元>r+dr 釜接受槽 n1y→nw-dnw x→x-dv nwx=ydn+(nw-dny)(x-dx)(略去 dnwdx)
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 二、简单蒸馏 1. 过程分析 如图流程： ☺ 间歇操作___非稳态过程 ☺ 任一时刻x与y平衡 ☺ 釜残液与塔顶产品相不平衡 蒸馏釜 冷凝器 接受槽 取时间微元 τ→τ+dτ nW → nW-dnW x →x-dx 对塔釜作微分物料衡算： nW x=y⋅dnW+(nW-dnW)(x-dx) （略去dnWdx）
一化工原理2)电子课件② 整理得微分方程:nwdx=(y-x)dnw 边不条件队C西了 a x (1)相平衡方程1+(a-1)x In -E+aIr (2)相平衡关系:y=mx+b 1,(m-1)xF+b D)x,+b
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 nWdx=(y-x)dnW 边界条件B.C.： t=0 x=xF nW=nF t=tf x=x2 nW=nW ∫ − = F 2 W F ln x x y x dx n n (1)相平衡方程 x x y 1+ ( −1) = α α ⎥⎦⎤ ⎢⎣⎡ −− + − = F2 2F WF 11 ln ln 1 1 ln xx xx nn α α (2)相平衡关系： y=mx+b m x b m x b n m n F W F − + − + − = 2 ( 1) ( 1) ln 1 1 ln 整理得微分方程：