此时的操作是不稳定的,绝大多数化学工程教科书,虽指出了这一点,但没有充分加以展 开 在图3-13中对第i釜作物料衡算: 由总物料流衡算得:qny,1=qny 由易挥发组分衡算得:qmH,y1=qmy,y 众所周知,只有同时满足式(a)和式(b),才可称为稳定操作。我们分两种情况进行分 A.若式(a)成立,即qnm1=qn,由于y>y-1,所以y·qn,>y=1·9nrm, 即式(b)不能成立 B.若式(b)成立,即yqm,1=y:qm,1亦由于y>y-1,所以得 qn,<qm,,即式(a)不能成立 据此分析,由于实际中y1>y1,式(a)和式(b)不能同时成立,所以,图313的流程 是不稳定操作 6-14有回流的多次简单蒸馏 倘若在图6-13流程中增加回流,如图6-14所示,则可使操作成为稳定操作 n, Vn qnv,n-1 X y 长n n V,et qn, Li1 qn,Li1 y n, v2 y,an,V. qn,L3qn,L X 图6-14有回流多次简单蒸馏图 在图6-14中,对I釜作物料衡算 II
11 此时的操作是不稳定的，绝大多数化学工程教科书，虽指出了这一点，但没有充分加以展 开。 在图 3-13 中，对第 i 釜作物料衡算： 由总物料流衡算得： , , 1 , , V i n V i qn = q - ………………(a) 由易挥发组分衡算得： 1 , , 1 , , i V i i n V i n q × y = q × y - - ………………(b) 众所周知，只有同时满足式(a) 和式(b) ，才可称为稳定操作。我们分两种情况进行分 析： Ａ．若式(a) 成立， 1 , , 1 , , 1 , , 1 , , , - - - - = > × > × V i i n V i i i i n V i n V i 即qn q 。由于y y 所以 y q y q ， 即式(b) 不能成立。 Ｂ．若式(b) 成立，即yi × qn,V , i = yi-1 × qn,V , i-1 。亦由于yi > yi-1 ,所以得 1 , , , , - < V i n V i qn q ，即式(a) 不能成立。 据此分析，由于实际中 i > i-1 y y ，式(a) 和式(b) 不能同时成立，所以，图 3-13 的流程 是不稳定操作。 6-14 有回流的多次简单蒸馏 倘若在图 6-13 流程中增加回流，如图 6-14 所示，则可使操作成为稳定操作。 图 6-14 有回流多次简单蒸馏图 在图 6-14 中，对 I 釜作物料衡算：
总物料流衡算:qn,+qnL1=qny,+qmL 易挥发组分衡算 qn,y+qm1La1x41=qn,y,+qnL1x,……(d) 只有同时满足式(c)和式(d),才称为稳定操作 A.若qnm1=9m,=qny;qmL.=9mL1,=qn:则式(c)成立。将qn,qny 代入式(d)得 (2-y)=qn(x-x) 在式(e)中,qn,和qnL是常量,有四个变量:y、y、xm1、x,只有一个等式约束,则 对于方程(e)有无多组解。所以若式(c)成立,则式(d)亦成 B.若qm,≠qn,,mLm1≠qnL,则式(c)与式(d同时成立更是明显的。因 为在此方程组中,共有八个变量:qnm1、4n,、qnL11、引n1,、y、y=1、x、x1,却 只有两个等式约束,所以方程组[式(c)、式(d)]有无穷多组解。 6-15精馏塔与提馏塔 将图6-14中的一系列蒸馏釜叠加成一个整体,则成为蒸馏塔,每块塔板相当于一个釜, 如图6-15所示 n 1 二二二二二二二二二 图6-15没有提馏段的精馏塔 12
12 总物料流衡算：. , , , , 1 , , 1 , , L i n V i n L i n V i qn + q = q + q - + ……………(c) 易挥发组分衡算： 1 , , , , 1 1 , , 1 , , i L i i n V i i n L i i n V i n q × y + q × x = q × y + q × x + + - - ……………(d) 只有同时满足式(c)和式(d) ，才称为稳定操作。 Ａ．若 qn,V , i 1 qn,V , i qn,V qn,L, i 1 qn,L, i qn,L = = ; = = - + ；则式(c)成立。将qn,L ，qn,V 代入式(d) 得： ( ) ( ) n V i i n L i i q y - y = q x - x , -1 , +1 ……………(e) 在式(e) 中，qn,V 和qn,L 是常量，有四个变量： i i i i y 、y 、x 、x -1 +1 ，只有一个等式约束，则 对于方程(e) 有无多组解。所以若式(c)成立，则式(d) 亦成立。 Ｂ．若 L i n L i n V i n V i qn q q q , , 1 , , , , 1 , , ¹ , ¹ - + ，则式(c) 与式 (d) 同时成立更是明显的。因 为在此方程组中，共有八个变量： , , 1 1 1 , , , , 1 , , - + - + i i i i L i n L i n V i n V i n q 、q 、q 、q 、y 、y 、x 、x ，却 只有两个等式约束，所以方程组［式(c)、式(d) ］有无穷多组解。 6-15 精馏塔与提馏塔 将图 6-14 中的一系列蒸馏釜叠加成一个整体，则成为蒸馏塔，每块塔板相当于一个釜， 如图 6-15 所示。 图 6-15 没有提馏段的精馏塔