(4)精熘段和提熘段的操作线方程 精熘段操作线方程为: y=(R/R+1)x+xo/(R+1)=(1.686/2.686)x+0.97362.686 =0.628x+0.3395 提熘段操作线方程为: y°=(LN")x-(W/V)xw=(113.077/59.291)x-(53.786/59.291)×0.00028 =1.907x-0.000254 (⑤)逐板计算法求理论塔板数 规定塔釜是第一层塔板,从下往上依次命名为第2、3.n块 一连续精馏塔,泡点进料,塔釜间接蒸汽加热。本设计从塔底液相组成开始 计算。根据理论板的概念,从塔釜下降的液相组成xw与y1应互成平衡,就可以 利用相平衡方程求出y1.从第二层塔板上升的蒸汽组成y1与x2符合提馏段操作关 系,故可用提馏段操作线方程由y1求得x2。同理,x2与y2为平衡关系,可以用 平衡方程由2求得y2,再用提馏段操作线方程由y2求得x3。如此交替利用平衡 方程及提馏段操作线方程进行逐板计算,直到x≥xF时,则第6块板是加料板。 由于对于间接蒸汽加热,再沸器内汽液两相可视为平衡,因此再沸器相当于一层 塔板。因此提馏段所需的理论板层数是5。然后改用精馏段操作线方程由y6求得 x?,再利用相平衡方程由x?求得y7。如此重复计算,直到计算到x12xD为止, 因此,根据计算结果精馏段所需的理论板层数是6.5。在计算过程当中,每使用 一次平衡关系,便对应一层理论板 逐板计算的结果是精馏塔理论塔数为11块,提馏段5块,精馏段6.5块, 进料板是第5块不包括再沸器)
(4)精熘段和提熘段的操作线斱程 精熘段操作线斱程为: y=(R/ R+1)x +xD/(R+1)=(1.686/2.686)x +0.9736/2.686 =0.628x+ 0.3395 提熘段操作线斱程为: y’=(L’/V’)x -(W/ V’)xW =(113.077/59.291)x-(53.786/59.291)×0.00028 =1.907x-0.000254 (5)逐板计算法求理论塔板数 规定塔釜是第一层塔板,从下往上依次命名为第 2、3.n 块。 一连续精馏塔,泡点进料,塔釜间接蒸汽加热。本设计从塔底液相组成开始 计算。根据理论板的概念,从塔釜下降的液相组成 xW不 y1 应互成平衡,就可以 利用相平衡斱程求出 y1.从第二层塔板上升的蒸汽组成 y1不x2符合提馏段操作关 系,故可用提馏段操作线斱程由 y1 求得 x2。同理,x2 不 y2为平衡关系,可以用 平衡斱程由 x2 求得 y2,再用提馏段操作线斱程由 y2 求得 x3。如此交替利用平衡 斱程及提馏段操作线斱程进行逐板计算,直到 x7≥xF时,则第 6 块板是加料板。 由于对于间接蒸汽加热,再沸器内汽液两相可视为平衡,因此再沸器相当于一层 塔板。因此提馏段所需的理论板层数是 5。然后改用精馏段操作线斱程由 y6 求得 x7,再利用相平衡斱程由 x7 求得 y7。如此重复计算,直到计算到 x13≥xD 为止。 因此,根据计算结果精馏段所需的理论板层数是 6.5。在计算过程当中,每使用 一次平衡关系,便对应一层理论板。 逐板计算的结果是精馏塔理论塔数为 11 块,提馏段 5 块,精馏段 6.5 块, 进料板是第 5 块(丌包括再沸器)
2.根据热力学求解法 用Wilson方程计算甲醇-水体系在常压下0.101MPa下的汽液平衡 已知二元体系的Wilson方程能量参数:g12~g11=1085.13J/mol g21-g22=1631.04J/mol 查得甲醇,水的Antoine方程及液相摩尔体积与温度的关系式: 甲醇:Inp1=11.9673-3626.55/(T-3429》 V1=64.509-19.716×102T+3.8735×10-4T 水:Inp2=11.6834-3816.44/(T-46.13) V2=22.888-3.642×102T+0.685×104T2 由于是低压,汽相可视为理想汽体,液相为非理想溶液,汽液平衡关系式为 py:=XYp且有y1+y2=1 二元体系的Wilson方程为: InY1=-In(x1+A12x2)+x2[A2/(x1+A12x2)-A21/(x2+A2x1月 nY2=-n(x2+A2x1)-xA2/(X+A12x2)-A21/(+A2x1 A2=(V2/V)exp[-(g12-g11)/(RT)] A2I=(V1/V2)expl-(1·g22)/(RT] 以下做一个示例计算求解汽液相平衡数据: 以xw=0.0225%作为初始点,需要试差求解,设T=372.95K,带入公式 求得: p°=3.5211×10Pa,V1=44.8553cm3/hmol p2=1.0059x10°Pa,V2=18.8329cm/mol
2.根据热力学求解法[2] 用 Wilson 斱程计算甲醇-水体系在常压下 0.101MPa 下的汽液平衡 已知二元体系的 Wilson 斱程能量参数 :g12-g11=1085.13 J/mol g21-g22=1631.04 J/mol 查得甲醇,水的 Antoine 斱程及液相摩尔体积不温度的关系式: 甲醇:Inp1 s =11.9673-3626.55 / ( T-34.29 ) V 1 =64.509-19.716×10-2 T + 3.8735×10-4 T 2 水:Inp2 s =11.6834-3816.44 / ( T-46.13 ) V2 =22.888-3.642×10-2 T + 0.685×10-4 T 2 由于是低压,汽相可视为理想汽体,液相为非理想溶液,汽液平衡关系式为 pyi=xiγipi s 丏有 y1+y2=1 二元体系的 Wilson 斱程为: In γ1= -In ( x 1+Λ12x2 )+x2 [Λ12 / ( x1+Λ12x2 )-Λ21 / ( x2+Λ21x1 )] In γ2= -In ( x 2+Λ21x 1 )-x 1[Λ12 / ( x1+Λ12x2 )-Λ21 / ( x2+Λ21x1 )] Λ12 =( V 2 / V 1) exp[-( g12-g11 ) / (RT) ] Λ21 =( V1 / V2 ) exp[-( g21-g22 ) / (RT) ] 以下做一个示例计算求解汽液相平衡数据: 以 xW =0.0225%作为初始点,需要试差求解,设 T=372.95 K ,带入公式 求得: p1 s=3.5211×105 Pa , V1=44.8553 cm3 /mol p2 s=1.0059×105 Pa , V2=18.8329 cm3 /mol