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《化工单元过程与操作》中的最优进料位置及其影响

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:最优的进料位置一般应在塔内液相或气相组成与进料组成相近或相同的塔板上。对于已有的精馏装置,在适宜进料位置进料,可获得最佳分离效果。在实际操作中,如果进料位置不当,将会使馏出液和釜残液不能同时达到预期的组成。进料位置过高,使馏出液的组成偏低 ;反之,进料位置偏低,使釜残液中易挥发组分含量增高,从而降低馏出液中易挥发组分的收率。

《化工单元过程与操作》中的最优进料位置及其影响

最优的进料位置一般应在塔内液相或气相组成与进料组成相近或相同的塔板上。当采用图解法计算理论板层数时,适宜的进料位置应为跨越两操作线交点所对应的阶梯。对于一定的分离任务,如此作图所需理论板数为最少,跨过两操作线交点后继续在精馏段操作线与平衡线之间作阶梯,或没有跨过交点过早更换操作线,都会使所需理论板层数增加。

对于已有的精馏装置,在适宜进料位置进料,可获得最佳分离效果。在实际操作中,如果进料位置不当,将会使馏出液和釜残液不能同时达到预期的组成。进料位置过高,使馏出液的组成偏低( 难挥发组分含量偏高) ;反之,进料位置偏低,使釜残液中易挥发组分含量增高,从而降低馏出液中易挥发组分的收率。

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【例3 -7】将xF =30%的苯—甲苯混合液送入常压连续精馏塔,要求塔顶馏出液中xD =95%,塔釜残液xW =10%( 均为摩尔分数) ,泡点进料,操作回流比为3.21。试用图解法求理论塔板数。

解:(1) 查苯—甲苯相平衡数据作出相平衡曲线,如本题附图,并作出对角线

(2) 在x 轴上找到xD =0.95,xF =0.30,xW =0.10三个点,分别引垂直线与对角线交于点a、e、c。

(3) 精馏段操作线截距xD/( R + 1) = 0. 95/( 3.21 +1) =0.226。在y 轴上找到点b( 0,0.226) ,连接a、b 两点得精馏段操作线。(www.xing528.com)

(4) 因为是泡点进料,过e 点作垂直线与精馏段操作线交于点d,连接c、d 两点得提馏段操作线。

(5) 从a 点开始,在相平衡线与操作线之间作阶梯,直到x≤xW 即阶梯跨过点c(0.10,0.10) 为止。

如图3 -35 所示,所作的阶梯数为10,第7 个阶梯跨过精馏段、提馏段操作线的交点。故所求的理论塔板数为9( 不含塔釜) ,进料板为第7 块板。

图3-35

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