多组分精馏.ppt
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1、6.8 多组分精馏, 相平衡常数是温度、压力及浓度的函数。, 汽、液平衡关系复杂, 物料衡算关系复杂, 各有C-1个操作线方程。,多组分精馏的特点:, 分离程度的确定比较复杂 根据塔分离工艺要求和物流特点,规定两个特定组分的分离程度,其余组分的分离程度则由分离的流程和操作情况等条件所决定。, 流程方案的选定比较复杂 需要的塔多 若要将一混合物完全分离成纯组份产品的分离称之为锐分离,需多塔操作。采用简单塔操作时C个组分,需C -1个塔。 流程方案多 分离C个组分的混合物,锐分离的序列数为:,每个序列需要精馏塔(C-1)个。,6.8.1 分离序列的选择,(1)一般确定原则, 减少组分汽化次数,降低
2、能耗。 直接序列(顺序流程):按混合物中组分沸点递升排序,轻组分依次从塔顶分离出去。,例:四组分A、B、C、D 混合物的分离, 保证产品质量原则: 高纯度产品在塔顶采出; 热敏性、易分解或聚合的物料优先分出,减少受 热次数。, 经济性原则: 尽可能考虑到减少设备费和操作费,易腐蚀、 有毒的组分先分出去; 难分离的最后分,此时,气体负荷小、塔径小。, 操作管理方便原则:,说明:以上原则是在用普通精馏塔一进二出, 分离出较纯的单一组分为前提下得到的。,(2)多组分分离序列综合 研究始于20世纪70年代,研究方法有: 试探法、调优法、数学规划法等。,6.8.2 全塔物料衡算,(1)关键组份及分离要求
3、的规定,关键组份:根据塔的主要分离目的,选取两组份规定分离要求。规定其中较难挥发的组份在塔顶不得高于某一允许值,易挥发组份在塔底不得高于某值。 轻关键组份(l): 挥发度较大的关键组份; 重关键组份(h): 挥发度较小的关键组份。,非关键组份: 比轻关键组分更轻的组分称为轻非关键组分; 比重关键组分更重的组分称为重非关键组分。,(2)非关键组份在两端产品中的分配,作为设计型计算,求N,欲知qnD, qnW,必需知 xwi和xDi, 但xwi 、 xDi 又和N有关,故需试差。,分离要求规定:通过规定关键组分的分离要求,对塔的分离结果进行控制。规定方式有:, 规定轻关键组份在塔顶的组成和重关键组
4、分在塔底的组成; 规定轻关键组分在塔顶组成及回收率; 规定重关键组分在塔底组成及轻关键组分在塔顶的回收率。,估算方法:, 非清晰分割,不满足清晰分割的条件,采用近似方法估计。,给定条件:轻关键组分在馏出液中的回收率; 重关键组分在釜液中的回收率。, 清晰分割,比轻关键组份更轻的各组分均从塔顶蒸出,比重关键组份更重的组分,均从塔底排出,且两关键组分为相邻组分,称为清晰分割。可以进行严格的计算。,方法:享斯特别克法(Hengsteback) 假设: (a) 各组份在馏出液和釜液中的流率分配与回流比无关; (b) 非关键组分在产品中的分配情况与关键组分的相同。,回流比为无限大时,对轻、重关键组分由芬
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