1、三、精餾過(guò)程的節(jié)能途徑 1.減小操作回流比 RL、V能耗VL、RNTNP一定，需提高ET例如v 采用高性能新型塔板替代原有塔板，提高效率v 采用高效塔填料替代原有塔板，提高效率2.降低塔釜操作溫度 塔壓降P釜溫tW能耗v 采用高效塔填料替代原有塔板，降低塔壓降例如三、精餾過(guò)程的節(jié)能途徑 3.熱泵精餾 將塔頂蒸汽絕熱緊縮升溫，作為再沸器的熱源，將再沸器中的液體部分汽化，而緊縮氣體本身冷凝成液體，經(jīng)節(jié)流閥后一部分作為塔頂產(chǎn)品采出，另一部分作為塔頂回流液。 熱泵精餾技術(shù)1.精餾塔；2.緊縮機(jī)3.再沸器；4.節(jié)流閥DtP ,1汽KtP ,2液HtP,1液KtP ,2汽KHKDttttPP21三、精餾過(guò)

2、程的節(jié)能途徑 4.多效精餾 將幾個(gè)精餾塔串聯(lián)，操作壓力依次降低，前一精餾塔的塔頂蒸汽作為后一精餾塔的再沸器的加熱介質(zhì)，故除兩端精餾塔外，中間的精餾塔不需從外界引入加熱和冷卻介質(zhì)。 多效精餾技術(shù)P1 P2 P3 t1 t2 t3三、精餾過(guò)程的節(jié)能途徑 5.原料預(yù)熱 將原料預(yù)熱可回收精餾過(guò)程的熱能，減少精餾過(guò)程的能耗。原料預(yù)熱有兩種流程： v 用塔頂蒸汽預(yù)熱原料v 用塔釜采出液預(yù)熱原料三、精餾過(guò)程的節(jié)能途徑 原料預(yù)熱回收精餾過(guò)程的熱能原料預(yù)熱回收精餾過(guò)程的熱能精餾過(guò)程的操作型計(jì)算與調(diào)理自學(xué) 自學(xué)提綱 物料平衡對(duì)精餾操作的影響和制約。 塔頂回流對(duì)精餾操作的影響和制約。 進(jìn)料組成和熱情況對(duì)精餾操作的影

3、響和制約。 精餾產(chǎn)品的質(zhì)量控制和調(diào)理。一、間歇精餾的特點(diǎn)與操作方式 1.間歇精餾的特點(diǎn) 間歇精餾特點(diǎn)v 非穩(wěn)態(tài)操作過(guò)程v 只需精餾段v 操作靈敏、順應(yīng)性強(qiáng)xDxWtDtW一、間歇精餾的特點(diǎn)與操作方式 2.間歇精餾的操作方式間歇精餾操作方式v 餾出液組成恒定v 回流比恒定xD恒定RR 恒定xD間歇精餾適用場(chǎng)所v 所分別的原料是分批獲得的v 分別的原料多變v 多組分混合物的分別二、間歇精餾的運(yùn)用場(chǎng)所 原料種類多變 原料組成多變間歇精餾曲線方式三、間歇精餾曲線 v 餾出液組成 精餾時(shí)間v 塔頂溫度 精餾時(shí)間間歇精餾曲線作用v 指點(diǎn)試車和消費(fèi)v 對(duì)精餾過(guò)程進(jìn)展分析比較工程 間歇精餾 延續(xù)精餾 塔數(shù) 1

4、 n-1 塔徑 大 小 流程 短 長(zhǎng) 能耗 高 低勞動(dòng)強(qiáng)度 大 小 多組分 n 個(gè)組分混合物分別四、間歇精餾與延續(xù)精餾的比較 一、恒 R 下間歇精餾的計(jì)算 1.確定實(shí)際塔板層數(shù)計(jì)算基準(zhǔn)：初態(tài)餾出液組成 xD1 釜液組成 xW1 (xF) 最小回流比)(1minFqqqqDxxxyyxR操作回流比min)21 . 1 (RR 恒 R 下間歇精餾時(shí)實(shí)際板層數(shù)確實(shí)定2.確定xD xW 的關(guān)系 因操作過(guò)程中回流比不變，各個(gè)瞬間的操作線斜率都一樣，各操作線為彼此平行的直線。恒R下間歇精餾時(shí)xD和xW的關(guān)系一、恒 R 下間歇精餾的計(jì)算 3.物料衡算 恒回流比間歇精餾的物料衡算關(guān)系與簡(jiǎn)單蒸餾的物料衡算關(guān)系類

5、似。 FWxxxydxWFlnFWexxWDWxxdxWFeln一、恒 R 下間歇精餾的計(jì)算 簡(jiǎn)單蒸餾過(guò)程物料衡算關(guān)系恒 R 下間歇蒸餾過(guò)程物料衡算關(guān)系4.餾出液平均組成 xDm計(jì)算WFDWFWxFxxWFDmWFDmWxFxDx聯(lián)立得一、恒 R 下間歇精餾的計(jì)算 由餾出液的平均組成5.每批精餾所需的時(shí)間每批操作的汽化量 DRV) 1(每批操作所需的時(shí)間hVV一、恒 R 下間歇精餾的計(jì)算 每批操作的餾出量kmol汽化速率 kmol/h1.確定實(shí)際塔板層數(shù)計(jì)算基準(zhǔn)：終態(tài)餾出液組成 xD釜液組成 xWe最小回流比)(minWeqqqqDxxxyyxR操作回流比min)21 . 1 (RR 二、恒

6、xD 下間歇精餾的計(jì)算 恒 xD 下間歇精餾時(shí)實(shí)際板層數(shù)確實(shí)定2.確定xW和 R 的關(guān)系 假設(shè)知精餾過(guò)程某一時(shí)辰下釜液組成xW1，對(duì)應(yīng)的 R 可采用試差作圖的方法求得。 恒 xD下間歇精餾時(shí)R和xW的關(guān)系二、恒 xD 下間歇精餾的計(jì)算 3.物料衡算瞬間的回流比為 RddDRdV) 1(那么二、恒 xD 下間歇精餾的計(jì)算 設(shè)時(shí)間內(nèi)溶液的汽化量為 dV kmol餾出液量為 dD kmolWDWFxxxxFD每批操作中任一瞬間前餾出液量 微分得WWDDFdxxxxxFdD2)()(二、恒 xD 下間歇精餾的計(jì)算 對(duì)應(yīng)釜液組成xW的汽化總量 WVxxWDFDdxxxRxxFdVVFWe02)() 1(

7、)(代入得WWDDFdxxxRxxFdV2)() 1()(二、恒 xD 下間歇精餾的計(jì)算 4.每批精餾所需的時(shí)間hVV二、恒 xD 下間歇精餾的計(jì)算 汽化速率 kmol/h確定xW和 R 的關(guān)系積分求出 V那么 假設(shè)在兩組分恒沸液中參與第三組分稱為夾帶劑，該組分能與原料液中的一個(gè)或兩個(gè)組分構(gòu)成新的恒沸液，從而使原料液能用普通精餾方法予以分別，這種精餾操作稱為恒沸精餾。恒沸精餾可分別具有最低恒沸點(diǎn)的溶液、具有最高恒沸點(diǎn)的溶液以及揮發(fā)度相近的物系。 一、恒沸精餾的概念二、恒沸精餾運(yùn)用例如1.脫水塔2.苯回收塔5.分層器4.冷凝器乙醇水物系恒沸精餾流程表示圖 3.乙醇回收塔二、恒沸精餾運(yùn)用例如1.脫

8、水塔2.回收塔3.分層器4.冷凝器丁醇水物系恒沸精餾流程表示圖 一、萃取精餾的概念 向原料液中參與第三組分稱為萃取劑，以改動(dòng)原有組分間的相對(duì)揮發(fā)度，從而使原料液能用普通精餾方法予以分別，這種精餾操作稱為萃取精餾。對(duì)萃取劑的要求是，萃取劑的沸點(diǎn)較原料液中各組分的沸點(diǎn)高得多，且不與組分構(gòu)成恒沸液，容易回收。萃取精餾常用于分別各組分揮發(fā)度差別很小的溶液。 二、萃取精餾運(yùn)用例如1.萃取精餾塔2.萃取劑段4.冷凝器苯環(huán)己烷萃取精餾流程表示圖 3.苯回收塔環(huán)己烷苯練 習(xí) 題 目思索題作業(yè)題: 171.精餾過(guò)程有哪些節(jié)能途徑？2.影響精餾操作有哪些主要要素？3.餾出液組成恒定的間歇精餾有何特點(diǎn)，其實(shí)際 板層數(shù)如何確定？4.回流比恒定的間歇精餾有何特點(diǎn)