項(xiàng)目五蒸餾任務(wù)5分析精餾操作影響因素主講人：肖玲玲學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握精餾段與提餾段操作線在組成圖上的繪制方法；2、掌握影響精餾操作的主要因素。一

、物料平衡對(duì)精餾操作的影響對(duì)于一定的原料流量F和組分XF，只要確認(rèn)了分離程度XD和XW，塔頂餾出液量W和塔釜?dú)堃毫緿也就確定了。不能隨意增減，否則進(jìn)出塔的兩個(gè)組分的量會(huì)失去平衡，必然導(dǎo)致塔內(nèi)組分變化，操作波動(dòng)，影響精餾效果。

操作過(guò)程中，必須保持塔頂和塔釜產(chǎn)品的穩(wěn)定，物料平衡是精餾塔操作穩(wěn)定的必要條件。通常以塔釜液面控制。1、理論塔板1）汽、液兩相在板上充分接觸混合，塔板上不存在溫度差和濃度差；2）離開塔板的汽、液兩相達(dá)平衡，即離開理論板的兩相溫度相等，組成互成平衡。二、塔頂回流對(duì)精餾操作的影響2、恒摩爾流假定同理，提餾段的恒摩爾流假定

精餾段恒摩爾流假定（m為進(jìn)料板序號(hào)）每層板下降的液體摩爾流率相等每層板上升的蒸汽摩爾流率相等3、精餾段操作線方程——精餾段操作線方程設(shè)塔頂為全凝器，泡點(diǎn)回流

回流比1

2

3

n

n+1

V,y1D,xDL,xDV,yn+1L,xn4、提餾段操作線方程——提餾段操作線方程V’,yWW,xWL’,xWn

n+1

L’,xnV’,yn+15、操作線方程的在圖上的畫法提餾操作線：c點(diǎn)：y

=x=xW斜率：L’/V’截距：-WxW/V’精餾操作線：a點(diǎn)：y

=x=xD斜率：R/(R+1)截距：xD/(R+1)

xy01.01.0xD

abxW

cde6、塔頂回流的影響回流比是影響精餾塔分離效果的主要因素。生產(chǎn)中經(jīng)常用回流比來(lái)調(diào)節(jié)、控制產(chǎn)品的質(zhì)量。

當(dāng)回流比增大時(shí)，分離程度加大，精餾產(chǎn)品質(zhì)量提高，但塔內(nèi)上升蒸汽量及下降液體量均增加，回流量L及上升蒸氣量V均隨之增大，塔頂冷凝器和塔底再沸器負(fù)荷隨之增大；當(dāng)回流比減小時(shí)，xD減小而xW增大，使分離效果變差。

三、進(jìn)料熱狀況對(duì)精餾操作的影響可得：加料熱狀態(tài)參數(shù)qq代表進(jìn)料的液相分率(1)飽和液體q=1,L’=L+F,V=V’(2)冷液體q>1,L’>L+F,V<V’(3)飽和蒸汽q=0,L’=L,V=F+V’(4)過(guò)熱蒸汽q<0,L’<L,V>F+V’(5)汽液混合物0<q<1,L’>L,V>V’

實(shí)際生產(chǎn)中，入塔原料可有五種不同的熱狀態(tài)：(1)泡點(diǎn)下的飽和液體，q=1；(2)溫度低于泡點(diǎn)的冷液體，q>1；(3)露點(diǎn)下的飽和蒸汽，q=0；(4)溫度高于露點(diǎn)的過(guò)熱蒸汽，q<

0；(5)溫度介于泡點(diǎn)和露點(diǎn)之間的汽液兩相混合物，0<q<1

各進(jìn)料熱狀態(tài)下的q值，以及受此影響的汽、液摩爾流率分別為L(zhǎng)’LFVV’（2）冷液體，q>1L’LFVV’（1）飽和液體，q=1L’LFVV’（5）汽液混合物，0<q<1L’LFVV’（3）飽和蒸氣，q=0L’LFVV’（4）過(guò)熱蒸氣，q<0

提餾段操作線與加料熱狀態(tài)有關(guān)，兩操作線交點(diǎn)的坐標(biāo)也與加料熱狀態(tài)（q值）有關(guān)?！猶線方程或進(jìn)料方程代入相應(yīng)關(guān)系式

不同加料熱狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的q值，也就對(duì)應(yīng)著不同的q線。兩式相減q線的作法：(1)在對(duì)角線上作e點(diǎn)(y=x=xF)；(2)過(guò)e點(diǎn)作斜率q/(q-1)的直線。q線與精餾段操作線的交點(diǎn)即為兩操作線的交點(diǎn)，僅需將此點(diǎn)與對(duì)角線上的x=xW，y=xW

點(diǎn)聯(lián)結(jié)，即得提餾段操作線。

實(shí)際應(yīng)用中，常用此法作提餾段操作線。eacbd01.0xWxy1.0xDxF不同加料熱狀態(tài)下的q線q線eacbdq<00<q<1q>101.0xWxy1.0xDxF不同加料熱狀態(tài)下的q線冷液進(jìn)料：q>1，q線方程斜率q/q-1>1；飽和蒸汽進(jìn)料：q=0，q線方程斜率q/q-1為0；飽和液體進(jìn)料：q=1，q線方程斜率q/q-1為∞；氣液混合進(jìn)料：0<q<1，q線方程斜率q/q-1為（-∞~0）；過(guò)熱蒸汽進(jìn)料：q<0，q線方程斜率q/q-1為（0~1）。q=1q=0當(dāng)進(jìn)料狀況（xF和q）發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)適當(dāng)改變進(jìn)料位置，并及時(shí)調(diào)節(jié)回流比R。如果進(jìn)料狀況改變而進(jìn)料位置不變，必然引起餾出液和釜?dú)堃航M成的變化。不同的進(jìn)料狀況，顯著地直接影響提餾段的回流量和塔內(nèi)的汽液平衡。精餾塔較為理想的進(jìn)料狀況是泡點(diǎn)進(jìn)料，它較為經(jīng)濟(jì)和最為常用。進(jìn)料情況對(duì)精餾操作有著重要意義。四、塔釜溫度對(duì)精餾操作的影響釜溫由釜壓和物料組成決定。它是精餾操作中重要的控制指標(biāo)之一。提高塔釜溫度，塔內(nèi)液相中易揮發(fā)組分減少，上升蒸汽速度增大，利于提高傳質(zhì)效率。若塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品，則塔釜易揮發(fā)組分減少，損失減少；若塔釜得到產(chǎn)品，則可提高產(chǎn)品質(zhì)量，但塔頂夾帶的難揮發(fā)組分增多，增大損失。在提高溫度的時(shí)候，既要考慮到產(chǎn)品的質(zhì)量，又要考慮到工藝損失。

當(dāng)釜溫變化時(shí)，通常是用改變蒸發(fā)釜的加熱蒸汽量調(diào)節(jié)。五、塔壓對(duì)精餾操作的影響塔的壓力是精餾塔主要的控制指標(biāo)之一。在精餾操作中，常常規(guī)定了操作壓力的調(diào)節(jié)范圍。塔壓波動(dòng)過(guò)大，就會(huì)破壞全塔的氣液平衡和物料平衡，使產(chǎn)品達(dá)不到所要求的質(zhì)量。

提高操作壓力，可以相應(yīng)地提高塔的生產(chǎn)能力，操作穩(wěn)定。但在塔釜難揮發(fā)產(chǎn)品中，易揮發(fā)組分含量增加。如果從塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品，則可提高產(chǎn)品的質(zhì)量和易揮發(fā)組分的濃度。

影響塔壓變化的因素：塔頂溫度、塔釜溫