蒸餾塔流量計算

⑴ 蒸餾塔計算類型有哪些分別說明

按結構分：板式塔和填料塔
按工作壓力：常壓塔，加壓塔，減壓塔

⑵ 求餾出液和釜殘液的流量和組成

1.1 蒸餾過程概述與汽液平衡關系
1-1正戊烷（C5H12）和正已烷(C6H14)的飽和蒸汽壓數據列於本題附表，試計算總壓P=13.3kPa下該溶液的汽液平衡數據和平均相對揮發度。假設該物系為理想溶液。

習題1-1 附表

溫度 T / K
C5H12
223.1
233.0
244.0
251.0
260.6
275.1
291.7
309.3

C6H14
248.2
259.1
276.9
279.0
289.0
304.8
322.8
341.9

飽和蒸汽壓 p0 / kPa
1.3
2.6
5.3
8.0
13.3
26.6
53.2
101.3

1-2 某精餾塔再沸器的操作壓力為105.0kPa，釜液中含苯0.15（摩爾分率），其餘為甲苯。苯與甲苯的安托尼常數列於本題附表，安托尼方程中溫度的單位為℃，壓力單位為kPa。本物系可視作理想溶液。求此溶液的泡點及其平衡汽相組成。

習題1-2 附表

組分
A
B
C

苯
6.023
1206.35
220.24

甲 苯
6.078
1343.94
219.58

1.2 平衡蒸餾與簡單蒸餾
1-3 常壓下對含苯0.6（摩爾分率）的苯—甲苯混合液進行蒸餾分離，原料處理量為100kmol。物系的平均相對揮發度為2.6，汽化率為0.45，試計算：

(1) 平衡蒸餾的汽液相組成；

(2) 簡單蒸餾的餾出液量及其平均組成。

1-4 在常壓下對苯-甲苯混合液進行蒸餾，原料液量為100kmol/h，組成為0.7（苯摩爾分率，下同），塔頂產品組成為0.8。物系的平均相對揮發度為2.46，試分別求出平衡蒸餾和簡單蒸餾兩種操作方式下的氣化率。

（平衡蒸餾：0.448， 簡單蒸餾: 0.667）

1.3 兩組分連續精餾的計算（Ⅰ）
1-5 在連續精餾塔中分離某理想二元混合液。已知原料液流量為100 kg/h，組成為0.5 （易揮發組分的摩爾分率，下同），若要求釜液組成不大於0.05，餾出液回收率為95%。試求餾出液的流量和組成。

1-6 在連續精餾塔中分離含甲醇0.45（摩爾分率，下同）的甲醇－水溶液，其流量為100kmol/h，要求餾出液中甲醇的含量為0.96，釜液中甲醇的含量為0.03，迴流比為2.6。試求：

（1）餾出液的流量；

（2）飽和液體進料時，精餾段和提餾段的操作線方程。

1-7 在連續精餾操作中，已知加料量為100kmol/h，其中汽、液各半，精餾段和提餾段的操作線方程分別為

y=0.75x+0.24

及 y=1.25x-0.0125

試求操作迴流比，原料液的組成、餾出液的流量及組成。

1-8 一連續精餾塔分離二元理想混合溶液，已知精餾段某層塔板的氣、液相組成分別為0.83和 0.70，相鄰上層塔板的液相組成為0.77，而相鄰下層塔板的氣相組成為0.78(以上均為輕組分A的摩爾分數，下同)。塔頂為泡點迴流。進料為飽和液體，其組成為0.46。若已知塔頂與塔底產量比為2／3，試求：

(1)精餾段操作線方程；

(2)提餾段操作線方程。

(精餾段3y=2x+0.95；提餾段3y=4.5x-0.195)

1.4 兩組分連續精餾的計算（Ⅱ）
1-9 在連續精餾塔中分離某理想二元混合液。已知精餾段操作線方程為 ，提餾段操作線方程為 。若原料液於露點溫度下進入精餾塔中，試求原料液、餾出液和釜殘液的組成及迴流比。

1-10連續精餾塔在常壓下分離含甲醇30%與水70%的混合液，要求塔頂產品含甲醇不低於95%，塔底殘液含甲醇不大於5%（以上均為摩爾分率）。泡點進料。

試計算：（1）最小迴流比Rmin；

（2）若R=2Rmin，求所需理論塔板數；

（3）若總板效率為50% ，所需實際塔板數與加料板位置。（化工原理例題分析與練習P117）

（Rmin=0.78, N理=7（不包括塔釜）, N實際=14（不包括塔釜），N精=10, N提=4（不包括塔釜））

1-11 在連續精餾塔中，分離苯－甲苯混合液。若原料為飽和液體，其中含苯0.5（摩爾分率，下同）。塔頂餾出液組成為0.95，塔底釜殘液組成為0.06，迴流比為2.6。試求理論板層數和加料板位置。苯－甲苯混合液的平衡數據見例1－2附表。

1.5 兩組分連續精餾的計算（Ⅲ）
1-12 在常壓連續精餾塔內分離甲醇－水溶液，料液組成為0.4 （甲醇的摩爾分率，下同），流量為100kmol/h，於泡點下加入塔內。要求餾出液組成為0.96，釜液組成為0.04，塔釜間接蒸汽加熱，迴流比R＝1.86Rmin。

試求：(1) 所需理論板層數及加料板位置；

(2) 若改為直接水蒸汽加熱，其它均保持不變，餾出液中甲醇收率將如何變化。

常壓下物系平衡數據列於本題附表中。

習題 1-12附表

溫度t ℃
液相中甲醇的摩爾分率
汽相中甲醇的摩爾分率
溫度t ℃
液相中甲醇的摩爾分率
汽相中甲醇的摩爾分率

100
96.4
93.5
91.2
89.3
87.7
84.4
81.7
78.0
0.0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.15
0.20
0.30
0.0
0.134
0.234
0.304
0.365
0.418
0.517
0.579
0.665
75.3
73.1
71.2
69.3
67.6
66.0
65.0
64.5
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0.95
1.0
0.729
0.779
0.825
0.870
0.915
0.958
0.979
1.0

1-13 在常壓連續精餾塔內分離乙醇－水混合液，原料液為飽和液體，其中含乙醇0.30（摩爾分率，下同），餾出液組成不低於0.80，釜液組成為0.02；操作迴流比為2.5，若於精餾某一塔板處側線取料，其摩爾流量為餾出液摩爾流量的1/2，側線產品為飽和液體，組成為0.6。試求所需的理論板層數、進料板及側線取料口的位置。物系平衡數據見本題附表。

習題1-13 附表

液相中乙醇的摩爾分率
汽相中乙醇的摩爾分率
液相中乙醇的摩爾分率
汽相中乙醇的摩爾分率

⑶ 精餾塔儲液量如何計算

一般是按儲存時候的，好像是塔釜要存10分鍾，然後再計算塔的體積，流量這些就可以算出來

⑷ 求精餾塔蒸發量的計算

任何化工生產過程都希望產品產量、產品純度盡可能大，而設備投資、能源消耗盡可能小，以獲得盡可能大的經濟效益。然而，上述指標是緊密關聯在一起的，往往會出現魚和熊掌不可兼得的情況。精餾過程也是如此，比如一定條件下，塔頂產品產量和塔頂產品純度就是彼此關聯，向相反方向變化的指標。計算一個給定的精餾過程的最大產品產量、最大產品純度、最小能源消耗如塔頂冷凝器中冷凝水消耗量或塔釜加熱蒸汽消耗量，與精餾的操作型問題的分析、計算密切相關，具有一定難度。茲舉兩例說明。一精榴塔有層塔板實際，用於分離xF=的苯甲苯溶液，總板效率可取為，泡點進料。共有三根進料管，分別接到第層塔板任選其一。若要求餾出液組成，再沸器的最大蒸發能力V'=kmol/h，求餾出液的最大產量。分析：根據以前專題精餾過程的操作型問題塔頂產品采出率的影響的分析，在其它條件固定時，增加塔頂采出率，餾出液組成將下降。現在要求，說明餾出液的最大產量只能在=時達到。根據提餾段蒸汽流量即再沸器的蒸發量與餾出液產量的關系V'=(R+)D(泡點進料，可知餾出液的最大產量應當在V'為再沸器的最大蒸發能力kmol/h)為最小值時達到。

⑸ 精餾塔的迴流比解釋為塔頂返回塔內的迴流液流量L與塔頂產品流量D的比值,即R＝L/D。

采出量

⑹ 精餾的精餾計算

最常用的是麥凱勃－蒂利圖解法（美國W.L.麥凱勃和.W.蒂利在1925年合作設計的雙組分精餾理論板計算的圖解方法）用於雙組分精餾計算。此法假定流經精餾段的汽相摩爾流量V和液相摩爾流量L以及提餾段中的汽液兩相流量V′和L′都保持恆定。此假定通常稱為恆摩爾流假定，它適用於料液中兩組分的摩爾汽化潛熱大致相等、混合時熱效應不大、而且兩組分沸點相近的系統。圖解法的基礎是組分的物料衡算和汽液平衡關系。
取精餾段第n板至塔頂的塔段（圖2）為對象，作易揮發組分物料衡算得：式中D為塔頂產品流量;xn為離開第n板的液相濃度;yn+1為離開第n+1板的汽相濃度。此式稱精餾段操作線方程，在y-x圖上是斜率為L/V的直線。同樣取提餾段第m板至塔底的塔段為對象，作易揮發組分物料衡算得：式中D為塔底產品流量。此式稱為提餾段操作線方程。 將汽液平衡關系和兩條操作線方程繪在y-x直角坐標上(圖3)。
根據理論板的定義，離開任一塔板的汽液兩相濃度xn與yn，必在平衡線上，根據組分的物料衡算，位於同一塔截面的兩相濃度xn與yn+1, 必落在相應塔段的操作線上。在塔頂產品濃度xd和塔底產品濃度xw范圍內，在平衡線和操作線之間作梯級，每梯級代表一塊理論板，總梯級數即為所需的理論板數NT，跨越兩操作線交點的梯級為加料板。計入全塔效率，即可算得實際板數NP(見級效率)；或根據等板高度,從理論板數即可算出填充層高度(見微分接觸傳質設備)。 隨著精餾技術日趨成熟和生產規模的擴大，具有多股加料和側線抽出等特殊功能以及具有側塔和中間再沸器等的各種復雜的精餾塔(見精餾設備)相繼出現。現今越來越需要對精餾作出嚴格計算，以了解塔內溫度、流量和濃度的變化，達到更合理的設計和操作。電子計算機的應用，為嚴格計演算法提供了條件。各種嚴格計演算法均基於四類基本方程：即組分物料衡算式、汽液相平衡關系、歸一方程（汽相及液相中各組分摩爾分率之和為 1）和熱量衡算方程。對每塊理論板都可以建立這些方程，組成一個高維的方程組，然後依靠電子計算機求解。根據不同的指定條件，原則上此方程組可用於新塔設計或對現有塔的操作性能核算。

⑺ 在精餾計算過程中,D表示什麼

塔頂產品流量。
精餾全塔物料的原料流量等於塔頂產品即餾出液流量和塔底產品即釜液流量。精餾中由於是連續的穩定操作，所以進料流量等於出料流量。
精餾是利用混合物中各組分揮發度不同而將各組分加以分離的一種分離過程，常用的設備有板式精餾塔和填料精餾塔。精密精餾的原理及設備流程與普通精餾相同，只是待分離物系中的組分間的相對揮發度較小，因而採用高效精密填料以實現待分離組分的分離提純。

⑻ 精餾塔設計中根據迴流比,進料流量,塔板數,怎麼確定塔徑

根據元管內流量公式，塔經是由塔內氣體的體積流量與空塔氣速決定的，塔經=根號下4Vs/πu。板式精餾塔精餾段和提餾段氣體流量可能不同，要分段計算。

⑼ 想請教一下Aspen精餾塔模擬計算結果中哪個是氣相流量，哪個是液相流量，從結果中能直接獲得這些信息嗎謝

results—blocks—profiles，在profiles的界面里有個vapor flow和liquid flow，這兩個分別表示氣相流量和液相流量，直接看到各個理論板上的信息。

⑽ 常減壓蒸餾塔 的理論塔板數演算法由於自己自己基礎比較差，所有請告訴一個比較簡單的從頭到尾的計算方法。

要逐板計算理論塔板數，你得有這么幾個數據：（1）餾出液組成，即xd；（2）進料液組成，即xf；（3）餾殘液組成，即xw；（4）迴流比R以及相對揮發度a。
在精餾塔中，Xn和Yn是一對平衡，Xn和Yn+1是同一塔板上的一對氣液組成。氣液平衡組成滿足氣液平衡方程，可根據該方程由Yn算出Xn；同一塔板上的氣液組成分別滿足精餾段操作線方程和提餾段操作線方程，可根據這兩個方程由Xn算出Yn+1；然後由Yn+1算Xn+1（氣液平衡），Xn+1算Yn+2（操作線），以此類推即可分別算出精餾段理論塔板數和提餾段理論塔板數。其中，精餾段算至x接近Xf為止，提餾段算至x接近Xw為止。所得到的Y的下標即為理論塔板數。因為塔底再沸器是部分氣化，相當於一塊塔板，所以最後的理論塔板數要減1。例如，精餾段塔板數：第一步，因為已知Y1（即Xd），所以可由氣液平衡方程，由y1計算x1；第二步，由精餾段操作線方程，由x1計算y2；然後重復第一步和第二步，分別算出x2和y3；以此類推計算至Xn=Xf為止，可得精餾段理論塔板數；提餾段理論塔板數的計算與精餾段類似，只不過是從Xf開始，先根據提餾段操作線方程算其同層氣相組成Ym，然後由Ym根據氣液平衡算Xm。
希望對你有所幫助。