西北大学化工原理 第六节 双组分精馏的操作型计算 一、精馏过程的操作型计算 1、操作型计算的命题 在设备塔一定的条件下，即：NT一定，加料板位置 也一定。由指定的操作条件来预测精馏操作的结果。 已知量： 总N，加料位置、相平衡关系、Xf、 q、D/F（W/F）采出率、操作时R可调节。 待求：XD、XW及各板的组成分布
西北大学化工原理 第六节 双组分精馏的操作型计算 一、精馏过程的操作型计算 1、操作型计算的命题 在设备塔一定的条件下，即：NT一定，加料板位置 也一定。由指定的操作条件来预测精馏操作的结果。 已知量： 总N，加料位置、相平衡关系、Xf、 q、D/F（W/F）采出率、操作时R可调节。 待求：XD、XW及各板的组成分布
西北大学化工原理 下面通过调节回流比R和改变进料组成x F这两种 方法来说明操作型计算的方法。 2、调节回流比 R增加，精馏段斜率[R/（R+1）=1/（1+1/R）]增 加，提馏段斜率减小，在全塔理论板数一定的条件 下，馏出液组成XD比有所增加，而XW减小. 对设计型计算，要选择条件，而对精馏操作型 计算，有唯一的解，但由于非线性关系多，一般需 要试差求接。试差求接有两种解法：数学解法和图 解法另外操作型计算还有一个特点，加料位置一般 不为最优位置
西北大学化工原理 下面通过调节回流比R和改变进料组成x F这两种 方法来说明操作型计算的方法。 2、调节回流比 R增加，精馏段斜率[R/（R+1）=1/（1+1/R）]增 加，提馏段斜率减小，在全塔理论板数一定的条件 下，馏出液组成XD比有所增加，而XW减小. 对设计型计算，要选择条件，而对精馏操作型 计算，有唯一的解，但由于非线性关系多，一般需 要试差求接。试差求接有两种解法：数学解法和图 解法另外操作型计算还有一个特点，加料位置一般 不为最优位置
西北大学化工原理 R ↑对xD, xW 的影响 R↑ 结论：xD ↑, xW ↓
西北大学化工原理 R ↑对xD, xW 的影响 R↑ 结论：xD ↑, xW ↓
西北大学化工原理 数学方法： 先假定一个X W，由物料衡算得 FD FDxx x Wf D − )1(′ − =′ ( ) WD Wf xx xx F D − − = 由X D ’其交替使用精馏段操作方程及相平衡方程： +11 + + = R x x R R y D n n n n n y y x −− )1( = αα
西北大学化工原理 数学方法： 先假定一个X W，由物料衡算得 FD FDxx x Wf D − )1(′ − =′ ( ) WD Wf xx xx F D − − = 由X D ’其交替使用精馏段操作方程及相平衡方程： +11 + + = R x x R R y D n n n n n y y x −− )1( = αα
西北大学化工原理 D = xy1 )( nn = yfx 1 x 2 y ( ) ⎪⎩ ⎪⎨⎧ = −−+ − − −−+ + + = nn n n w yfx x DFqR DF x DFqR DFqR y )1()1( 1 )1()1( 1 操作线 进行m次计算，直至算出离开加料板液体的组 成，跨过加料板后，操作线换为提馏段操作线方程: 逐板计算直至最后一块理论板的液体组成XN。 比较XN和Xw’的接近程度，否则重新假设XN
西北大学化工原理 D = xy1 )( nn = yfx 1 x 2 y ( ) ⎪⎩ ⎪⎨⎧ = −−+ − − −−+ + + = nn n n w yfx x DFqR DF x DFqR DFqR y )1()1( 1 )1()1( 1 操作线 进行m次计算，直至算出离开加料板液体的组 成，跨过加料板后，操作线换为提馏段操作线方程: 逐板计算直至最后一块理论板的液体组成XN。 比较XN和Xw’的接近程度，否则重新假设XN