多组分精馏各组分浓度沿塔分布教案 (2)

多组分精馏各组分沿塔浓度分布规律

可调设计变量=串级数(2)+分配器(1)+侧线采出(0)+进料位置2回流比3全凝器饱和液体回流或冷凝待定的可调设计变量数仍是2，所以只能指定两个组

那么，根据组分是否在精馏塔的塔底和塔顶都出现，可分为分配组分和非分配组分。

（四）多组分精馏各组分沿塔浓度分布规律

1、苯-甲苯

2、苯(LK)－甲苯(HK)－异丙苯体系（HNK）3.苯（LNK）－甲苯(LK)－二甲苯(HK)-异丙苯体系（HNK）

多组分精馏浓度分布的特点：

1、进料板附近各组分浓度变化较大，原因是引入的组分包含全部组成。

2、非关键组分

精馏段：HNK迅速消失；LNK以接近于常数浓度在进料板以上各板中出现，接近顶部急剧增加，在馏出液中达到最高。

提馏段：LNK迅速消失；HNK在再沸器中浓度最高，从釜向上几板下降较大，然后变化不大，一直延伸到进料板。

3、①若无LNK：HK分别在二段出现两个最高点，LK表现像LNK。

②若无HNK：LK分别在二段出现两个最高点，HK表现像HNK。

③有LNK、HNK，且都不同时出现在顶、釜时：

LK在精馏段出现一个最大值，然后降到所规定的浓度；

HK在提馏段出现一个最大值，然后降到所规定的浓度。

第三章 多组分精馏

一、填空题 1、 仅在塔顶或塔釜出现的组分为（ ）。 2、 在多组分精馏过程中，全回流时所需理论板数（ ），在最小回流比下所需理论板数 （ ）。 3、 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（ ）。 4、 恒沸精馏过程恒沸剂的加入不仅影响原溶液组分( )，同时与原溶液中的一个或几 个组分形成恒沸物，当形成最低温度的恒沸物时恒沸剂从塔（ ）出来。 5、 关键组分中，挥发度大的组分为（ ）；挥发度小的组分为（ ）。 6、 清晰分隔法的假设为（ ），（ ）。 7、 在多组分精馏过程中，由芬斯克公式计算的最少理论板数决定于两组分的分离要求和 （ ），与进料组成（ ）。 8、 萃取精馏是指原溶液加入新组分后不形成共沸物且S 沸点（ ），从（ ） 采出。 9、 多组分精馏中，关键组分是指（ ）的组分。 10、 常用吸附剂有（ ），（ ），（ ），（ ）。 二、单项选择题 1、 多组分精馏中，若轻重组分均为非分配组分，则恒浓区出现在：( ) (A) 精馏段和提馏段中部 (B) 精馏段中部和板下紧靠进料板处 (C) 板上仅紧进料板处和提馏段中部 (D) 板上、下紧靠进料板处 2、 对二元均相共沸物，s i P 相差增大，最低共沸物向哪个区移动：( ) (A) 高沸点组分多浓度区 (B) 低沸点组分多浓度区 (C) 高沸点组分低浓度区 (D) 低沸点组分低浓度区 3、 在均相恒沸物条件下，活度系数和压力关系为：( ) (A) 1221γγ=s s p p (B) 2121γγ=s s p p (C) 1221γγ≥s s p p (D) 2 121γγ≤s s p p 4、 多组分精馏中，若轻重组分均为分配组分，则恒浓区出现在:( ) (A) 精馏段和提馏段中部 (B) 精馏段中部和板下紧靠进料板处 (C) 板上仅紧进料板处和提馏段中部 (D) 板上、下紧靠进料板处 5、 萃取精馏塔内气液相流率的分布规律为:( ) (A) 从上到下气液相流率逐渐增大，液相流率远大于气相流率 (B) 从上到下气液相流率逐渐减小，液相流率远大于气相流率 (C) 从上到下液相流率增大，气相流率减小，液相流率小于气相流率 (D) 不确定 6、 下列不属于以压力差为推动力的膜分离技术为:( ) (A) 微滤 (B) 超滤 (C) 反渗透 (D) 渗析

第二章--系统需求分析

第二章系统需求分析 一．需求分析 （一）背景分析 随着以信息技术为主要标志的科技进步日新月异，以数字化和网络化为主要特征的信息化浪潮正以汹涌之势席卷全球，对人类的未来产生着难以估量的深刻影响。世界信息技术的飞速发展，计算机信息网络及其应用系统在全世界的迅速推广和使用使人们在管理、获取、交流和处理信息的手段发生了巨大变化，信息化发展也为教育行业的工作带来了新的挑战和机遇。为适应我国改革开放和社会主义现代化建设的新形势提出的新要求，有待组建一个技术先进、安全可靠的信息平台。计算机网络的应用已经深入到社会生活的各个方面，校园网络的用户数量联网的计算机或服务器的数量是逐步增加的，网络技术也是日新月异，新产品新技术不断涌现。校园网建立在资金相对紧张的前提下，校园网的建设方面希望成本较底，因此尽量采用当前最新的网络技术，并且要分步实施，校园网络的建设应该是一个循序渐进的过程。这就要求选择具有良好可扩充性能的网络互联设备，这样才能充分保护现在的投资。 在校园网络中，视频、音频、数据集于一身，如果保证不了高带宽、又多种视频、音频、数据流混杂在一起进行传输，就没法对流做出最高优先级和次高优先级及底优先级的分类，这样就不能保证重要业务的畅通，造成网络延迟、服务不可用。所以要想真正改变网络的效率，更有效的保证应用服务的运营，需要通过端到端的QOS，智能到边缘的方式来保证。通过智能到边缘，端到端的应用方式，可以减少对网络核心设备的消耗，这样保证了网络的有效畅通。可以对园区网应用中的，多媒体视频点播服务、数据备份服务、文献传递服务、E-mail服务、数据库服务器等服务。对不同服务流进行详细的分类，划分优先级，以及尽可能地避免发生拥塞。同时保证网络的高效运行，充分利用现有的带宽。 （二）网络需求分析 在园区网络中，存在多样的网络设备及系统应用环境，并且要考虑在用户迅速增长的今天，考虑到网络设备的可扩展性。保证在多样网络设备，用户不断增加的环境中，仍能保证网络畅通。所以万兆骨干网络平台就应具有良好的兼容性和可扩展性，能与当前校园网络无缝衔接，同时预留空间符合当前和以后的信息建设需要和足够的升级空间。 在校园网络建设中存在多用户,多服务的现状。带来了对网络系统要求具有高效率等，以保证大数据量访问下有效的处理能力。针对需求设备要能对数据做到分布式处理，这样的分布式

多组分精馏

第三章多组分普通精馏 概述 按被分离混合物中组分的数目可分为两组分精馏和多组分精馏。 工业生产中，绝大多数为多组分精馏，但两组分精馏的原理及计算原则同样适用于多组分精馏，只是在处理多组分精馏过程时更为复杂些，因此常以两组分精馏为基础。 精馏操作流程 精馏分离过程可连续操作，也可间歇操作。精馏装置系统一般都应由精馏塔、塔顶冷凝器、塔底再沸器等相关设备组成，有时还要配原料预热器、产品冷却器、回流泵等辅助设备。 图3-3精馏塔中物料流动示意图

精馏原理 工业上是将每个单级分离器做成一块；或在一个圆形的塔内装有一定高度的填料。板上液层或填料表面是汽液两相进行传热和传质的场所。 如图所示为一精馏塔。下面由加热釜(再沸器)供热，使釜中残液部分汽化后蒸汽逐板上升，塔中各板上液体处于沸腾状态。顶部冷凝得到的馏出液部分作回流入塔，从塔顶引人后逐板下流，使各板上保持一定液层。上升蒸汽和下降液体呈逆流流动，在每块板上相互接触进行传热和传质。原料液于中部适宜位置处加入精馏塔，其液相部分也逐板向下流入加热釜，汽相部分则上升经各板至塔顶。由于塔底部几乎是纯难挥发组分，因此塔底部温度最高，而顶部回流液几乎是纯易挥发组分，因此塔顶部温度最低，整个塔内的温度，由下向上逐渐降低。 双组分和多组分精馏的异同 第一节 设计变量 一、基本概念 （一）、公式（郭氏法） N ν——描述系统所需的独立变量数 N c ——各独立变量之间的约束数（这些变量之间可以列出的方程数以及给定的条 件 ∴N i = N ν－N c 相同点： 基本原理一致 主要工具相同：物料，衡算，热衡，相平衡 关系 不同点： 双组份常用图解法 多组份常用 简捷法 严格计算法（计算机算） c v i N N N -=

第二章-运输需求分析与预测上课讲义

第二章运输需求分析与预测 第一节运输需求的概念及其特征 一、运输需求概述 运输需求是运输规划、组织的基础。 1.运输需求——指在一定的时期内和一定价格水平下，社会经济生活在货物与旅客空间位移方面所提出的具有支付能力的需要。运输需求与运输需要既有联系又有区别。 2.运输需求两个必须条件——具有实现位移的愿望，具备支付能力。 对于每个具体的运输需求来说，一般包含以下六项要素： 3.运输需求要素 (1)流量——运输需求量 (2)流向——客货流的空间走向、产生地和消费地 (3)流程——运输距离 (4)流时——运送时间 (5)流速——送达速度 (6)运输需求结构——是按不同货物种类，不同旅客出行目的或不同运输距离。 二、运输需求的基本特征 1.广泛性 2.多样性 3.派生性 社会经济活动是本源需求，运输需求是派生需求。 4.规律性 5.不平衡性:时间、空间和方向 运输需求的不平衡体现在时间、空间和方向上。 6.部分可替代性 如，对发电用煤的运输可用长距离高压输电来替代；对参加会议的旅客运输可用现代通讯手段如电视会议来替代。 三、运输需求的产生及其影响因素 （一）运输需求的产生 1．旅客运输需求 (1)旅客运输需求：公务、商务、探亲、旅游 (2)公务、商务——生产性旅行需求 (3)探亲、旅游——消费性旅行需求 2．货物运输需求 (1)自然资源地区分布不均衡，生产力布局与资源产地的分离 (2)生产力布局与消费群体的空间分离 (3)地区间商品品种、质量、性能、价格上的差异 （二）影响运输需求的因素分析 1．影响旅客运输需求的主要因素 (1)经济发展水平 (2)居民消费水平

(3)人口数量 (4)运输服务价格 (5)运输服务质量 (6)经济体制。计划经济体制——严格的户籍管理和就业制度，人员流动较小；市场经济体制——就业方面有较大自由，人口流动相对频繁。 (7)相关运输线路的开通。刺激客运需求总量增加，并对客运需求起到分流作用。 2．影响货物运输需求的主要因素 (1)经济因素 (2)政治、体制、政策因素 (3)技术因素 (4)运输网的布局与运输能力 (5)市场价格因素 (6)人口增长与分布 四、运输需求函数 （一）运输需求函数的表达式 (1)运输需求量——在一定时间、空间和一定的条件下，运输消费者愿意购买且能够购买的运输服务的数量。 (2)运输需求函数：表征运输需求量与影响因素间的数量关系。 Q=f(P,a1,a2,…,an) 式中Q-运输需求量 L-经济发展水平P-运输服务价格 A-资源分布及生产力布局N-人口数量 上式是运输需求量的一般表达式，并没有表示运输需求量同其它影响因素之间的确定关系。要得到有实际应用价值的函数关系，必须对具体问题进行具体的经济分析和数据统计、数量计算，从而得到确切的函数表达式。 2．运输需求曲线 假定a1,a2,…,an均保持不变， 需求量与价格之间的关系 （二）运输需求曲线 运输需求曲线是假定除运输服务价格以外的其它因素均保持不变的条件下，运输需求与价格的关系曲线。 当某一条件组合中的运价上涨时，运输需求量将减少，反之则增加，并且此变动是沿该条件组合既定的需求曲线移动的。 当运价以外的其它条件改变时，则导致整条需求曲线的变动，如引起需求增加，则曲线移至右上方，需求减少，则曲线移至右下方。 (三)运输需求弹性分析 运输需求弹性用来分析运输需求量随其影响因素变化而变化的反应程度，即影响运输需求的因素每变化百分之一，运输需求量相应变化百分之几。 一般情况下，运输需求弹性是指运输需求的运价弹性。旅客运输中的生产性旅行需求的价格弹性较小，尤其是有相当部分属于公费旅行。消费性旅行需求的价格弹性较大，但它受收入水平的影响，人均收入高的国家和地区，由于运输费用占收入的比例较小，价格弹性较小，而低收入地区，运价变动对旅行者影响较大，价格弹性要大些。除此之外，货物运输需求的价格弹性往往与货物自身价值、货物的季节性、市场状况、资源分布及生产力布局有关。 五、运输需求与运输量预测 (一)运输需求与运输量的关系

化工分离第三章教案讲义

第三章 多组分精馏 主要教学目标：通过本章的学习，使学生正确理解设计变量，掌握装置的设计变量计算，以及多组分简单精馏塔的计算等。 教学方法及教学手段：采用板书和教学课件及多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并且课堂上学习的表现记入学生的平时成绩。 教学重点及难点：多组分简单精馏塔的计算，设计变量，单元的设计变量，装置的设计变量。 在化工原理课程中，对双组分精馏和单组分吸收等简单传质过程进行过较详尽的讨论。然而，在化工生产实际中，遇到更多的是含有较多组分或复杂物系的分离与提纯问题。 在设计多组分多级分离问题时，必须用联立或迭代法严格地解数目较多的方程，这就是说必须规定足够多的设计变量，使得未知变量的数目正好等于独立方程数，因此在各种设计的分离过程中，首先就涉及过程条件或独立变量的规定问题。 多组分多级分离问题，由于组分数增多而增加了过程的复杂性。解这类问题，严格的该用精确的计算机算法，但简捷计算常用于过程设计的初始阶段，是对操作进行粗略分析的常用算法。 第一节 分离系统的变量分析 设计分离装置就是要求确定各个物理量的数值，但设计的第一步还不是选择变量的具体数值，而是要知道在设计时所需要指定的独立变量的数目，即设计变量。 一、设计变量 1. 设计变量 ???-=：可调设计变量固定设计变量 a x c v i N N N N N : v N ：描述系统所需的独立变量总数。 c N ：各独立变量之间可以列出的方程式数和给定的条件，为约束关系数。 要确定i N ，需正确确定v N 和c N ，一般采用郭慕孙发表在AIchE J （美国化学工程师学会），1956（2）：240-248的方法，该法的特点是简单、方便，不易出错，因而一直沿用至今。 郭氏法的基本原则是将一个装置分解为若干进行简单过程的单元，由每一单元的独立变量数e v N 和约束数e c N 求出每一单元的设计变量数e i N ，然后再由单元的设计变量数计算出装置的设计变量数E i N 。在设计变量i N 中，又被分为固定设计变量x N 和可调设计变量a N ，x N 是指确定进料物流的那些变量（进料组成和流量）以及系统的压力，这些变量常常是由单元在整个装置中的地位，或装置在整个流程中的地位所决定，也就是说，实际上不要由设计者来指定，而a N 才是真正要由设计者

双组分连续精馏过程的物料衡算.doc

第四节 双组分连续精馏过程的物料衡算 一、理论板的概念及恒摩尔流假定 1．理论板的概念 理论板—离开该塔板的蒸汽和液体互成平衡。 2．恒摩尔流假定 恒摩尔流：指在精馏塔内，无中间加料或出料的情况下，每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等（恒摩尔气流），每层塔板下降液体的摩尔流量也相等（恒摩尔液流）。 （1）恒摩尔气流（气化） 精馏段： 提馏段： ? 注意:V 不一定等于V ' V--精馏段上升蒸汽的摩尔流量， kmol/h; V '--提馏段上升蒸汽的摩尔流量， kmol/h （2）恒摩尔液流（溢流） 精馏段： 提馏段： 注意：L 不一定等于' L L —精馏段任一塔板下降液体流量，kmol/h L '—提馏段任一塔板下降液体流量，kmol/h 若恒摩尔流动假设成立，则有1kmol 蒸汽冷凝，同时就必须有1kmol 的液体气化。 满足恒摩尔流的条件： （1）两组分的摩尔汽化潜热相等；（2）两相接触因两相温度不同而交换的显热可忽略不计；（3）塔设备保温良好，热损失可以忽略不计。 二、物料衡算和操作线方程 1．全塔物料衡算 常数=====V V V V Λ321常数 =====''3'2'1V V V V Λ常数=====L L L L Λ321常数 ====='' 3' 2'1L L L L Λ

设：F 、D 、W ——kmol/h x F 、x D 、x W ——摩尔分数 连续稳定操作，故： 总物料： 易挥发组分： 塔顶采出率： ； 塔底采出率： 塔顶易挥发组分回收率 塔底难挥发组分回收率 【例题7-3】 2．操作线方程 （1）精馏段操作线方程 令D L R = 为回流比 精馏段操作线方程 W x ???+=+=W D F Wx Dx Fx W D F W D W F x x x x F D --=)(W D F D x x x x F W --=)(W D W F x x x x F D --=W D F D x x x x F W --=%100A ?=F D Fx Dx η%100)1()1(B ?--=F W x F x W η???+=+=+D n n Dx Lx Vy D L V 1D n n x D L D x D L L y +++= +11 11+++= +R x x R R y D n n

3.2 多组分精馏

3.2 多组分精馏 基本要求：掌握多组分精馏与双组分精馏的异同，多组分精馏的简捷算法；了解多组分复杂精馏和多组分精馏的精确算法及AspenPlus 软件。 重 点：多组分精馏简捷算法。 难 点：多组分精馏精确计算。 3.2.1 多组分精馏过程分析 精馏是化工生产中广泛应用的单元操作之一。它利用液体混合物中各组分挥发度的差异使其得到分离。 在《化工原理》课程中对双组分液态混合物的精馏进行了讨论，但是在实际出产中所遇到的待进行精馏分离的液态混合物往往为多组分。 【实例】聚苯乙烯原料――苯乙烯的精制 聚合反应一般要求单体的纯度很高，这里要求苯乙烯含量大于98％。苯乙烯的制备过程：先由乙烯与苯反应生成乙苯，再由乙苯脱氢得到苯乙烯： CH 2=CH 2 + CH 2－CH 3 (乙苯) －H 2 CH 2－CH 3 CH ＝CH 2 （苯乙烯） 在粗产品中，除主要含有苯乙烯外，还有苯、甲苯、乙苯和焦油等组分，不能满足聚合反应对单体的纯度要求，所以要对多组分的粗苯乙烯进行精馏分离。 因此，研究多组分精馏更具有实际意义。 多组分精馏就是本节要讨论的内容，是本课程的重点之一。 双组分精馏我们已经比较熟悉，为了研究多组分的精馏，我们先比较一下多组分精馏与双组分精馏的异同，以便我们对多组分精馏有个基本的认识。 一. 多组分精馏与双组分精馏的异同 （一）相同点（两者的共性） 两者均为精馏，因此有许多共同点。 1.分离依据相同——各组分挥发度的差异（沸点的差异、饱和蒸汽压的差异） 只有混合物中各组分的挥发度（沸点）不同才能通过精馏来分离。易挥发（沸点低）的组分在塔顶馏出液中含量较高，难挥发（沸点高）的组分在塔釜液中含量较高。 2. 分离原理相同——多次部分汽化、多次部分冷凝