分离过程答案市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,HW-10,第1页,1、一个精馏塔塔板性能测定以下：空气向上穿过单块塔板，塔板上横向流过大量纯乙二醇。进料及整个塔板上温度是均匀，即53。在该温度下，乙二醇蒸汽压力为133Pa。实测表明，出口气体中乙二醇摩尔分数为0.001，操作压力是101.3kPa。求：,（1）塔板Murphree气相效率是多少？,（2）假如利用一样塔板，以及一样乙二醇和空气流速建立一个塔，使得出口气体中乙二醇饱和到99%，需要多少块塔板？忽略塔内压降，并假设在53和101.3kPa下操作。,（3）在（2）中塔板效率是多少？,（4）在（2）中，假如塔板上乙二醇返混程度显著增加，对所需塔板数有何影响？,第2页,解：,（1）Murphree气相板效率,（2）从第一块塔板开始逐板计算,（3）全塔板效率均为76.17%,（4）假如塔板上乙二返混程度增加，则塔板效率降低，故塔板数增加。,i,乙二醇/EG,注意：,“返混”与“混合”区分,第3页,2、Hay和Johnson在0.2032m直径5块塔板设备中，研究了用筛板塔精馏甲醇-水混合物操作性能。由全回流时所作测量推知，气相Murphree效率,E,MV,和点效率,E,OG,数值与平均气相组成关系，结果以下表所表示：,y,甲醇,，%,10,20,30,40,60,E,OG,0.66,0.69,0.72,0.73,0.74,E,MV,1.04,0.95,0.87,0.83,0.82,E,MV,/,E,OG,1.58,1.38,1.21,1.14,1.11,依据上述数据，解释：,（1）为何,E,MV,E,OG,；,（2）为何,E,OG,随甲醇mol分数增加而增大；,（3）为何,E,MV,随甲醇mol分数增加而减小。,解：,E,MV,与,E,OG,相对大小，与板上混合情况相关。分三种情况：,第4页,（1）为何,E,MV,E,OG,；,情况I：板上液体完全混合，则,E,MV,=,E,OG,=1,exp(,N,OG,)。,情况II：板上液体完全不混合（活塞流），则,E,MV,=,exp(,E,OG,/,)-1，即,E,MV,E,OG,。,情况III：板上液体部分混合，有纵向混合和横向混合，纵向混合使,E,MV,/,E,OG,降低；而横向混合使,E,MV,/,E,OG,增加。,可见，在不完全混合情况下，,E,MV,总是大于,E,OG,。,（2）为何,E,OG,随,y,甲醇,增加而增大；,依据气相总传质单元数定义,可见，随气相浓度增加，也即分离要求提升，或推进力变小，则,N,OG,增大，进而使,E,OG,对应增大。,（3）为何,E,MV,随甲醇mol分数增加而减小。,依据表数据，整理出,E,MV,/,E,OG,随,y,甲醇,增加而减小，说明这是纵向混合结果。,第5页,