《分离原理和设备 精馏和吸收部分》

目录1

概述1

第一篇精馏原理和浮阀塔的设计4

第一章精镏分离在基本有机化工中的应用4

§1—1精镏在裂解气深冷分离中的应用4

§1—2精镏在基本有机合成产品分离中的应用7

§1—3本篇所解决的问题10

第二章精馏原理及塔高计算11

§2—1气液相平衡基础11

一、纯组份的气液相平衡——饱和蒸汽压12

二、二组份混合物的气液平衡19

1．混合物组成的表示方法及换算19

2．混合物气液相平衡的概念22

3．理想和非理想混合物23

4． 二组份理想溶液的气液平衡关系——低压系统26

5． 二组份理想溶液的气液平衡关系——高压系统34

6． 通过相对挥发度表示的相平衡关系44

7．压力对相平衡的影响48

1．部份汽化和部份冷凝的应用50

一、平衡汽化和平衡冷凝50

§2—2二组份溶液的精馏50

2． 平衡汽化和平衡冷凝过程在T—x—y图上的分析51

3．平衡汽化和平衡冷凝过程的计算53

二、二组份溶液的精馏过程57

1．塔板上所进行的过程——理论板的概念58

2．精馏段和回流的作用59

3．提馏段和再沸器的作用59

三、二组份溶液的精馏计算60

1．产品量的确定——全塔物衡算61

2．理论板数计算中所用的基本方程——操作线方程64

3．理论板数的计算Ⅰ——逐板计算法简介67

4．理论板数的计算Ⅱ——图解法67

5．精镏塔热负荷的确定78

6．非恒分子回流时的理论板数的计算83

四、主要操作因素的分析85

1．回流比的影响85

2．操作压力90

3．进料状态91

4．现成塔的操作分析92

一、一般介绍93

§2—3多组份溶液的精馏93

二、产品组成和量的确定——全塔物科衡算97

三、操作压力和温度的确定——气液平衡关系100

四、进料状态的确定——平衡汽化和平衡冷凝104

五、简法计算理论板数107

1．吉立兰计算图107

2．全回流时最少理论板数108

3．最小回流比110

4．进料位置的决定111

六、逐板法计算理论板数115

七、冷凝器和再沸器热负荷的确定119

§2—4精镏塔的效率及实际塔板数的确定121

一、全塔效率121

二、塔板效率123

§2—5精馏塔塔高的确定124

第三章浮阀塔的设计126

§3—1概述126

§3—2各种类型的板式塔及其比较126

一、泡罩塔127

二、篩板塔129

三、浮阀塔131

四、舌型塔132

五、浮动喷射塔132

六、斜孔塔板134

七、各种板式塔型的比较136

§3—3塔径的计算138

§3—4塔盘结构设计141

§3—5溢流装置的计算144

§3—6浮阀塔的流体力学计算149

§3—7浮阀塔计算举例158

§ 3—8精馏塔的附属设备167

第四章特殊精镏171

§4—1液相非理想溶液的相平衡172

一、关于共沸混合物172

二、非理想溶液的相平衡关系174

三、活度系数的计算175

四、三组份混合物的相平衡179

1．组成的表示方法179

2． 三组份混合物的液——液平衡相图180

3．三组份混合的气——液平衡相图182

§4—2共沸精馏183

一、共沸精镏的原理183

二、溶剂的选择185

三、共沸精镏的流程185

四、共沸精馏理论板数的选择186

§ 4—3萃取精馏193

一、萃取精馏的流程193

二、萃取溶剂的选择194

三、萃取精馏塔内溶剂的浓度分布和用量的计算195

四、萃取精馏塔的计算196

五、萃取精馏塔的设计特点203

§4—4萃取精馏与共沸精镏的比较203

第二篇吸收原理及填料塔的设计204

第一章吸收在基本有机化工中的应用204

§1—1吸收在裂解气油吸收法分离过程中的应用204

§1—2吸收在基本有机化工生产中的应用207

§1—3本篇的任务与目的208

§2—1吸收过程的特点209

第二章气体的吸收和解吸209

§2—2气体吸收的物理基础210

一、吸收的相平衡关系——气体的溶解度210

1．亨利定律和亨利系数210

2．相平衡方程和相平衡常数212

3． 相平衡关系在吸收操作上的应用213

二、吸收过程机理214

1． 传质的基本方程——分子扩散和对流扩散214

2．吸收过程的机理——双膜理论217

1．经由气膜的吸收速率218

3．双膜理论的局限性218

三、吸收速率方程式218

2．经由液膜的吸收速率220

3． 用吸收总系数表示的吸收速度方程式221

4．总系数和分系数的关系222

5．气体溶解度对吸收系数的影响222

6．吸收系数的数值223

§ 2—3多组份物理吸收的计算226

一、吸收计算的基本方程226

1．逐板计算法228

2．吸收因素法228

二、多组份物理吸收的计算方法228

三、吸收因素法的应用232

四、吸收塔的效率240

五、主要操作因素的分析242

§2—4吸收塔的热平衡244

一、吸收过程的热效应——溶解热244

二、吸收塔的热平衡方程及其应用245

§2—5化学吸收249

二、气体解吸的方法及其应用250

§2—6解吸的方法和应用250

一、解吸过程进行的必要条件250

三、解吸过程的计算——解吸因素法及其应用251

第三章吸收——精馏塔的计算255

§3—1吸收——精馏塔的计算255

§3—2吸收——精馏塔的物料衡算256

§3—3吸收——精馏塔的简化计算法258

一、已知数据和计算任务258

二、物料衡算和理论板数的计算259

1．吸收段的热平衡——中间冷却器热负荷的确定266

三、吸收——精馏塔的热平衡计算266

2． 吸收段中间冷却器的安装位置和热负荷的分配268

3． 全塔热平衡——再沸器热负荷的确定268

§3—4吸收剂的选择270

一、对吸收剂的要求270

二、中冷分离吸收剂的比较272

第四章填料塔的设计275

§4—1概述275

§4—2填料的选择276

一、填料种类276

二、填料几何参数计算方法277

§4—3填料塔流体力学的规律279

§4—4填料塔直径计算280

§4—5填料塔塔高的计算281

§4—6填料层流体阻力的计算282

§4—7填料塔的液体分布装置285

§4—8新型波纹网填料286

一、波纹网填料的结构特点286

二、波纹填料的传质性能288

三、波纹填料的优缺点288

§4—9填料塔设计举例289