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第七章 蒸馏1

第一部分 蒸馏过程的工艺设计1

平衡基本概念2

理想物系3

非理想物系3

恒沸物4

二元物系物料平衡：塔板间为恒分子溢流6

操作条件(通常是固定的)7

全凝器7

分凝器7

进料的热状态8

全回流：最少塔板数9

芬斯克方程式：采用全凝器时的总塔板数10

相对挥发度11

最小回流比：塔板数无穷大12

操作回流比下的理论板数13

例7-1：二元物系的图解设计14

例7-2：进料的热状态17

例7-3：全回流时的最小理论塔板数22

塔板效率26

微分蒸馏；二元混合物无塔板简单间歇蒸馏28

例7-4：二元间歇蒸馏28

微分蒸馏；多元混合物无塔板简单间歇蒸馏29

例7-5：多元混合物间歇蒸馏30

蒸汽蒸馏；二元或多元混合物的连续闪蒸31

蒸汽蒸馏；二元或多元混合物连续简单蒸馏32

例7-6；多元混合物蒸汽闪蒸32

蒸汽蒸馏；不溶于水的二元和多元混合物连续闪蒸33

有塔板的间歇蒸馏；二元和多元混合物塔顶产品组成不变33

直接蒸汽蒸馏；有塔板的二元混合物蒸馏35

包括热衡算的蒸馏计算36

非等分子溢流36

庞强一萨瓦里特法——二元混合物36

例7-7：庞强非等分子溢流计算法39

多元混合物蒸馏42

关键组份42

安德伍德代数法：相邻关键组份物系43

全塔计算—α为常数43

逐板代数计算法43

最小回流比—塔板数为无穷大43

推荐的计算步骤44

安德伍德代数法：相邻关键组份物系，α为变数44

安德伍德代数法：分隔关键组份物系，相对挥发度为常数45

最小回流比柯尔伯恩法：恒组成温度46

夏贝尔-蒙特罗斯经验式：相邻关键组份物系，相对挥发度为变数或常数49

例8-8，夏贝尔-蒙特罗斯最小回流比50

最小塔板数：全回流—相对挥发度为常数51

在操作回流比下的理论板数51

例7-9:操作回流比52

实际塔板数53

进料板位置54

逐板计算54

用电子数字计算机进行逐板计算56

例7-10：多元混合物的逐板计算57

热衡算：容易分离的相邻关键组份物系，恒分子溢流63

例7-11：用电子数字计算机进行多元混合物的逐板计算64

多元蒸馏计算机的打印输出65

例7-12：多元蒸馏回流比和馏出液进料比的校验70

第一部分 蒸馏过程工艺设计的符号71

第二部分 烃类的吸收和汽提74

克雷姆塞—布朗—舍乌德法——无吸收热74

吸收——在固定塔板数的吸收塔中确定组份的吸收75

吸收——确定吸收指定产品的塔板数76

汽提——确定回收某一组份所需的理论塔板数和汽提用的蒸气量或气体量77

汽提——固定回收率的条件下确定汽提用介质的流量80

吸收——埃德米斯特法80

吸收塔的中间冷却器86

例7-13：确定吸收指定产品的塔板数88

吸收和汽提的效率88

例7-14：确定固定塔板的吸收塔中组份的吸收率90

第二部分 吸收和汽提的符号93

第三部分 塔板性能的机械设计94

塔板94

塔板类型及其应用的特点95

泡罩塔板的设计98

标准化98

设计要求99

泡罩塔的塔径99

塔板布置102

流道102

塔板布置参考108

排液孔或泪孔136

液体短路挡板136

底部塔板的液封盘137

泡罩137

尺寸137

齿缝138

齿缝尺寸138

罩圈138

塔板的操作性能139

气-液负荷与塔板能力的关系139

塔板平衡140

塔板的弹性140

塔板的稳定性140

锥形吹汽141

雾沫夹带141

脉冲141

吹汽141

液泛141

设计余量142

塔板总压力降142

出口堰上的液面高度142

齿缝开度143

横过塔板的液面梯度145

升气管和折转通道的压力降151

塔板的总压力降152

降液管压力降152

降液管内液面高度153

降液管液封153

塔板间距153

泡罩塔板上的雾沫夹带154

降液管内的停留时间154

降液管内的自由高度155

齿缝液封155

液体抛过弓形出口堰的距离156

蒸气分配比156

泡罩塔板的设计和计算156

例7-15：泡罩塔板的设计156

有降液管的筛板塔161

塔径162

塔板间距163

干板压力降164

液面梯度Δ164

出口堰上的液面高度how164

孔径和孔间距164

降液管164

塔板的静液封或浸没深度165

动液封165

总湿板压力降165

降液管内的压力降hd166

降液管内的液面高度166

降液管内的自由高度166

最低蒸气速度：漏液点166

最高孔速：液泛168

设计孔速168

塔板稳定性168

板面布置168

例7-16：有降液管的筛板塔设计170

无降液管的穿流塔板174

塔径175

能力175

压力降175

干塔板压力降175

有效液压头ho176

总湿塔板压力降176

孔径、孔间距、开孔面积百分率176

塔板间距176

雾沫夹带177

泛点178

塔板设计及布置178

效率178

倾流点(即塔板活化点或载点)178

例7-17：无降液管穿流塔板的设计179

塔的规格明细表184

第三部分符号186

参考文献188

第八章 填料塔190

外壳191

填料193

填料相对价格195

填料支承205

液体分布213

再分布器219

固定栅板220

整砌221

乱堆221

填料装填221

填料的选择和操作性能222

最小液体润湿率223

载点——负荷区域224

泛点225

填料因子225

推荐的设计能力和压力降230

设计的判据和指导233

乱堆填料：在载液区以下的气-液物系234

乱堆填料：载液区和泛点区域，一般的设计关联式234

乱堆填料：液泛时的压力降235

乱堆填料：在液体为连续相区域内，低于液泛点和在液泛点时的压力降235

通过填料支承和再分布板的压力降237

例8-1：塔运转条件和压力降的计算240

例8-2：塔运转条件和压力降的另一个计算方法242

例8-3：在已有塔中其操作性能随填料的改变而变化242

例8-4：整砌填料的压力降243

持液量246

水以外的液体校正系数248

填料润湿面积248

有效界面面积248

填料表面的雾沫夹带251

例8-5：在低流量操作时的持液量251

填料塔的传质和传热253

传质单元数(NoG，NoL)253

例8-6:稀溶液的传质单元数258

例8-7：用科尔伯恩图直平衡曲线(图8-32)求恒温操作时的传质单元259

例8-8：浓溶液的传质单元数260

气相和液相传质系数(kG和kL)262

kG和kL的使用263

传质单元高压(Hoc、HoL，HTU)263

例8-9：氨吸收塔的设计，见图8-40A、B267

有化学反应的传质过程276

例8-10：用苛性钠从放空气流中除去CO2的填料塔设计283

填料蒸馏塔291

理论板当量高度(HETP)291

HETP的应用准则295

传质单元296

例8-11：蒸馏的传质单元数296

凉水塔299

一般结构303

凉水塔技术术语303

规格明细表304

塔的工作原理306

占地面积与高度的关系311

压力损失311

机械抽风式凉水塔的风机轴功率312

淋水密度及其分布312

设计新塔的初步估算313

另一个设计新塔的初步估算方法(按参考文献12和16)313

现有塔的操作性能计算316

例8-12：有湿空气回流的抽风式木质填料凉水塔316

现有K a数据计算凉水塔327

开放式凉水塔和自然通风式凉水塔的操作性能329

符号329

参考文献332

人名译音对照334