第六节 多组分精馏 ( 主要讲单塔的多组分分离 ) 流程方案选择 1. 若将多组分混合物分离成单个组分，流程方案有多种，下 面以 3 组分混合物为例： 塔的数目 = 组分数 -1 应满足的要求： 保证产品质量、 生产能力大、流程短、 投资少、能耗低、收 率高、操作费用低、 管理方便。 2. 若不需要得到纯组分，可用侧线抽出。

1-6-2 多组分系统的气液平衡 一、理想系统的气液平衡关系 1. 平衡常数法 定义平衡常数为 理想系统： 简化 K 列线图： 2. 相对挥发度法 同理 :

二、相平衡常数的应用 例如： a. 塔顶蒸气冷凝至泡点， 若已知的是 P 、 x Di ，求泡点 t 泡 若已知的是 t 、 x Di ，求泡点 P b. 已知塔顶 P 、 y i ，求塔顶的露点 t 露 使用的方程 归一方程： 泡点方程： 露点方程：

设t泡设t泡 由列线图查 K i 值 计算 计算结束， t 泡 为所求 No Yes 调整t泡调整t泡 x i = x Fi 泡点温度及平衡气 相组成的计算 （已知 P 、冷液 x Fi ） xFxF 设t露设t露 由列线图查 K i 值 计算 计算结束， t 露 为所求 No Yes 调整t露调整t露 露点温度及平衡液相 组成的计算 （已知 P 、气相组成 y i ）

xFxF 设t露设t露 由列线图查 K i 值 计算 计算结束， t 露 为所求 No Yes 调整t露调整t露 露点温度及平衡液相 组成的计算 （已知 P 、气相组成 y i ）

多组分溶液的连续部分汽化和冷凝计算 ( 又称闪蒸计算 ) 已知： P 、 T 、 F 、 x F 求： x i 、 y i 求解方法：设汽化率 e ，用归一方程检验所设是否正确， 若正确，则 x i 、 y i 及为所求。 计算方法： 物料衡算式与平衡方程结合 F=V+L F x F =V y i +L x i y i= K i x i

1-6-3 关键组分的概念及各组分在塔顶和塔底产品中的预分配 一、关键组分 在待分离的多组分溶液中，选取工艺中最关心的两个组分， 规定它们在塔顶和塔底的组成或回收率，这两个组分对分离起 控制作用，故称其为关键组分。 例如： 混合物含苯（ A ）、 甲苯（ B ）、乙苯（ C ）、苯 乙烯（ D ），塔顶主要出 A 、 B 组分，塔底主要出 C 、 D 组 分。如图

二、组分在塔顶和塔底产品中的预分配（目的求 D i 和 W i ） 1. 清晰分割 比轻关键组分还轻的组分全部在塔顶，比重关键组分还重的 组分全部在塔底。 特点：可以用物料衡算求得塔顶、塔底物流的量和组成。 2. 非清晰分割 两关键组分不相邻； 若相邻，但塔底有比轻关键组分还轻的组分，塔顶有比重 关键组分还重的组分 。 特点：不能只用物料衡算求得塔顶、塔底物流的量和组成， 需要估算。

非清晰分割时 D i 和 W i 的估算方法 假设： ①在任何回流比下操作时，各组分在塔顶和塔底产品中的分配与 全回流时相同； ②非关键组分在产品中的分配情况与关键组分的也相同。 使用的方程：芬斯克全回流公式和组分物料衡算式 注：  以重关键组分为基准

由假设条件②有： 由假设条件①有： 因  hh =1 ， log  hh =0 ，因此，上式可以改写为

…… ① D i +W i =F i …… ② 两式联立可以解出 D i 和 W i ，其中式① 是一直线方程 当 时，

点（ ， ） 必在该直线上。 注：是对数坐标

1-6-4 最小回流比 多组分精馏中，恒浓区有两个：以加料板为界，分上恒浓 区和下恒浓区。 恩德伍得公式： 用试差法先求出  值，然后计算回流比。

1-6-4 理论板层数的确定 一、简捷法 用轻重关键组分计算 Nmin 和精馏段的（ Nmin ） 精 二、逐板计算法 方程： 平衡方程 操作线方程