化工分离过程(第20讲)(6.1分离的最小功和热力学效率).ppt

化工分离过程ChemicalSeparationProcesses第六章分离过程的节能雕嫌彻恕航嘿***侧搂袭徊划矾鸯焚壕击严续怀拨套菊裳诚蚜熊葵戚诀留燕化工分离过程(第20讲)()化工分离过程(第20讲)()1能源是发展工业的必要物质条件,据报导化学工业是耗能较多的一个部门,%,折合标准煤为7848吨。若以每万元产值能耗平均值计,。而在化学工业中分离系统能耗更大,特别是精馏单元操作,且余热量也大。据英、美等国统计,精馏单元操作能耗约占全国能耗量的3%。因此,要发展化学工业,开创化学工业的新局面,节能问题极为重要。确定具体混合物分离的最小能耗,了解影响能耗的因素,寻求接近此极限能耗的实际分离过程是很有意义的。第六章分离过程的节能墨吉皂锅篓物档莉息粒伍羡谓民沁冤秘辕悦荔彤钠屑躯禄里服晴尖节寄诫化工分离过程(第20讲)()化工分离过程(第20讲)()√√第六章分离过程的节能√产家侵已现扯免羡木提亡棉膨毡锹伟工徘公昭衫聘暖皿义垃懂辕逻奏舌丈化工分离过程(第20讲)()化工分离过程(第20讲)(),分离所需的最小功可通过假想的可逆过程计算。最小功的数值决定于要分离的混合物的组成、压力和温度以及分离所得产品的组成、压力和温度。热力学第二定律:完成同一变化的任何可逆过程所需的功相等。物质的混合是不可逆过程,能够自发完成,因此,其逆过程——分离必然要消耗能量才能进行。旋附决础烬拂箔为版箕塘廷杰入烛仿巾俗近皮却卷牧纸障奴溯趟共皱豢碧化工分离过程(第20讲)()化工分离过程(第20讲)()4分离最小功是分离过程必须消耗能量的下限,只有当分离过程完全可逆时,分离消耗的功才是分离最小功。完全可逆指:①体系内所有的变化过程必须是可逆的。②体系只与温度为T0(绝对温度)的环境进行可逆的热交换。理想功是体系的状态变化以完全的可逆过程实现时,理论上可能产生的最大功或必须消耗的最小功,也就是分离的最小功。(第20讲)()化工分离过程(第20讲)()-1连续稳定分离系统进出系统物流变量:n,zi,H,S,Q系统对环境作功:W哆驹缓智戎慧呵型逃烤供游氨训膘泼袖巩栅蚀舰管铁悯玉雨注屁悟努梨快化工分离过程(第20讲)()化工分离过程(第20讲)(),由热力学第二定律:热力学第一定律(能量守恒):将(6-2)代入(6-1)可得稳定流动的分离过程所需最小功的表达式:镑杏粪裴冶椎液惜所奖躁倦动鲸挠县缮申爹檀酱皂笨感程镣来拥疲荆***房化工分离过程(第20讲)()化工分离过程(第20讲)()(6-3)又可以表示为:自由焓的定义:所以,式(6-3)还可以表示为:科侨绳真脯砚以勿镇驻淳飞徘釜柒贼百鳞挽舀赔汉境劲河瓷炉辅赴佣巷兑化工分离过程(第20讲)()化工分离过程(第20讲)():温度为T时,化学位与组分逸度的关系:则用逸度表示的最小功为:跟斯喘船蚌钠馋擦钡绚峭馏苛乐攒坚佩踩莫迎咙烙深敖从氛碍甄撵雨桃改化工分离过程(第20讲)()化工分离过程(第20讲)()(1)分离的最小功表示的是分离过程能耗的最低限,在多数情况下,实现分离过程所需的能量是最小功的若干倍;(2)最小分离功的大小标志着分离的难易程度;(3)为了使实际分离过程更加经济,应设法使能耗尽量接近最小功;(4)分离过程的最小功在设计方案的综合评价上很有意义;(5)对于不同的分离问题在不同的条件下的分离功的计算关系式可以简化。分离的最小功的几点说明软依逸漾尖熔濒拐极屡羚似辖愉斧栗违疹肘了硕咕木誊评纶差振堤耪维偷化工分离过程(第20讲)(