化工原理下14 理论板计算逐板、图解

11.5.4理论(lǐlùn)板数的求法逐板计算(jìsuàn)法图解法简捷法精品资料21.逐板计算(jìsuàn)法

N=n+m–1(包括(bāokuò)塔釜)(对于泡点进料)精品资料3不同(bùtónɡ)形式冷凝器的区别全凝器泡点回流(huíliú)，回流(huíliú)液L与馏出液D的温度及组成都相等。分凝器泡点回流(huíliú)，回流(huíliú)液L与馏出液D的组成和温度都不相等，分凝器相当于一块理论板。冷凝冷却器冷液回流(huíliú)，回流(huíliú)液L外与馏出液D的组成相等，精馏段的内的液流量L大于L外。精品资料4为什么再沸器或分凝器相当于一块(yīkuài)理论板？因为离开分凝器（或再沸器）的气液两相的组成不相等，分凝器（或再沸器）起了分离作用(zuòyòng)；离开分凝器（或再沸器）的气液两相是平衡的。采用分凝器有什么作用？一是为了得到气相产品（在生产流程中常作为下一个设备的气相进料）；二是为了除去比塔顶产品沸点低的组分，此时塔顶产品就应是经分凝器后的液相产品。此外，采用分凝器还可合理利用热能。精品资料5二、梯级(tījí)图解法梯级图解法又称麦克(màikè)布—蒂利法，简称M—T法。1）操作线的作法2.图解法精品资料精馏段操作(cāozuò)线方程特点直线(zhíxiàn)：过点（xD,xD)、截踞xD/(R+1)的直线(zhíxiàn)xD/(R+1)xDyx精品资料提馏段操作(cāozuò)线方程特点直线(zhíxiàn)：过点（xW,xW)、截踞WxW/(L’-W)xW精品资料8xDabxWcd精馏塔的操作(cāozuò)线g精品资料9提馏段操作线的截距数值很小，因此提馏段操作线不易(bùyì)准确作出，且这种作图法不能直接反映进料热状况的影响。二、梯级(tījí)图解法精品资料10q线方程(fāngchéng)精馏段操作(cāozuò)线方程Vy=Lx+DxD(1)提馏段操作(cāozuò)线方程V’y=L’x-WxW(2)(2)-(1)(V’-V)y=(L’-L)x-(WxW+DxD)

V’=V+(q–1)FL’=L+qFWxW+DxD＝FxF(q–1)Fy=qFx-FxFq

线的意义精馏段操作线与提馏段操作线的交点轨迹q线方程精品资料q线的作法(zuòfǎ)1、冷液进料q＞12、泡点进料q=13、气液进料1＞q＞04、露点(lùdiǎn)进料q=05、过热蒸气q＜0当xF不变，q增大，则q线顺时针旋转。精品资料提馏段操作(cāozuò)线作图由精馏段操作(cāozuò)线和q线的交点得提馏段操作(cāozuò)线上的另一点。精品资料13操作(cāozuò)线的作法xDabxWcxFe截距斜率(xiélǜ)fd精品资料步骤(bùzhòu):1.画相平衡线2.画操作线；3.作阶梯。2.图解法（M-T法）精品资料精品资料161.全回流(huíliú)和最少理论板层数(1)全回流(huíliú)的概念若上升至塔顶的蒸气经全凝器冷凝后，冷凝液全部回流到塔内，该回流方式称为全回流。

全回流精馏的开工阶段。一、全回流和最小回流比全回流的应用1.5.5回流比的影响及其选择精品资料17操作线的斜率(xiélǜ)和截距分别为全回流操作时不向塔内进料，也不从塔内取出产品(chǎnpǐn)，全塔无精馏段和提馏段之区分，两段的操作线合二为一。操作线与对角线重合，操作线方程为一、全回流和最小回流比精品资料(2)最少理论(lǐlùn)板层数一、全回流(huíliú)和最小回流(huíliú)比xDxWxF回流比与理论板层数的关系

R

越大

NT

越少

R1

R2

R3精品资料19回流比愈大，完成(wánchéng)一定的分离任务所需的理论板层数愈少。当回流比为无限大，两操作线与对角线重合，此时，操作线距平衡线最远，气液两相间的传质推动力最大，因此所需理论板层数最少，以Nmin表示。一、全回流(huíliú)和最小回流(huíliú)比精品资料全回流(huíliú)的理论板数求法1）图解法在平衡(pínghéng)线和对角线之间作阶梯。2）芬斯克公式精品资料精品资料芬斯克公式的使用范围:1.全回流2.全凝器3.相对挥发度变化不大计算(jìsuàn)精馏段的最少理论塔板数及加料板位置:芬斯克公式(gōngshì)精品资料xDxWxF

R1

R2夹紧(jiājǐn)区夹紧(jiājǐn)点斜率xqyq

g232.最小回流比

一、全回流和最小回流比精品资料24(1)最小回流(huíliú)比的概念对于(duìyú)一定分离任务，减小操作回流比，两操作线向平衡线靠近，所需理论板层数增多。当回流比减小到某一数值，两操作线的交点d落到平衡线上时，若在平衡线与操作线之间绘阶梯，将需要无穷多阶梯才能到达点d，相应的回流比即为最小回流比，以Rmin表示。一、全回流和最小回流比精品资料（2）求最小回流(huíliú)比的方法:1）作图法对于(duìyú)非理想物系，xq,yq的确定有所不同精品资料特殊(tèshū)平衡关系下的Rmin精品资料27非正常平衡曲线(qūxiàn)最小回流比的求法一、全回流(huíliú)和最小回流(huíliú)比精品资料2）解析法

对于相对挥发(huīfā)度为常数的情况精品资料思考(sīkǎo)在设计精馏装置时，回流比的选择在哪些方面对设备费和操作费有什么(shénme)影响？请具体分析。3.适宜回流比精品资料回流(huíliú)比与理论板数的关系NNminRminR精品资料连续精馏装置(zhuāngzhì)的热量衡算冷凝器（全凝）精品资料连续精馏(jīnɡliú)装置的热量衡算再沸器精品资料设计中回流比的选择(xuǎnzé)对设备费和操作费的影响前提(qiántí)：F、xF,,q，xD,xW不变精品资料适宜回流(huíliú)比的