《化工原理下1.4 理论板计算(逐板、图解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理下1.4 理论板计算(逐板、图解（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11.5.4 理论论板数的求法 逐板计算法 图解法 简捷法21.逐板计算法N = n + m 1 (包括塔釜)(对于泡点进料 )3不同形式冷凝器的区别全凝器泡点回流，回流液L与馏出液D的温度及组成都 相等。 分凝器泡点回流，回流液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，回流液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。4为什么再沸器或分凝器相当于一块理论板？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；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
2、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。5二、梯级图解法 梯级图解法又称麦克布蒂利法，简称MT法。 1）操作线的作法 2.图解法v 精馏段操作线方程特点 直线：过点（xD,xD)、 截踞xD/(R+1)的直线xD/(R+1)xDyxv 提馏段操作线方程特点 直线：过点（xW,xW)、截 踞WxW/(L-W )xW8xDabxWcd精馏塔的操作线g9提馏段操作线的截距数值很小，因此提馏段操作线不易准确作出，且这种作图法不能直接反映进料热状况的影响。二、梯级图解法 10q 线线方程精馏馏段操作
3、线线方程 V y = Lx + D xD (1)提馏馏段操作线线方程 V y = L x - W xW (2) (2) - (1)( V- V ) y= ( L- L) x - ( W xW + D xD) V =V + ( q 1 ) F L = L+ qFW xW + D xD F xF ( q 1 ) Fy = q Fx - F xFq 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q线的作法1、冷液进料 q12、泡点进料 q = 13、气液进料 1q04、露点进料 q = 05、过热蒸气 q0当xF不变，q增大，则q线顺时针旋转。提馏段操作线作图由精馏段操作线和q线的交点得提馏段
4、操作线上的另一点。13操作线的作法xDabxWcxFe截距斜率fd步骤: 1.画相平衡线 2.画操作线； 3.作 阶梯。2.图解法（M-T法）161.全回流和最少理论板层数 (1)全回流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17操作线的斜率和截距分别为 全回流操作时不向塔内进料，也不从塔内取出产品，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 (2)最少理论板层数 一、全回流和最小回流比 xDx
5、WxF回流比与理论板层数的关系R 越大 NT 越少R1R2R319回流比愈大，完成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、全回流和最小回流比 全回流的理论板数求法1）图解法在平衡线和对角线 之间作阶梯。 2）芬斯克公式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 计算精馏段的最少理论塔板数及加料板位置:芬斯克公式 xDxWxFR1R2夹 紧 区夹 紧 点斜率xqyqg232. 最小回流比 一、全回流和最小回流比 24(1)最小回流比的
6、概念对于一定分离任务，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 （2）求最小回流比的方法: 1） 作图法对于非理想物系，xq,yq的确定有所不同特殊平衡关系下的Rmin27非正常平衡曲线最小回流比的求法一、全回流和最小回流比 2）解析法对于相对挥发度为常数的情况思考在设计精馏装置时，回流比的选择在 哪些方面对设备费和操作费有什么影响？ 请具体分析。3.适宜回流比回流比与理论板数的关系NNminRminR连续精馏装置的热量衡算v冷凝器（全凝）连续精馏装置的热量衡算v再沸器设计中回流比的选择对设备费和操作费的影响前提：F、xF, , q ，xD, xW不变 适宜回流比的选择统计表明，实际 生产中的操作回 流比以下列范围 使用较多：35思考题作业题: 8、9、101.进料量对理论板层数有无影响，为什么？ 2.全回流操作的特点是什么，有何实际意义？ 3.回流比如何计算，对理论板层数有何影响？ 练 习 题 目
