6-2-理论塔板数的计算(简版).pptVIP

6-2 理论塔板数计算 （48） 重点: 塔板数的计算难点： 回流比的选择 理论塔板数的计算 双组分连续精馏塔的计算 理论板 理论板是指离开塔板的蒸汽和液体呈平衡的塔板，它是人为的理想化的塔板。 理论板可以作为衡量实际塔板分离效果的一个标准。 3. 理论板数的捷算法(Gilliland 法） 回流比的影响及选用 在前面介绍的计算中，是以已知回流比R为前提的。因此，需要知道如何获取R。 3. 理论板数的捷算法(Gilliland 法） 4. 实际塔板数 其他精馏方式 恒沸精馏与萃取精馏比较 谢谢同学们！ The End * * 化 学 与 环 境 工 程 学 院 李 强 理论板数的求取方法： 1.逐板法 xD yN 从第一块板开始， 精馏段计算结束 操作点 yw xw y1=xD xD y=x (xw) 1 0 1 x1 xF a b d f y2 n2 n1 n3 m1 m2 m3 m4 x2 x3 x3 y3 （1） 作出精馏段操作线、q线、进而画出提馏段操作线； 2．图解法 --麦卡勃-蒂列（Mccabe-Thiele）法，简称M-T法 （2）从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯； （3）当梯级跨过点d时，就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯，直至梯级跨过点b为止。 （4）所画的总梯级数－1(再沸器)＝理论塔板数；跨过点d的那块板就是加料板，其上的梯级数为精馏段的理论塔板数。 （N、Nmin均包括再沸器在内） 其中： 该式的适用范围为X=0.08～0.6 Eduljce关联式： 为什么要讨论这个问题呢？ R=L/D，若R值取大些，意味着塔顶产量D小，从经济上是不合算的。因此，希望R要小。但是，R最小是否有限制呢？ D一定时，若R?， L?，V ? ，V? ? N? 能源费 总费用 Ropt 冷却剂、加热剂用量? ，设备费? ，能源费? 总费用不一定小 反之，若R?，N?，设备费?，但是，V?， V??，冷却剂、加热剂用量?，能源费?，总费用也不一定小。 因此，应有一个最适宜的Ropt，使总费用最小。 从设计精馏塔的角度考虑： 当V、F、xF 、q一定时，若R?，D?，xD?；反之。 若在R?，xD? ，要D不变，可以适当地V?。 从操作精馏塔的角度考虑： 为完成某一分离任务，所需的理论塔板数为无穷多时的回流比称为最小回流比。 理想物系 2、什么是Rmin？ 理想物系： 四线交于一点e（称为恒浓点或夹紧点）。即恒浓点在进料板处。 恒浓区 恒浓点 1、如何确定Ropt？ 一般根据生产经验，取 理想物系 3. 如何求取Rmin？ yD L=V 4、 全回流和最少理论板数Nmin Rmin是R的下限，那么R的上限呢？ 特点： 操作线与对角线重合， 精、提操作线均为： ，Nmin W F ----全回流 ② 理论板数最少 L?=V ?=L 其中： 求最少理论板数Nmin： ------芬斯克（Fenske）方程 精馏段所需的最少理论板数 不包括塔釜 包括塔釜 （N、Nmin均包括再沸器在内） 其中： 该式的适用范围为X=0.08～0.6 Eduljce关联式： n xn-1 yn+1 yn xn 1．单板效率EmV、EmL 也称默弗里（Murphree）板效。其定义为： 2．全塔效率E0 又称总板效率，其定义为： 其值一定小于1，多数在0.5～0.7之间。 D, xD W, xW F, xF 思考：影响塔板效率的因素？ 流动状况：汽、液相的流速 物性参数：主要为汽液两相的物性如密度、黏度、表面张力、相对挥发度、扩散系数等； 塔板结构参数：主要为塔板的结构，如塔板型式、板间距、板上开孔和排列情况等； 操作参数：温度、压力等。 与影响HOG的因素相同 在被分离的混合液中加入第三组分，以改变原混合物组分间的相对挥发度，从而用精馏将它们分离。 适用场合： 1．恒沸精馏 例1：乙醇-水体系 64.6℃ 78.15℃ 80.1℃ 100℃ 78.3℃ 苯-乙醇-水恒沸物 乙醇-水恒沸物 苯 水 乙醇 乙醇0.230 水0.226 苯0.554 苯-乙醇-水恒沸物组成 乙醇0.895 水0.105 乙醇-水恒沸物组成 常压下沸点 加入恒沸剂苯后，水被苯从塔顶带出，塔底基本上是无水乙醇。 （1）新的最低恒沸物沸点要与另一从塔底排出的组分要有足够大的差别，一般要求大于10℃。 （2）希望能与料液中含量较少的那个组分形成恒沸物，而且夹带组分的量要尽可能高，这样夹带剂用量较少，能耗较低。 （3）最好能形成非均相恒沸物，以便于回收其中的夹带剂。如乙醇－水恒沸精