化工原理下14 理論板計(jì)算逐板、圖解

11.5.4理論(lǐlùn)板數(shù)的求法逐板計(jì)算(jìsuàn)法圖解法簡捷法精品資料21.逐板計(jì)算(jìsuàn)法

N=n+m–1(包括(bāokuò)塔釜)(對于泡點(diǎn)進(jìn)料)精品資料3不同(bùtónɡ)形式冷凝器的區(qū)別全凝器泡點(diǎn)回流(huíliú)，回流(huíliú)液L與餾出液D的溫度及組成都相等。分凝器泡點(diǎn)回流(huíliú)，回流(huíliú)液L與餾出液D的組成和溫度都不相等，分凝器相當(dāng)于一塊理論板。冷凝冷卻器冷液回流(huíliú)，回流(huíliú)液L外與餾出液D的組成相等，精餾段的內(nèi)的液流量L大于L外。精品資料4為什么再沸器或分凝器相當(dāng)于一塊(yīkuài)理論板？因?yàn)殡x開分凝器（或再沸器）的氣液兩相的組成不相等，分凝器（或再沸器）起了分離作用(zuòyòng)；離開分凝器（或再沸器）的氣液兩相是平衡的。采用分凝器有什么作用？一是為了得到氣相產(chǎn)品（在生產(chǎn)流程中常作為下一個(gè)設(shè)備的氣相進(jìn)料）；二是為了除去比塔頂產(chǎn)品沸點(diǎn)低的組分，此時(shí)塔頂產(chǎn)品就應(yīng)是經(jīng)分凝器后的液相產(chǎn)品。此外，采用分凝器還可合理利用熱能。精品資料5二、梯級(tījí)圖解法梯級圖解法又稱麥克(màikè)布—蒂利法，簡稱M—T法。1）操作線的作法2.圖解法精品資料精餾段操作(cāozuò)線方程特點(diǎn)直線(zhíxiàn)：過點(diǎn)（xD,xD)、截踞xD/(R+1)的直線(zhíxiàn)xD/(R+1)xDyx精品資料提餾段操作(cāozuò)線方程特點(diǎn)直線(zhíxiàn)：過點(diǎn)（xW,xW)、截踞WxW/(L’-W)xW精品資料8xDabxWcd精餾塔的操作(cāozuò)線g精品資料9提餾段操作線的截距數(shù)值很小，因此提餾段操作線不易(bùyì)準(zhǔn)確作出，且這種作圖法不能直接反映進(jìn)料熱狀況的影響。二、梯級(tījí)圖解法精品資料10q線方程(fāngchéng)精餾段操作(cāozuò)線方程Vy=Lx+DxD(1)提餾段操作(cāozuò)線方程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

線的意義精餾段操作線與提餾段操作線的交點(diǎn)軌跡q線方程精品資料q線的作法(zuòfǎ)1、冷液進(jìn)料q＞12、泡點(diǎn)進(jìn)料q=13、氣液進(jìn)料1＞q＞04、露點(diǎn)(lùdiǎn)進(jìn)料q=05、過熱蒸氣q＜0當(dāng)xF不變，q增大，則q線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。精品資料提餾段操作(cāozuò)線作圖由精餾段操作(cāozuò)線和q線的交點(diǎn)得提餾段操作(cāozuò)線上的另一點(diǎn)。精品資料13操作(cāozuò)線的作法xDabxWcxFe截距斜率(xiélǜ)fd精品資料步驟(bùzhòu):1.畫相平衡線2.畫操作線；3.作階梯。2.圖解法（M-T法）精品資料精品資料161.全回流(huíliú)和最少理論板層數(shù)(1)全回流(huíliú)的概念若上升至塔頂?shù)恼魵饨?jīng)全凝器冷凝后，冷凝液全部回流到塔內(nèi)，該回流方式稱為全回流。

全回流精餾的開工階段。一、全回流和最小回流比全回流的應(yīng)用1.5.5回流比的影響及其選擇精品資料17操作線的斜率(xiélǜ)和截距分別為全回流操作時(shí)不向塔內(nèi)進(jìn)料，也不從塔內(nèi)取出產(chǎn)品(chǎnpǐn)，全塔無精餾段和提餾段之區(qū)分，兩段的操作線合二為一。操作線與對角線重合，操作線方程為一、全回流和最小回流比精品資料(2)最少理論(lǐlùn)板層數(shù)一、全回流(huíliú)和最小回流(huíliú)比xDxWxF回流比與理論板層數(shù)的關(guān)系

R

越大

NT

越少

R1

R2

R3精品資料19回流比愈大，完成(wánchéng)一定的分離任務(wù)所需的理論板層數(shù)愈少。當(dāng)回流比為無限大，兩操作線與對角線重合，此時(shí)，操作線距平衡線最遠(yuǎn)，氣液兩相間的傳質(zhì)推動(dòng)力最大，因此所需理論板層數(shù)最少，以Nmin表示。一、全回流(huíliú)和最小回流(huíliú)比精品資料全回流(huíliú)的理論板數(shù)求法1）圖解法在平衡(pínghéng)線和對角線之間作階梯。2）芬斯克公式精品資料精品資料芬斯克公式的使用范圍:1.全回流2.全凝器3.相對揮發(fā)度變化不大計(jì)算(jìsuàn)精餾段的最少理論塔板數(shù)及加料板位置:芬斯克公式(gōngshì)精品資料xDxWxF

R1

R2夾緊(jiājǐn)區(qū)夾緊(jiājǐn)點(diǎn)斜率xqyq

g232.最小回流比

一、全回流和最小回流比精品資料24(1)最小回流(huíliú)比的概念對于(duìyú)一定分離任務(wù)，減小操作回流比，兩操作線向平衡線靠近，所需理論板層數(shù)增多。當(dāng)回流比減小到某一數(shù)值，兩操作線的交點(diǎn)d落到平衡線上時(shí)，若在平衡線與操作線之間繪階梯，將需要無窮多階梯才能到達(dá)點(diǎn)d，相應(yīng)的回流比即為最小回流比，以Rmin表示。一、全回流和最小回流比精品資料（2）求最小回流(huíliú)比的方法:1）作圖法對于(duìyú)非理想物系，xq,yq的確定有所不同精品資料特殊(tèshū)平衡關(guān)系下的Rmin精品資料27非正常平衡曲線(qūxiàn)最小回流比的求法一、全回流(huíliú)和最小回流(huíliú)比精品資料2）解析法

對于相對揮發(fā)(huīfā)度為常數(shù)的情況精品資料思考(sīkǎo)在設(shè)計(jì)精餾裝置時(shí)，回流比的選擇在哪些方面對設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)有什么(shénme)影響？請具體分析。3.適宜回流比精品資料回流(huíliú)比與理論板數(shù)的關(guān)系NNminRminR精品資料連續(xù)精餾裝置(zhuāngzhì)的熱量衡算冷凝器（全凝）精品資料連續(xù)精餾(jīnɡliú)裝置的熱量衡算再沸器精品資料設(shè)計(jì)中回流比的選擇(xuǎnzé)對設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)的影響前提(qiántí)：F、xF,,q，xD,xW不變精品資料適宜回流(huíliú)比的