在化工生產中

第一章蒸餾（Distillation）§1-1、慨述在化工生產中，所處理的化工原料、中間產物、粗產品等幾乎都是由若干組分組成的混合物，而且大部分是均相體系。固相、氣相、液相，如石油是由多種碳氫化合物所組成的液體均相體系?；どa為了滿足貯存、運輸、加工和使用的要求，經常要將這些混合物分離成較純凈或幾乎純態(tài)的物質（組成），如汽油。對于均相物系，要使其中組分分離，應采用何種方法？對于均相體系中組分間的分離，必須要造成一個兩相物系，才能實現均相混合物中組分間的分離。(非均相物系組分間是如何分離的?)

為什么均相物系造成兩相后能實現混合物中的組分間分離呢？不同的物質，物性是不同（密度，溶解度，揮發(fā)度等）。在構造成兩相時，由于這種物性的差異，組分在兩個相間必然存在分配差異，這種分配差異使其中某個或某些組分從一相向另一相轉移，就可達到實現分離組分的目的。

這樣的過程在化工生產中稱傳質過程或分離過程（masstransfer）。化工生產中常見的典型傳質過程有蒸餾、吸收、萃取、干燥等單元操作。蒸餾是分離液體混合物的典型單元操作。一、分離原理：通過給體系輸入熱量，將液體混合物(均相)部分汽化，利用其中各組分揮發(fā)度不同的特征來實現分離的目的。具體是通過組分在液相和汽相間的質量傳遞來實現的。例如：加熱乙醇—水的混合物，使之部分汽化。

由于乙醇的沸點比水低，即乙醇的揮發(fā)度比水大，故乙醇比水更容易從液相中汽化出來而進入汽相。若將汽化的蒸汽全部冷凝既可得到乙醇組成高于原料的產品，從而使乙醇與水分離。揮發(fā)度不同，汽液相間的傳質因此，蒸餾是一個典型的傳質過程。二、特點在蒸餾中，通常將沸點低的組分稱為易揮發(fā)組分，以Ａ表示。沸點高的組分稱為難揮發(fā)組分，以B表示?？芍苯荧@得所需組分（產品）技術成熟，分離范圍應用廣泛能耗較高。三、分類1、按流程：

可分為間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾，生產多以后者為主。間歇蒸餾主要用于小規(guī)模的或某些特殊的場合。2、按蒸餾的方式

可分為簡單蒸餾、精餾和特殊蒸餾一般較易分離的物系或對分離要求不高時，可采用簡單蒸餾（一次）；較難分離的體系可采用精餾（多次蒸餾）。

很難分離的體系（沸點很接近）或用普通蒸餾不能分離的可用特殊精餾（共沸精餾、萃取精餾、反應精餾）。工業(yè)上以精餾應用最為廣泛。3、按操作壓強加壓蒸餾、常壓蒸餾、減壓蒸餾，在一般場合下，多采用常壓蒸餾。若在常壓下達不到分離要求的，如氣體混合物，則可采用加壓蒸餾，若沸點較高、又是熱敏性混合物，則可采用減壓蒸餾。4、被分離混合物中組分的數目，雙組分和多組分蒸餾。在工業(yè)生產中，以多組分蒸餾為常見。我們所學習的主要內容：

常壓雙組分體系的連續(xù)精餾過程。多組分精餾與雙組分精餾的基本原理、設計方法的本質都是一樣的。也是其他類型的精餾的過程分析及有關設計計算都是以雙組分體系的連續(xù)精餾過程為基礎的。對于一個過程（化工過程，人生過程）最重要的是兩個方面的因素：程度（最大程度）

速率（過程進行的最大速度）蒸餾過程是一個主要受平衡限制的過程，程度（平衡是主要限制因素）§1-2雙組分理想溶液的汽液平衡

(Vapor-liquidequilibrium）蒸餾分離是汽液兩相的傳質過程。組分在兩相中的濃度（組成）偏離平衡的程度來衡量傳質的推動力的大小。傳質過程是以兩相達到平衡為極限的。由此可見，汽液相平衡關系是分析蒸餾原理和進行過程及設計計算的理論基礎。首先解決的問題：有關體系的相平衡關系相平衡規(guī)律在《物理化學》中介紹過。我們這里主要講相平衡在化工過程中的應用。只討論兩組分的理想溶液的汽液相平衡關系。一、理想溶液(ideasolution)

根據溶液中同分子間和異分子間的作用力差異?？蓪⑷芤悍譃槔硐肴芤汉头抢硐肴芤簝煞N。理想溶液是指：兩種組分Ａ與Ｂ均勻混合形成溶液時，在混合前每種組分各自分子間的作用力Ａ－Ａ，Ｂ－Ｂ與混合后不同組分的作用力Ａ－Ｂ相等時，這種溶液稱為理想溶液。一些特征？（它的宏觀表現）嚴格的說，理想溶液是不存在的，但對那些性質極相似、分子結構相似的組分所組成的溶液，如苯—甲苯，甲酸—乙酸，烴類同系物等都可以近似的看成理想溶液、對于非理想溶液的汽液平衡可以用修正公式或實驗數據來表示。二、相律（Phaserule）相律表示平衡物系中的自由度、相數、獨立組分數的關系。

F=c-+2（1-1）

F——自由度數（degreeoffreedom）；

C——獨立組分數（解釋）；φ——相數。對于兩組分的汽液平衡物系：其中組分數為2，相數為2F=2-2+2=2由此可知，兩組分平衡的物系中只有兩個自由度，既t、p、x、y四個變量中任意確定其中的兩個變量，此平衡狀態(tài)就確定了。又若固定某個變量（如壓強），則只有一個獨立的變量，而其它的變量都是它的函數。因此從相律我們可知，兩組分的汽液平衡可以應用一定壓強下的t-x(y),x-y的函數關系來表示。

三、雙組分理想溶液的汽液平衡

1、拉烏爾定律

（Raoul’slow）

對于理想溶液的汽液平衡關系，可用拉烏爾定律描述：

為簡單起見，常略去上公式中的下標，習慣上以x表示液相中易揮發(fā)組分的mol分率，以(1-x)表示難揮發(fā)組分的mol分率。(1-2)(1-2a)pi—

溶液上方組分的平衡分壓Pap0—同溫度下純組分的飽和蒸汽壓Pax—組分的摩爾分率P=pA+pB(1-3)聯立（1-2a），（1-3）上二式可得根據道爾頓分壓定律：(1-5)(1-4)再作一下變換可得安托因（Antoine)方程純組分的飽和蒸汽壓和溫度之間的關系(1-6)(1-7)2、汽液平衡方程

（Vapor-liquidequilibriumequation)A、揮發(fā)度(volatility)蒸餾利用其中各組分揮發(fā)度不同的特征來實現分離的目的。什么是揮發(fā)度？純液體的揮發(fā)度是指液體在一定的溫度下的飽和蒸氣壓。而溶液中各組分的蒸氣壓因組分的相互影響要比純態(tài)時的低。故溶液中各組分的揮發(fā)度v可用它在蒸氣中的分壓和與之平衡的液相中的摩爾分率來表示：有式中的和分別表示溶液中A、B組分的揮發(fā)度。對于理想溶液，符合拉烏爾定律：溶液的揮發(fā)度隨溫度而變，用起來不方便，故引出相對揮發(fā)度的慨念。B、相對揮發(fā)度（relativevolatility）(1-8)(1-9)(1-10）(1-11）(1-12）溶液中易揮發(fā)組分的揮發(fā)度與難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比，稱為相對揮發(fā)度。對于理想溶液一般情況下α

可看作一常數如操作壓強不高，對于兩組分溶液，則有汽液平衡關系還可用相對揮發(fā)度來表示其函數關系。α可用于判別體系用精餾分離的難易程度。

(1-13）(1-14）3、雙組分的汽液平衡相圖

（Phasediagram）

A、t-x(y)相圖（沸點組成圖）對于兩組分體系，根據拉烏爾定律：上式表示：已知純組分的飽和蒸汽壓，給定x、就可求出平衡對應的y值。

如何做圖，恒壓條件，先確定溫度t，查出或算出飽和蒸汽壓，給定x，算出y，作圖。在常壓下P=101325帕，苯—甲苯的混和液的t-x-y（沸點—組成圖）相圖見P6圖中有兩條曲線：上方曲線為t-y線,表示混合物的露點和平衡氣相組成y之間的關系。此線稱為飽和蒸氣線（露點線）。00.20.40.60.81.0AJHB12070溫度t，℃X(y)X1(y1)90100t1t2t3t4下方的曲斬線為t-漏x線，表態(tài)示混合物飼的泡點和歪平衡液相堤組成x之呼間的關系戒。此曲線言稱為飽和液體國線（泡點丸線）。上述兩舟條曲線把考t-x-倆y圖分成銀三個區(qū)域賞。飽和液笛體線（泡潤點線）以尾下的區(qū)域竿代表未沸竊騰的液體托，稱為液相區(qū)初（單相煩），飽和膨蒸氣線艷（露點腹線）以兇上的區(qū)評域代表公過熱蒸悟氣，稱充為氣相區(qū)（工單相），在兩線雕之間的區(qū)勞域表示汽用液同時存擴在，稱為汽液共股存區(qū)（史兩相）。以某一霸組成苯析—甲苯遇為例來嗽說明t掠-x-縫y相圖無表示的匹意義。假設將溫乎度為t1,組紛成為x1（A點）胳的混合液躲加熱，當溫度升貼至t2時（J菜點），溶液開斷始沸騰饞。此時膜產生第一個票氣泡，劇相應的勉溫度成為泡點溫度。此時卷液相的組成渠為x1,與之肥平衡的氣相組成為洽y1，y1>x1。如果溫宋度連續(xù)升祥高到t3C點（膨如圖）苗，則進序入兩相共蠶存區(qū)。AJHB溫度t哭，℃x(y苦)t1t2t3t5x1t4y1y2x2Cx3其液相儲組成為壘x2與之平艷衡氣相紅的相應切組成為賴y2。

氣郊相與液掘相的量掀可由杠師桿原理推求算。如果把組修成y=x1，溫度為讀t5（B點驢）的過代熱混合副蒸汽冷項卻，當伐溫度冷膨到t4時（H點臟），混合施氣體開始處冷凝產生和第一滴液趁體，相應剃的溫度稱臟為露點溫度。此時，忍氣相的組袋成為y=復x1，相應液搶相的組成徒為x3。從上可型以看出，堂t-x-柿y相圖能曠很好的在輛P一定下旗說明兩組隔分溶液的傾行為。通常t-究x-y的賴數據由實堤驗測定。滾對于理想秒溶液，也勢可用純組引分的飽和伐蒸氣壓。點按拉烏爾堡定律及道則爾頓分壓獵定律求得壁。B、x-兇y相圖在蒸餾操薪作中一般醉都是在恒棵定的壓強賊下操作的趙。P被固茫定，根據崖相律，兩切組分平衡廢體系中的鋒自由度只蜻有一個。絕x，y，谷t三者中辦只有一個優(yōu)確定（溫時度或組成淡x，y其樣中之一確主定），體崖系的平衡搬狀態(tài)也就干確定了。藏舉例來說董，當選定蠅某一組成裝后，其泡盒點也被固衣定，相平聯衡時汽相陰組成也被柏固定，不起能亂變。它如常壓下暢，苯、甲懷苯混合液姨x=0.唱5，則達寨到汽液平碑衡的溫度購是92℃紐奉左右、汽門相為0.頑713?？s慧又如當泡蔑點溫度一唉定時，在火此泡點溫羽度相平衡從的汽相、劍液相的組綁成也就被果固定。蒸淚餾主要重慕點是汽液誓兩相的組盡成及相互謊變化。只撥當計算換貝熱時，才松用到溫度樂參數。在工程宜上，為良方便起速見，常無以簡單鍋的x-錦y圖代稍替t-死x-y膝圖。以俯x為橫障坐標，隔y為縱拘坐標。婦x-y天曲線表墓示液相保組成和鑼與之平假衡的汽剖相組成市間的關代系。例如：圖上朽任一點臟D，表淡示組成為x1的液相與雷組成為y1的汽相互成平牽衡，且覽表示D管有一定的狀態(tài)。它x-y圖厭中還常作呀出x=y百的對角陜線作查踢圖時參辯考。對于大多線數溶液，懼兩相達到平衡時欣，y總碧是大于幻玉x。故畏平衡線時位于對顏角線的尤上方。平衡線準偏離對威角線愈微遠，表民示溶液襖愈容易竿分離。xy101Dy1x1N在t-x毯-y圖中架明確存在勝相應的相談區(qū)。在x給-y圖中校，從物理按意義上來沫說并不存枕在相區(qū)，翼但也較好蹲的表示兩初相的平衡遺關系，與鋒t-x-煤y相圖存若在一定的怖對應關系哈。如：在獎t-x悅-y圖灘中。組浪成為x1=0.5垃的混合液渴，平衡時尿氣相的組患成為0.敗713。判在x-y注圖中相交算于D,粒y1=0.尊713墓。如全弟部汽化悉，則用價N點的巡壽縱坐標翻表示，淋同樣y榴=0.缺5，相傲當于t斬-x-究y圖中凳H點。x-y復圖可以佛通過t詢-x-燙y圖作吳出。許炒多常見俯的兩組機分溶液漆在常壓叔下的x鋒-y平駕衡數據蜻，可以儀從物理域化學和閑化工手駕冊中查搬出。要注意望的一點扣，t-添x-y準圖和x協-y圖犁都是在厚恒定壓吉強下測沒定的。當總壓虜變化不給大時，惱對汽液雅間的平悉衡組成協影響不游大。但溶液的粒泡點和蒸奇氣的露點智卻有明顯滲的變化，店即t-x煎-y圖的翻圖形有較帆大的變化透。而x-亦y相圖圖惡形的變化槽不大（總璃壓變化2三0%--路30%，允x-y平攔衡線變動頭不超過2隊%）。故耐在蒸餾中司使用x-滴y圖比使塌用t-x敏-y圖更遞方便。在夏外壓變化啟不大時，笛可忽略其票對平衡的巡壽影響。五、非攀理想的可兩組分州互溶體深系1、對通拉烏爾皇定律有奇正偏差怠二元體陶系溶液中相亭異分子的梅排斥力大膨于相同分剛子的排斥悲力，使真拴實溶液比圈相同組分因的理想溶勁液在相同燭的條件下匹有較高的來蒸汽壓（瘡沸點較理室想溶液低鑄)，t-基x-y相幻玉圖如P8哈，(乙醇檢—水)，畝特殊情況雀下形成最祥低恒沸物笛。2、拉烏柱爾定律有珍負偏差的綢二元體系溶液中相界異的分子妄間的吸引疲力大于相芳同分子間外的吸引力念，使真實屬溶液比相剛同的理想那溶液在相督同的條件倒下有較低灑的蒸氣壓秋（沸點較餃理想溶液償高），t矩-x-y瓣相圖見P是8，[硝盛酸—水]常，特殊情柜況下形成籌最高恒沸魯物。實際溶液椅中以正偏李差溶液為響多。在恒沸勒點時氣趕相與液即相有相汽同的組幕成，不聲能用一介般的蒸低餾分離伸出純組乞分。不盜在恒沸離點時，爛用蒸餾旦的方法扭只能分如離出一劈燕種純組臘分和恒洲沸物。怨如乙醇釣—水體輝系，硝翁酸—水何體系等敗。對于非踐理想溶呀液的平廣衡分壓筑，可用怖修正的蠢拉烏爾渡定律表書示。如見氣相為彈理想氣剖體：§1-3訂平衡蒸餾瓶和簡單蒸紡餾一、平戴衡蒸餾平衡蒸餾臣（或閃蒸倚）是一種燥單級蒸餾點操作。當手在單級釜皇內進行平映衡蒸餾時耳，釜內液栽體混合物狗被部分汽丟化，并使豪氣相與液室相處于平謀衡狀態(tài)，躺然后將氣犧液兩相分黃開。這種漠操作既可埋以間歇又回可以連續(xù)涌方式進行之。二、簡單蛇蒸餾簡單蒸餾私又稱微分沒蒸餾，是蔥一種單級勉蒸餾操作跨，常以間摘歇方式進貞行。P1詳2圖1-矩8?；旌弦喊猎谡麴s紹釜1中態(tài)受熱后牌部分汽菊化，產龍生的蒸裳氣隨即交進入冷酒凝器2唱中冷凝詢，冷凝艷液不斷悟流入接要受器3既中，作撕為餾出引液產品慰。由于氣相騰中組分y抓大于液相搭組成x，職因此隨著如過程的進悄行，釜相膽液相組成贊不斷下降劣，使之與熔之平衡的云氣相組成瞇（餾出液兆組成）不第斷降低，勞而釜內液紐奉體的沸點其不斷升高蘋。接受器昏定期接飯受不同輩沸點范掏圍的餾籃分。蒸星餾結束反時，從應蒸餾釜使中排出蔬殘液，澇重新裝裁料操作存。簡單厘蒸餾可繞以在常手壓下操凈作也可榜以在減裹壓下操嘉作。簡單蒸餾慌從操作可味看出其特好點。（1）溶窯液受熱生帆成的蒸汽直立即從蒸賽餾釜中引鵝出、冷凝工。在引出苦的瞬間，游汽液存在朋平衡關系真。（2）勿隨著蒸觸餾的進好行，汽供液組成紛及溫度澤隨時間報而變化宴，餾出圈液的平召均組成吸與原始澡液和餾熟殘液只雀存在物唯料平衡斷關系，手不存在湖直接的供相平衡傭關系。簡單蒸換餾不能堡將混合瘦物作徹矮底的分蛋離，因猴而主要覺用在不毫精密的思分離操斬作。簡單蒸招餾的計隨算根據簡單奔蒸餾的操房誠作特點，嫂其計算是某依據物料芽衡算和瞬涼間汽液平聯衡關系進敞行計算的悲。簡單蒸餾拉過程中，視任一瞬間舞，物料平踢衡存在如常下關系：易揮發(fā)抹分總量犧=餾出湯液中易遇揮發(fā)分濾量+餾巷殘液中豆易揮發(fā)予分量Lx=(旨L-dL廁)(x-如dx)+儀ydD現dD—瞬助時餾出液假量Lx=L首x-Ld友x-xd蘋L+dx肝×dL+暈ydD(y-跨x)遍dL彩=Ld侮x積分邊趨界條件丑：招L叨=F（始）傭→W（終謙）x=妹x1→x2得：如能找到劣y=f(輝x)（平婚衡關系）工，則可積胡分，也可綿用圖解法嚼求解，即搞從x根據算平衡關系店求得相應讓的y。計場算1/（珠y-x掌），以x狀為橫坐標木，1/（戰(zhàn)y-x）董為縱坐標途，作得櫻一條曲線瘋，曲線與抗x的初始恐條件圍成擠的面積即渣為所求。當溶液接慘近理想溶伶液為，根扯據y=x/姨[1+目(-肝1)x恒]直接積壞分，得ln(目F/W怨)=[劣1/擾(-1裁)]l職n[x1(1-x2)/閑x2(1-鍛x1)]+l凝n[(1杜-x2)/(1你-x1)]§1-等4、精糠餾（r繭ect珍ifi熟cat責ion民）簡單蒸餾悶或一級蒸均餾只能達癥到部分分虹離的效果禮。如果要氏使組分間運的分離更虎完全，應懼如何實現理？一、精餾辣原理先從t-斑x-y相朝圖來進行務分析，如果把組滴成為xF料液加編熱到t0，此時產生瘦第一個氣很泡，其氣擱相組成為yF。如果扁把此氣較泡引出冷凝屯下來，殘就可得辭到組成為yF的液相。培此時yF>xF(組分得欠到了部分近分離)。abctx（y）0yFxFt0′t01xWy1x1MNO如果把料壺液加熱到買t0′,絕美大部分脂轉化為絕氣相，續(xù)剩下的顯最后一化滴溶液撐，其組四成為xw，xw<xF。組分抵也得到匆了分離枝。但是，孩我們實償際不能駐在這兩附點操作兩。因為敘分離后翼得到的鋸氣相量銅和液相董量很少惱，沒有府意義。奴實際的黨操作只煤存在t0與t0′之間進賊行。這時繭只一部分傲液體汽化霜，其汽、針液的組成傭是y1和x1，其汽肉相量和妄液相量截可用杠敲桿反比哄定律求究得：扭V：L淘=NO漢：OM顯然沸y1>xF>x1進行一鹿部分汽曉化或冷哨凝，氣融相y最割高為yF，液相償x最低香為xw。但無論沫如何都得僵不到純的膨組分。設計的操覺作為：如果要使且組分間更循好或完全乒分離，塊應如何橡做呢？我們還從鉆t-x-太y相圖入改手分析。若將第一爬次溶液部客分汽化所得的氣相嘴產品全部依冷凝下來頃。y1產品再進申行一次部諒分汽化。所得的較氣相產屆品組成竹為y2，y2>y1;將組成浮為y2的氣相宵產品全部冷何凝下來隙，再將洽其部分汽化（女二次）烤,就得橋到組成診為y3的氣相產荒品，y3>y2。x（y）xFy1x1y2y3123t只要這析樣的過低程進行圾得足夠械多次，棕最后得祝到的是剩易揮發(fā)租組分純際度很高膠的產品研。同理，將獅組成為x1的液相泰，部分香汽化將諸得到組時成為x2的液相產浩品，x2<x1，將組成為響x2的產品刷部分汽泡化。將得到組申成為x3的液相設產品。x3<x2（二次）再只要部分開汽化做的次數笑足夠多，則可得誘到難揮上發(fā)組分泉純度很高的港產品，朵從而使寫兩個組分得到扮很完全的警分離。x（y）xFy1x1y2y3123x2x3可設計負如下的標操作，脅汽相三棚級為例滋：y1xDxfx3x2y2y3x1用x-紋y相圖體也可以篩表示多被次部分健汽化和斯多次部遵分冷凝臘過程。從上圖我霸們可清晰番地看出汽——液詞相濃度的水變化的情況。由故此可知，殼同時進行多次部桶分汽化浸和部分塘冷凝是使混合擇物得以完擋全分離的必要條軍件。這樣的流切程設計在礦實際的工膝業(yè)上是否慈能行呢？我們分柱析一下師就可以廁看出存比在下面眼兩個方聲面的問巴題。（1）、炮分離過程仿得到許多甲中間餾分繞。如過程通中的x2、x3的液相嗎產品。他最后得敬到的產光品量很嚼少、收評率低。（2）匙、設備授龐雜、考能量消怖耗大。x3x2x1xFy3y2y1因此上述懷流程在理濁論上是可飯行的，但騰在實際工肌業(yè)中是不煎采用的。那么工孫業(yè)上如端何解決哀上面存拒在的兩著個問題委呢？我們從t踐-x-y梢相圖來分箭析。由相圖靠可知x1<xF<y1。而x1<x2<y1，可見椒x2與xF是較接送近的；抄因此，從組成凡來講，遞可將x2返回與xF混合。同崗時，x3與y1較接近，循可讓x3與y1相混合。這樣就統(tǒng)消除了隙中間產年品。x（y）xFy1x1y2y3123x’2x’3t2t1t3x3x2t同時，輔從t-恥x-y憶圖知x3溫度為燦t3。而y1的溫度悶為t1，t1>t3。因此，匠當x3液相與y1的汽相接襪觸時，高諷溫的汽相汗將加熱低水溫的液相腔使之部分呼汽化。而懲汽相自身脫則被部分辟冷凝。由飽此可見，筋不同溫度咱且互不平陳衡的氣液享兩相接觸量時，必然臭會產生傳搬質和傳熱挎的雙重作來用。因此踏，使上級魚的液相回材流（如x3）與下級掀的氣相直咽接接觸，沃就變成如桂圖的分離榨流程。而疲省去了逐兇級使用中帆間加熱器雖和冷凝器友。x1y1y2y3xDyDxFx2x3加熱器蒸汽從以上炮分析可齒知:將每一級痕中間產品桂返回到下并一級中，佛不僅可以活提高產品匯產量，而說且是過程坦進行的必選不可少的監(jiān)條件。通常將喜引回的睛部分產腳品稱為家回流。同樣，滋每一級薦都需要輛上升的遠蒸汽，姻除最上兇一級的盡上升的丸蒸汽外奮，其他而級上升照的蒸汽秘也不能福全部冷攀凝?；亓骱顽娚仙哪壅羝墙员ＷC精勻餾過程刺連續(xù)穩(wěn)監(jiān)定操作窩兩個必號不可少途的條件?？傊瑒e精餾是語將揮發(fā)啟度不同紫組分的床混和液煮，在精禽餾塔中牧同時多慚次進行目部分汽單化和部須分冷凝云，使其悲分離成都。二、精跨餾塔和晴精餾操宗作流程1、精餾嗽塔塔板上開亦有很多小抱孔，由下一層牲板（如n瞞+1層）上升的蒸悄汽通過板原上的小孔上才升，而上桃一層板（如n塊-1層需）上的厭液體通華過溢流管低下降到銜第n層艇板上。在第n扣層板上命氣液兩屬相進行密切接毒觸，tn－1旅，xn-1tn，xntn＋1,yn+112nynm設進入背n層板遞上的氣怠相濃度接和溫度癢為yn+1和tn+1，而液相紗的濃度和截溫度分別滔為xn-1和tn-1，二者相需互不平衡聽。進行熱摟交換和質焰交換。根據相圖伐，tn+1>tn-1（露點溫規(guī)度大于泡壤點溫度）咸，有溫度蛙差存在。記液相中易悉揮發(fā)組分旁的濃度xn-1大于與辟yn+1成平衡的直液相濃度銷xn+1。因此、盯當組成乒為xn-1的液相與于組成為yn+1的氣相祥在第n憑層板上歌接觸時架，x（y猶）yn+1nn+1n-1tntn+1tn－1ynxn-1xnyn-1xn-1由于濃榴度差和啊溫度差惰，氣相永就要進伸行部分下冷凝，前使其中雹部分難校揮發(fā)組暮分轉入崇液相中才。而氣緒相冷凝哈時放出摔的潛熱臣傳給液畏相，使校液相部寒分汽化識，其中尾部分易勵揮發(fā)組凱分又轉唉移到氣注相中。?？偟男Ч酥率闺x開撫第n層塔投板的液相斷中易揮發(fā)婚的組分較洪進入該板弄時低，而接離開的氣肯相中易揮醋發(fā)組分濃盆度又較進低入該板時謹的濃度增澤高，即：狐xn<xn-1,yn>yn+1。如果搬汽液兩店相在板棄上的接臨觸時間鼠夠長，飛那么離絞開該板彼的汽液娛兩相可末達到平饞衡，即牙xn與yn符合平擊衡。如果離開轉塔板的汽謠液兩相達院到平衡狀坐態(tài)，我們易稱這種板坡為理論板圍（the門oret版ical看pla溝te）.（理論板枝達到最大翼的一次分扣配程度）精餾塔中展的每層板混上都進行撫上述傳質轟傳熱過程虧，因此，倘塔內只要特有足夠的尚塔板數，膚就可以使載混合物達算到所要求猶分離的程團度。一2、精餾廚流程根據精餾盯原理可知霸，只有精餾朋塔還不能完全進行西精餾操作涌，還必須壁同時有塔底再沸器波和塔頂訓冷凝器。有時還撲需要配有原料預硬熱器、回流泵菌等附屬隸設備，才能實現想整個操作畫。再沸器深的作用是簡提供一定楊量的上升蒸矩汽；冷隱凝器的屬作用是悠獲得液掠相產品惑，及保證適宜的宜液相回流警。塔釜產品塔頂產上品料液再沸器冷凝器預熱器原料液鏟預熱到鳳一定的簡溫度后鹽，送入桿精餾塔油的進料擱板，在盲進料板螞上與回遍流液匯聯合。然后逐板聾溢流，最娃后進入塔振底再沸器愉。在每層喝塔板上回貌流液體與品上升蒸汽雜互相接觸眼，進行熱練和質的傳尺遞過程。蓮操作時，錢連續(xù)的從亭再沸器取脹出部分液報體作為塔戴底產品（惱餾殘液）斯，部分液春體汽化，曲產生上升懸蒸汽，依偵次通過各從層塔板。隆塔頂蒸汽阻進入冷凝勇器中被完輸全冷凝，難并將冷凝溉液用泵或膏依靠重力柴送回塔頂屋作為回流嶺，其余的圓部分經冷櫻凝器后被笨作為塔頂住產品。通常將冬原料液疏進入的黎那一層觀塔板稱黃為加料奮板。加壁料板以缸上塔段腫稱為精箱餾段；誦加料板肺以下的可塔段（潤包括加注料板）瞞稱為提功餾段。四、鋪回流比胡（re法flu艱xr民ati駐o)前已指棉出，提揮供回流每是精餾雅的必要卡條件。福塔頂生干成的蒸臣汽V中姿，經冷替凝后一恭部分作債為回流吧L，流凝回精餾褲塔。一戀部分作夾為最終朽產品D逗引出，包此兩部株分的數旬量之比遮，稱為巾回流比半，用R餃表示。R=L匯/D;遵V崇=L+童D;剖V=飼(R+褲1)D§1-5羞、雙組分亡連續(xù)精餾姜計算雙組分活連續(xù)精經餾的工膝藝計算騰主要內發(fā)容包括（1）、閉確定產品旋的流量和蝕組成。（2）塘、確定齊塔的類廟型，求預算達到皇分離任猜務要求滲的理論稱板層數岡，或填紫料層高沖度。（3）撥、確定裹塔高和邪塔徑，敢流體阻耍力。（4）彎、計算江冷凝器您和再沸鉗器熱負糧荷，并綱確定熱易交換器碼的類型穿和尺寸包。我們主駕要討論鞠前兩個桐方面的來內容一、計算真的前提（競一定的假炒定）根據精兼餾操作袍的特點偉，處理懂物料往攔往沸點偏接近、凍性質相似，瓦為了簡覺化計算叢，抓住另主要問舉題，在墾精餾的聲工藝計算中脖，一般司都要如是下假設牧：恒摩爾吹流假定原：1）精餾蓄塔中精省餾段內吸，每層滿板的上駕升蒸汽椒摩爾流昂量都是野相等的焦。提餾堵段每層頁板上升戀的蒸汽促摩爾流快量相等瞎。但兩雖者卻不仔一定相孟等。V1=V2=·陵···羽=耀V3=V充V1′=V2′=·罪··獲=Vn′=塞V′一般好V≠V閱′V浙---尼精餾段中鳳上升蒸汽幸摩爾流量途，kmo屆l/hV′--腿-提餾段嘆中上升蒸澡汽摩爾流萍量，km匙ol/h2）精聾餾塔中努，精餾禍段內，宋每層板滋下降的蜘液體摩糊爾流量泛都相等己，提餾甲段每層認板下降因的液體浩摩爾流是量都相孝等，即橫：L1=L2=L3···政···卷L1′=L2′=L3′=··墾····一般L≠陡L′L危---掉精餾段中交下降的液怕體摩爾流裳量，km盲ol/hL′-灣--提省餾段中鳴下降的追液體摩偵爾流量第，km寬ol/弦h為了保證角塔中汽、俯液兩相為騰恒摩爾流鑰，要滿足餐的條件是劃：A、各滅組分的奸摩爾汽船化熱相跡等。汽效液兩相惡顯熱交才換可忽略。B、設型備保溫鈴良好，轎沒有熱驢損失。C、回流液于的組成閣與產品個相同，噴溫度為配溶液的須泡點。二、物箏料衡算踏和操作繁線方程1、全塔饅物料衡算通過對全糧塔物料衡獅算的分析司，可以求出貨產品的流擠量，組成鉗和進料流曾量、組拳成之間摩的關系?？偽锪现窮趁=D+W荒（1-序15）易揮發(fā)份政F悄xF=DxD+WxW（1-1相6）F，D楚，W的游單位為摟kmo場l/h友；xF，xD，xW為摩爾分劑率；收率：減塔頂易竹揮發(fā)組六分的收企率=塔釜難詞揮發(fā)組添分的收柳率=（1-1稼7）（1-黃18）D,xDF,xFW,xW2、精巷餾段的圣操作線罩方程在連續(xù)冒精餾塔問中，因背原料不飲斷進入笨塔內。買故精餾麻段和提秘餾段的擊物料量州關系（椅即操作階關系）拔是不相情同的，襲我們分勻別進行于討論。對精餾段解作物料衡做算，以單位選時間為芽基準：總物料暑V=捏L+D替(臣a)易揮發(fā)分通V世yn+1=Lxn+D附xD(b)將a代入濕b，整理往得F,xFV,y1L,xDx1x2y2ynxnyn+112nD,xDn+1等式右邊岔分子分母庫同除DR=L屯/D擇代側入上式滿得或上式稱悔為精餾殃段的操受作線方以程，它捆表示了層精餾段繭中在操銹作時任殘意相鄰破兩層板板間上升傻的氣相勵和下流么的液相前組成之燒間的關最系，它么是物料陽衡算式哄。（1-1鍬9）（1-1趕9a）注意與籃汽相平糧衡方程數（關系慘）的區(qū)肯別。平艘衡方程板指任一易板上上沙升的汽粱相與下常流的液跟相組成膠的關系峰，一般穩(wěn)法定操作筆時，L僵、D、距xD為定值貧，R為處定值。特征：促精餾操丘作線方摔程在x顆-y相侵圖中為殃一直線低，斜線剛為R/口(R+舊1)，勝交于y犯軸截距謙為xD/(R輪+1)妻,與對迷角線y快=x交蠶于x=衡xD處。xWxFxDy1xD/R+顏13、提餾租段的操作損線方程對精餾陷段作物刮料衡算總物料：救L′腳=V′對+W鈴(a)易揮發(fā)薯組分：L′趕xm′=V冷′ym+1′+Wxw(b)將a代充入b式(1-2冒0)WL’V’上式稱喪為提餾橫段的操薪作線方拴程。表鳥示提餾忘段中任虧意兩層樣相鄰塔輝板間上鬼升的汽候相和下充流的液劫相組成元關系。在穩(wěn)定加操作時模，根據勿恒摩爾趕流的假秧定，L槽′、W趁（xw）都是定顫值。故上祖述方程在競x-y相脅圖上也是堂一條直線厭，并與對流角線交于瀉x=xw點。應注意瀉，提餾棍段的液京體流量傷不如精噸餾段的漲回流液困量那樣哭容易求鴿得，因殺為與L給有關外劣，還與塌進料量過及進料墳狀況的序影響。xWxFxD－WxW/V斜′－WxW/（L′奧－W）三、加料態(tài)狀況及對診精餾的影蓮響進料狀態(tài)券不同，對乖精餾過程奏有何影響腿？進料狀陵態(tài)主要是忘指料液的紀量和熱狀枝態(tài)，進料踏狀態(tài)不同帝，實際上固是影響到信精餾段、欠提餾段的擁汽、液流禽量，同時蠅影響塔內挪的溫度分犯布，從而略影響塔的毫操作。在實際生速產中，加屬入精餾塔爐的原料可慌能有以下抬五種情況眨：（1）、詢過冷液體輪（低于泡辦點）；（2）禁、飽和苦液體（稼泡點進逮料）；（3）、渠汽、液混礙合物（介狗于泡點和炊露點之間頑）；（4）、亭飽和蒸汽擋（露點溫號度）；（5）雷、過熱漢蒸汽（駐溫度高矛于露點辯）。下圖可定段性地描述池不同的進妻料狀況下編，由進料愧板上升的汪蒸汽與由絮此板下降淘的液體間冊的摩爾流告量關系。L′V′VLFFL′VLV′L′V′VLFVL′V′L′V′VLLbacdeabcdeFF從上分轎析可知茶，精餾欲塔中兩賭段的汽瘡、液摩譯爾流量蘋之間的查關系與窮進料的咳熱狀況葬有關。灣通過對河進料板糞進行物康料衡算赴和熱量盆衡算，夜可找到葉它們之促間量的紐奉關系。物料衡嘆算：F+L+型V′=L山′+V熱量衡算:FIF+V朗′IV′+L考IL=V棚IV+L接′IL′IF–原料液更的焓，k仙J/km貪olIV，IV′–分別淋為進料償板上下架處飽和罷蒸汽的朽焓k伍J/k斑molIL，IL′–分別協為進料賞板上下淺處飽和夸液體的堤焓k可J/k除mol由于塔中波液體和蒸刻汽都呈飽我和狀態(tài)，造且進料板濁上、下處喇溫度及汽滔相組成各五自都比較造相近。V,IVL,ILL’,提IL’V’,IV’F,IF故：IV≈IV′，IL≈IL,代入熱量皇衡算式有FIF+V得′IV+L校IL=V銳IV+L′搶IL整理得醫(yī)（V－V頂′）IV=F呆IF－（L′貢－L蠻）IL將物料元衡算式濫代入上寒式，得[F－墳（L′桐－茂L）]誤IV=F罵IF－（L男′－船L）辜IL或令(1-2礎1)q稱為組進料熱紙狀態(tài)參病數。對幟各種進鏈料狀態(tài)衡都可用里1-2牢1式計兼算其q座值精餾段和狀提餾段的花汽、液兩謊相流量有則下列關系斃：L′撫=L記+缸qF煉(1-編22)V=冷V′犁－（q祖－1）溉F伐(1-蛙23)1-2扇1式從良另一方編面說明才了q的付意義，傲即以1男kmo挖l/h眾進料為狠基準，畏提餾段珍的液相丹流量比利精餾段制中液體強流量增嗓大的k押mol膊/h數稠。對于緞飽和液搶體、汽墳液混合頭物及飽積和蒸汽異三種進執(zhí)料而言汗，q值釣等于進這料中的憤液相分冬率。將1-2火2式代入鍛前面得的滔提餾段操臭作線方程電，有(1-2蔥4)對一定的視操作條件腫而言，上叉式中的L昌、F、W透、xW及q為已煉知值或易擋于求算的吧值，與1袖-21比驕較，物理礙意義相同帳，在x—圖y相圖上被為同一直殿線，其斜祖率為巾（L+q漆F）/（滋L+qF均-W），擠截距為酸－（WxW）/（L學+qF-曲W）。四、理論劣塔板數的訂求法理論塔秘板數是興指全精駝餾塔中陽達到分蘋離要求皺所需要池的理論捆板層數羅。常用劍的計算灶方法有饒兩種，風逐板計兆算法和監(jiān)圖解計公算法。旅求算理什論板時隨，必須泡要知道飯塔中濃巖度分布輸。理論水上講塔萌中濃度臂分布是憲連續(xù)的前，應包絞括離開分塔的汽狀、液相飛組成、僅塔板間刑的汽液舊相組成間。因此壺，必須協用到氣貍液相平眨衡方程洋和操作踐線方程災。理論塔板羽數的求法理論塔裁板（the茶oret恩ical兇pla甜te）數是指達翅到一定酷分離要評求的精睡餾塔中厚所需要蒸的理論盾板層數這。常用的勝計算方造法有兩牢種：逐板計槐算法和圖解計姥算法。1、逐板境計算法：或（2）臺、操作衰線方程釋（板間獻）。精餾段要的操作拒線方程：提餾段的梢操作線方死程：（1）、淹氣液相平吊衡方程（睬板上）；如圖：F,xFV,y1L,xDy1x2y2y3xnyn+1123D,xDx1x3若塔頂法采用全獲凝器，華從塔頂巡壽最上層糕板（第瞇一層）裁上升的芒蒸氣進蕩入冷凝絡器后被多全部冷舞凝。因傅此塔頂集餾出液息組成及翁回流液歌組成均睛與第一主層板的宗上升蒸疑氣組成麻相同。即y1=xD（已知，兆工藝條件字規(guī)定）yn由于離遇開每層男理論板絞的氣液褲兩相是振互成平杯衡的。今故可用氣液平茶衡方程光由y1求得早x1x1與下一剛層（第處2層）趕板的上姜升蒸氣表組成y2符合精奶餾段操放作線方狼程。故慣從精餾段操舞作線方程唉由x1求得改y2，即：x1123y1y2y3x2x3同理y2與x2互成平衡再，又可由居平衡方程坡由y2求得x2。以及再惜由x2根據精餾叨段操作線瓜方程求得豈y3，如此趕重復計山算，直交到計算誼至xn≤xF（已知酬，工藝決條件規(guī)鉛定，泡搏點進料賽情況；xn≤xq,非泡點盜進料）。第n層理吹論板為加料板。在計算競過程中栗，每使腸用一次原平衡方包程，表澡示需要走一層理旦論塔板駕。因此，精餾段揮(re逝cti綿fic掠ati似on兇se故cti每on)所需理論孟塔板數為(n-1門)。進料板以蠶下，為精網餾塔的提蓋餾段，在呼計算時改膠用提餾段紹操作線甘方程，連續(xù)用與三上述相同扒的方法求冷算提餾段妖的理論塔向板層數。利用提餾燭段操作線遷方程由x1′求y2′,再利挎用平衡方達程由y2′求x2′;直銅到計算爽至xm′≤xw（已知蕉，工藝你條件規(guī)愛定）為止。因為xn≤xF(已知)污,故，可用利用提餾段操群作線方程糾由xn求y1′,再利蕉用平衡方躍程由y1′求x1′;n12F,xFy1’y2’xnx1’x2’再沸器召(re蛛boi秒ler弟)相當環(huán)于一層課理論板補,續(xù)故提餾段毛(st藥rip柔pin慰g順sec乘tio木n)所需的理握論板數為(m-1去)。達到分傳離要求饞所需的精餾段理論塔街板數為壤（n-嘆1）進料板為1塊屑理論板提餾段所需的理楊論板數為錢(m-1保)，再沸器為1塊理胞論板塔中實吊際的理刮論板數技為（n-喪1）+鍋1+（撫m-1按）=n+m鈔-1計算過援程可用啄下列示赤意圖表乓示:y1=魂xD（已知）x1平衡關系y2x2操作線擔關系平衡關系y3操作線點關系xn≤低xF（已知傍，泡點直進料）（xn≤澤xq，刺非泡點堅進料）y1′x1′y2′x2′xm′≤xW（已知，根結束）平衡關促系平衡關系操作線巷關系操作線關騙系理論塔板顆數計算框單圖開始讀入xf，xd，xw，，R，W，F平衡方程求x1打印y（I+1）精餾操作線求y（I+1）打印x1x1≤xf是否打?。↖+1）提餾操作線求y’（I+1）打印y’（I+1）平衡方程求x’1打印x’(I+1)x’(I+1)≤xw打?。↖+1）結束是否2、圖仔解法:逐板計庫算法，少如我們坦上面所代述，計敞算很復濟雜。根觸據逐板捏計算法陜的原理片，對精獵餾過程怕進行分考析。如吳y1與x1相互平忍衡，點(y1、x1)必在事平衡線上。而x1與y2又符合恥操作線坑方程，丘點(y2、x1)必戰(zhàn)在操作槳線上。因此，我剝們利用操張作線和平繪衡線也可將求出塔內耕濃度分布咸和理論塔德板數。具體步東驟如下中：（1）、箭根據工盜藝要求則，確定xD,耽xw,芳xF,R；（2）、趨作x-y籃相圖中平衡線和對角線；（3）趕、在相媽圖上作操作線；A、先作郵精餾段的福操作線找出對怠角線上狀x=柏xD點及精餾誦段操作線肉的截距y皂=xD/(R袍+1)銳點，兩禽點間連擠成直線志就得到描精餾段穿操作線。xWxFxDxD/R+脫1yx精餾段的伐操作線方濁程：B、作潑提餾段操紋作線xWxFxD

xD/R+1yx一般來捧講，先優(yōu)確定x捆=xw點，再根喊據斜率或旬截距可作勁出提餾段穴操作線。旋但由于提墊餾段操作摔線的截距獄往往很小煙，作圖不被易準確。疼如用斜率巡壽（L+q扶F）/（測L+qF先－W）作泡圖，不僅惱麻煩，也獅不能在圖剪上反映出谷進料熱狀輔態(tài)的影響昆。如何解決插這一問題跌？根據精乒餾過程，石精餾段操哄作線與提百餾段操作片線肯定相遭交，其交三點可由兩濁操作線聯鴉立求解獲遞得。精餾段：提餾段令A=騙R+q謹F/D虎－W/拉D整理得此式稱為q線方袖程或進花料方程，它代表辯了兩操作疏線交點的可軌跡方程智。該方程貍為一條直添線方程，癥其斜率為浪q/（q筋-1），汽截距為-就xF/（q-粒1）。此創(chuàng)方程與對謊角線相交賊于x=殿xF，y在=xF。1-25不同進料吸狀態(tài)的q決線如圖所兩示：xWxFxD15432(1)冷虜液進料焰q＞1(2)男飽和液精體進料查q仍=1(3)色氣液混腔合進料0＜q獅＜1(4)絹飽和蒸籃氣進料抓q展=0(5)過尊熱蒸氣進肯料q蛙＜0yx確定兩操偏作線的交痰點,作出菊提餾段的電操作線。xWxFxDyx（4）匹作圖求免解理論架板數xWxFxD54321yx從對角線冒上的xD開始，蠢在精餾段操老作線和平衡線之間作水平線和垂直線構成的梯萬級，當梯公級跨過兩歲操作線的交點時，則改閃在提餾段操妙作線與平衡線之間作梯央級，直到肚梯級的垂舞直線達到竭或越過對盯角線上的xW為止。每一階梯窗表示一塊仆理論板，寸階梯的總業(yè)數就是達攀到一定分淡離要求所憶需的理論礙塔板數。如上圖，愧階梯總數哭為5，第3級搞跨過兩操浪作線的交混點，即第3級為加料隸板，故精爛餾段理論鐮板層數為2；因再沸嚴器相當于礎一層理論靈板，故提亦餾段理論皺塔板層數樂為1。該過程共落需4層理論板潔（不包括及再沸器）銀。xWxFxD54321yx理論塔析板數的敗求法小玻結1、逐膊板計算漿法從y1=xD開始，交潔替使用平顫衡方程和吼操作線方賊程，直到雷計算至價x≤xW為止。2、圖解納法從對角線積上的xD開始，在挨操作線和彩平衡線之翼間作水平韻線和垂直羊線構成的增梯級，岔直到梯級浴的垂直線驕達到或越宇過對角線遲上的xW為止。逐板計算膽法是一種炎嚴格的理津論塔板數貍計算方法筑，計算的指結果比較字精確。但菊計算過程薯比較繁瑣蠢，如用人據工計算，計算工創(chuàng)作量比擊較大。綠特別是擦多組分菌精餾過敬程，人昨工計算糾所需的藏工作量育太大，遙有時無電法完成辦。不過列現代計芽算技術渴的發(fā)展未，為我槽們提供啊了解決成這一問渣題的手藥段。如腿果我們榜編程用仔計算機幣算，還脹是很快奴的。現挺在我看疲大多數險同學都演把計算中機當成懂文字處右理機，晚而它的捏主要功必能賄計算和煎控制卻憤很少去絨用，下構面給出跪理論塔紋板數的滑計算框彼圖，同盛學們可貴在課后享用所學械過的計險算機語哀言編程漢練習。仗這也是脖我們工孤科大學擾生應該介掌握的漲技能。例：逐板港計算法求盈理論塔板敘數在精餾塔逐中分離苯娛-甲苯混鄉(xiāng)豐合液，進船料組成為漁0.3，緞要求塔頂糕產品濃度裝為0.9祝，塔釜餾件殘液為0程.1（以稼上均為易摔揮發(fā)組分犁的摩爾分具率）。原份料液于泡祖點溫度進匪入塔內，勒塔頂設有抬全凝器，緩液體在泡炕點下進行眉回流，回坡流比取為賽最小回流糕比的1.按5倍。址已知操作匹條件下物著系的相對卵揮發(fā)度為踩2.47嘉。試求：荒所需要的宗理論板數訪。解：xF=0.3弓,選xD=0.狗9,贈xw=0.篩1q=1(轉泡點進料村）,艙R=貼1.5Rmin,西Rmin=1.棉8,牛α皇=2.協47(1)相泳平衡方程即促(芽a)（2）精擇餾段操作藝線方程xq=xF=0.3操作回流盆比捧R=1.婚5Rmin=1.5嗚×1.8鍵=2.7(b)（3）環(huán)提餾段廈操作線庭方程L’＝Ｌ＋q勢F=RD廉+qF權V’=V-(值1-q)社F=(R布+1)D間-(1-輩q)F為求取塔L’及V’，需知痕道F南、D等叮物料量涂。基準：1太00km閑ol進料敞/h總物料衡恥算店1當00＝D冰+W易揮發(fā)尊組分衡昨算皺100壤×0.冷3＝0召.9D結+0.極1W解得：D里=25m路ol/h固,遭W幻玉=75k羽mol/掃h最小回喇流比L’=2.延7×2艘5+1跪×10技0=1蜓67.獻5km蔬ol/停h先V’=(2幫.7+兔1)值+1×氣100米=92濾.5k北mol伴/h(c)(4)旬逐板計值算求NT利用操杯作線方千程及相飄平衡方即程自上牌而下逐骨板計算些NT.y1=xD（已知故）,萍由（a廳)得泛x1=0.澤785由(b)遲求得艘y2=0.8議16交替使用進（a)和橡(b)潔可得陪x2=0.湯642y3=0.嗽712伍x3=0.訊5y4=0.6扭08賤x4=0.壯386y5=0.5屋25劃x5=0.滿309y6=0.繳469肯x6=0.2述63＜xF=0.小3第6層配理論板鑼為加料帆板，以下櫻計算應算以提餾段害操作線盯方程（射c)代說替精餾探段操作匠線方程錯（b)y7=1.下81×送0.2弟63－下0.0異811序=0.華395風,旗x7=0.2冊1y8=0.營299索,抬x8=0.1森47y9=0.鎖185碌,例x9=0.交084姐﹤xw=0.1因x9﹤xw,故此李精餾過捧程需9層理能論板（摧包括釜訓），第湖6層板擦為加料新板。例：圖解演法求理論愉板數磁見P2兄6例1－程6五、幾統(tǒng)種特殊呈情況時財理論板暖層數的澇求法（一）斃直接蒸另汽加熱混合液創(chuàng)為水溶雹液，水是難揮攔發(fā)組分。精餾段施操作與首常規(guī)塔拉相同；q適線作法齡與常規(guī)丸塔相同湯。對提餾段胃作物料衡吃算：總物料易揮發(fā)組鉆分恒摩爾流凝假設適用，即則或味（上式為直接蒸胳汽加熱喊時提餾席段操作這線方程庫。WL’V’V0提餾段操禍作線與對馬角線的交梅點不在（況）于上，而是斷與橫軸相酒交于P28寄圖1—鼓25（二）多逆?zhèn)染€的塔在工業(yè)哥生產中革，有時再為了獲縣得不同癢規(guī)格的矮精餾產侄品，可巖根據所摩需的產校品濃度展在不同襪位置上局開設側掀線出料湯口；有廉時為了歐分離不磁同濃度曉的原料礙液，在嚴不同塔但板位置墓上設置似不同進離料口。逃則構成斬多側線釘的塔。彈若精餾科塔總共棄有i個漢側線，真計算時貿應將全咸塔分成婦（i+寸1）段績。通過班每段的蕩物料衡創(chuàng)算，可炊分別寫熄出相應龜段的操端作線方森程。例：有兩擴股進料的戴情況P30圖太P3駁1圖P30,傘31圖六、回流特比對精餾障過程的影練響與選擇回流是保個證精餾塔掛連續(xù)穩(wěn)定鞠操作的必例要條件之茫一。而且億，回流比源是影響精咸餾操作費叮用和設備緒費用的重搶要因素。陡從理論上別講，R值腥越大，塔跌所需的理燈論塔板數辣越少，設徹備投資越俊低。但回薄流比越大列，則操作扶費用增大酸。減少回蘇流比，操派作費用降供低,但塔懼的投資增莊大。所以很，對于一惑定的分離吳任務（F啞、xF、xw、xP一定）邀而言，腐應選擇娃適當的未回流比魂，使操作費用讓和設備費濤用最低?；亓鞅葓@有兩個權極限值太，上限柔為全回昨流時回沾流比，榜下限為畏最小回糊流比。賴實際回井流比為困介于兩畜極限值堅的某適丟當值。1、全懂回流和肯最少理叨論板數若塔頂上母升蒸汽經并冷凝后，馳全部回流堆到塔內，醬這種方式舟稱為全回流。此時宋，塔頂點產品D晉為0。慢通常F魔、W也動均為零展，即既膚不向塔緊內進料罰，亦不恢從塔內紗取出產趨品。全完塔也就顆無精餾猜段和提監(jiān)餾段之停區(qū)分，胖兩段的懂操作線拒合二為戰(zhàn)一。全虎回流時起的回流點比為：因此，精短餾段操作圖線的斜率R/（R過+1）=堵1;在y抵軸上的截距章xp/(治R+1埋)=0王。操作線與租對角線重具合。xWxFxD提餾段輪操作線紙方程L→∞燃，y=絡x猴，提餾競段操作諷線與對霞角線重棗合。顯然，蒜此時操滴作線和恒平衡線啞的距離交為最遠光。因此溪，達到蜂給定分在離程度兼所需的昌理論板醉層數為偷最少。奶以Nmin表示。Nmin可在x畜-y圖炮上的平天衡線和織對角線王間直接弊圖解求涼得。也膽可以從笛芬斯克填方程計剝算得到權，P3押2。由平衡是線和操樂作線推前出：Nmin為全塔鍬最少理廟論塔板飾數。N‘mi頃n為精餾段塑理論塔板和數。要注意愉一點，往全回流尿是回流誤比的上盛限。這群種情況因下實際泛得不到炮精餾產子品，即狀生產能閉力為零噸。故，枝在實際投生產中決是不采惹用的。m為塔頂滴、塔底幫平均揮搭發(fā)度（1-紹26）（1-尺27）’m為塔頂母、進料奶平均揮逆發(fā)度但是全回磨流得到理陜想的換熱例、傳質。邊因而，主幟要在實驗雖室中或開蠅工時用來鐮評價精餾錯設備的效腐率。2、最小眾回流比當回流從親全回流逐個漸減小時窯，精餾段蔥操作線的董截距隨之塌逐漸增大洗，兩操作戰(zhàn)線的位置婚將向平衡遮線靠近，遙達到相同竭分離任務啦所需的理天論塔板數飄逐漸增加閃。當回流勉比減小到燒使兩操作該線正好落澤在平衡線秀時，所需泥的理論板睡層數便要役無限多（揮推動力為滅0）。這是因為盡在交點前維后各板之拆間（進料杠板上、下咽區(qū)域）。椒汽液兩相構組成基本料不發(fā)生變宅化，即無遭增濃作用外，故這一悼區(qū)域也稱色為恒濃區(qū)勵，點d稱覺為夾緊點深。若在平櫻衡線與操主作線之間順繪梯級，頂就要無限塑多梯級才筆能到這交看點。這時的傾回流比蓮稱為最小回封流比。以RM表示。xWxFxDd最小回肥流比是臉回流的眠下限，邪當回流疑比比Rmin還低時，浩精餾操作慎就無法進對行。若回陡流比比RM稍高一點內，就可進設行實際操口作。不過殿所需的塔廉板數很多紹。最小回符流比可作以從作剖圖法求激得，對陡于正常齊的平衡荒曲線，稈由精餾功段的操磚作線斜旅率可知凡。XWXFXqXDq1-28某些不正膨常的平衡伐線，如乙醇—心水的汽液驚平衡曲線捕具有下凹詠部分。在唇回流比減鉤少到與平袖衡線相切疑時，精餾拾同樣無法扁達到預期劍要求，這護時的回流桑比也是最譽小回流比池。RM可按相切奪時精餾段怎操作線的盲斜率或操倆作線在y麻軸上的截盾距推算出常來。見P仗34圖.界。解析法對于相林對揮發(fā)息度為常汗量的理原想溶液3、回流棒比的選擇對于一定瓜的分離任桑務，若在愛全回流下售操作，雖虛然所需理呀論板層數飛為最少，育但是得不蜂到產品。跡若在最小貸回流比下鑰操作，則膛需要理論純板為無窮巡壽多。因此國實際回流啞比總是介禮于兩種極和限情況之頭間。適宜衡的回流比泰應通過經腿濟核算來繡解決，即節(jié)操作費用驗和設備費仆用之和為框最低。R費用RMRR∞在精餾籃設計中積，R是楚根據經塑驗選取睡的，一菜般R值嗎為最小高值的1瓣.1—查2倍脖，R=蔽(1.鋪1－2佛)RM七、