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1、多元组份精馏中回流比与理论板数的关系江苏省化工研究所徐庚生。多元组份精馏过程中回流比与理论板数的简捷计算国内外学者已作了大量的研究,。设计过程中如何选用这些关联式与图表成为设计人员关切的问题:,,研究结果表明对于给定的分离过程回流比与板数之间可用一个双曲函数表。不:一Rm)(N一Nm)=即(RC(1),。式中C是一个不确定的常数是塔内进行分离过程的函数Rm与Nm是此双曲线的,。渐近线表示塔内分离过程的两种极限状态,....Bro认n和MartinGillilandDonnell和CoeperMasonErbar和Maddox等人分别根,。,an据自己的工作提出
2、了不同形式的图解关联式其中Gilild的关系图为设计者广泛。an、、。,an使用这是因为Gillild关联中包括了四个参考数RRmN和Nm另外Gillild在,。,,广泛地条件下研究了八个体系数据涉及到广泛的领域实际运用的结果只要相对a,,。,挥发度选的准确偏差的程度并不很大具有较大的准确性因为文献和手册上图,。,,的比例较小引起的误差较大因此人们就着手将此图改成方程式制成简单的诺模,。图以便使用R一Rmze1〕,:二-Edlu托在研究了Gililand原始数据的基础上设X(2)R+1N一Nmy=一天下兀石(3)一土、卜1经过,=0.01二1.0,:一系列数学
3、处理在X到X的情况下导出了如下方程式=。一。o一“668y075075X(4)El扰1并将方程式(rownn1),du4)与B和Marit等人的数据相比较(表证明方,,。程式(4)计算结果偏低多数情况下差一块板但可以说基太相似2〕,,y二1,文献〔综合了前人研究成果在给定的分离过程中令一Nm/N为板函数=1R,,,X/+1为回流函数根据精馏塔的基本理论经过必要的假设与数学处理导:出了方程式(5)y=axZ+xb(5)n一m〔1+一而(mn尸:/k)式中一一n一(6)一一一m一n)Zm〔1勺石硬面〕盖{=b·(7)mn(m一n)1十ì上1:二。其中m一一”ìR几
4、一1K和a,为经验数据计算与推导的结果丽示不1一=3,a,二0.。K4、,对各类物系计算的结果表明(表2表3)方程式(5)求得的理论板数与逐板,l,。法相比较基本与Gil扭dn法相似具有一定的准确性尤其在优惠的回流比条件下=..,。ense,〔R(12一20)Rm〕方程式(5)具有相当地准确性并可配合Fk公式分。别算出精馏段与提馏段的理论板数R一十15),二。但方程式(在+3时会出现ln砚0此时将导致计算结果Rmn长.、,,、_,,、,,,、,,,,_二`~。~一一_一_+1一~~一__~R。一,,,D阴珍诀囚叨位优用力住式吸匕,盯小能超出公式批导阴基拙即1、
5、I厂LI门万.不1袋2_,,、,___,,,,、,’,.__,,_`、_、。.__一_______RmNm_,,一一另外一些研笼省J又献〔SJ的原始数据朽裕一二米用用及征宜用丝标甲绘1、1、。。、。〔24〕图用数学归纳法或变换座标作图制成相应的计算图表或相应的方程式NmRm二一0。·760豆+0965(8)N一NmRm=1+b()(9)正N一:b二一0.6915式中,。,。验算方程式(8)的计算结果当R/Rm>14时基本上与Gililand图解法相同(,方程式8)或(9)最大的方便之处是利用它们快速估算所需理论板数时无须经复R。Rm,杂的试差法而求得只要假定某
6、一个一一值代入方程式即可这些R/Rm试验Rm,。和实践所推荐的数值国内外研究者已做了大量的工作,,传统的设计思想认为精馏塔的能量消耗与回流比几乎成正比但设计者将设备的、,。大小高低看得更为现实因而操作回流比一般取得比较高一些著作对回流比的推荐。..。也是趋于保守(表4)设计中常选用的设计值为最小回流比的13一15倍但随着研、,究的深入以及随着科学技术的发展现代物性数据及电子计算机的使用使计算更加准。,。。确再加上控制水平的提高操作精度也大大提高因此对回流比的取用更加谨慎自,,1.3倍左右。七十年代以来回流比推荐值已有所下降普遍选用最小回流比的有些研R一(1.1
7、15)Rm〔16〕。究者甚至推荐一一,除了根据实验和实践所推荐的数值外人们总是力求用数学关联式来简化这一计。,、算由于回流比的大小决定于物系特性及分离要求同时也与设计操作和径制水平有。。关因最适宜回流比的计算与选用将有很大的研究价值这在有关详述:玄阮林有由’’打4某些回流比的推荐值RRm才生荐作者/值{文献号T.。ousonanMGld。。..eson4~40〔10〕JFRihard张洪元丁绪淮顾毓珍1。3wtZ`0〔11〕。,RTHengstebeek。。511~1〔12〕R。。err。,et。a.。HPyl>13〔13〕。。err。,et。a。。RHPyl
8、125~13〔14〕E。。LunigR
