化工原理下. 理论板计算(逐板、图解.ppt

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1、1.5.4理论板数的求法逐板计算法图解法简捷法11.逐板计算法N=n+m–1(包括塔釜)(对于泡点进料)2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。3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

2、为了得到气相产品（在生产流程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。4二、梯级图解法梯级图解法又称麦克布—蒂利法，简称M—T法。1）操作线的作法2.图解法5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)xDyx提馏段操作线方程特点直线：过点（xW,xW)、截踞WxW/(L’-W)xWxDabxWcd精馏塔的操作线g8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

3、不能直接反映进料热状况的影响。二、梯级图解法9q线方程精馏段操作线方程Vy=Lx+DxD(1)提馏段操作线方程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10q线的作法1、冷液进料q＞12、泡点进料q=13、气液进料1＞q＞04、露点进料q=05、过热蒸气q＜0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

4、得提馏段操作线上的另一点。操作线的作法xDabxWcxFe截距斜率fd13步骤:1.画相平衡线2.画操作线；3.作阶梯。2.图解法（M-T法）1.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16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17

5、(2)最少理论板层数一、全回流和最小回流比xDxWxF回流比与理论板层数的关系R越大NT越少R1R2R3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19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

6、点斜率xqyqg2.最小回流比一、全回流和最小回流比23(1)最小回流比的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24（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Rmin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272）解析法　对于相对挥发度为常数的

7、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冷凝器（全凝）连续精馏装置的热量衡算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：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35此课件下载可自行编

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