化工原理讲稿7(第六章)(天大版).ppt

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1、八、回流比的影响与选择1.回流比对精馏操作的影响回流是保证精馏塔连续稳定操作的必要条件，是影响精馏操作费用、设备费用的重要因素；对一定的分离任务：F、xF、q、xW、xD，应选择适宜的回流比；2.全回流与最少理论板数①全回流：指上升蒸汽冷凝后全部回流到塔内，精馏段、提馏段操作线与对角线重合；②最少理论板数指在全回流时达到给定分离要求的理论板数Nmin；a.图解法：由相平衡线与对角线直接求得；第1块板：全凝器或则：第2块板：b.逐板计算法（芬斯克公式）：第NT块板后：（不包括再沸器）α相差不大时：双组分：（不

2、包括再沸器）3.最小回流比Rmin①定义：对某一物系，在一定的分离任务下，所需理论板为无穷多时所对应的回流比；在精馏塔计算时，当回流比减到某一数值时，两操作线交点d恰好落在平衡线上，则回流比称为最小回流比Rmin；在Rmin条件下操作时，在d点上下塔板无增浓作用，所以此区称为恒浓区（或称挟紧区），d点称为挟紧点；最小回流比Rmin是回流比R的下限；问题：实际操作中R

3、比Rmin的计算a.一般形状的平衡线的最小回流比：可用作图法或公式计算（解析法）求得；b.不正常形状平衡线的最小回流比指操作线与q线的交点未落在平衡线前，操作线与平衡线已相切，恒浓区出现在切点（挟紧点）附近，其回流比为最小回流比Rmin；挟紧点d：（yq、xq）；3.适宜回流比指在适宜回流比下进行操作，设备费及操作费之和为最小；通常操作回流比为最小回流比的1.1～2倍；不正常形状平衡线的最小回流比由斜率法求取：九、简捷法求理论板层数指用经验关联图的简捷算法求算理论板层数，具有应用广泛、简便，但计算准确稍差，

4、适用初步计算；1.吉利兰图指把Rmin、R与Nmin、N四个变量进行关联研究；吉利兰图为双对数坐标图；图中横坐标为：、纵坐标为：；注意：纵坐标中的N和Nmin均为不包括再沸器的理论塔板数；吉利兰图2.理论板层数求解步骤①根据物系性质及分离要求，求出Rmin，并选择适宜的R=(1.1～2)Rmin；②求出全回流下的Nmin；对于接近理想物系的溶液，可用芬斯克方程计算；③计算出(R-Rmin)/(R+1)，查吉利兰图得：(N-Nmin)/(N+1)，求得所需的N；④确定加料板位置；⑤由N~R图，求得所需的R；由

5、准确操作线求得准确的N；注意：N、Nmin不包括再沸器；例6-4用一精馏塔分离甲醇-水混合液，已知：xF=0.628(摩尔分率，下同),xD=0.965,xW=0.03,泡点进料，回流比R=1.95。试:按逐板计算法确定理论塔板数。并近似用图解法表示第二块板下降液体组成和上升蒸汽组成。例6-5在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，已知xF=0.4（摩尔分率、下同），xD=0.97,xw=0.04相对挥发度α=2.47。试分别求以下三种进料方式下的最小回流比和全回流下的最小理论板数。（1）冷液进料q=1.38

6、7（2）泡点进料（3）饱和蒸汽进料练习题用一连续操作的精馏塔分离丙烯-丙烷混合液，进料含丙烯0.8（摩尔分数，下同），常压操作，泡点进料，要使塔顶产品含丙烯0.95，塔釜产品含丙烷0.05，物系的相对挥发度为1.16；试计算：（1）最小回流比?（2）所需的最少理论塔板数?解：（1）泡点进料，q=1则xq=xF=0.8（2）全回流时的最小理论板数P72页习题11、12；习题11：最小回流比Rmin条件下，相平衡线、操作线、q线交于一点；习题12：