板效率及回流比-wenkub
2023-01-27 05:29:47 本頁面
【正文】 。塔頂采用全凝器。 對一定的分離任務(wù) ， 所需理論板數(shù)目只取決于物系的相平衡以及塔內(nèi)汽 、 液兩相的摩爾流量 ， 與物系的其它性質(zhì) ， 兩相接觸的傳質(zhì)傳熱情況及塔板的結(jié)構(gòu)形式等復(fù)雜因素?zé)o關(guān) 。 經(jīng)驗(yàn)式： ET=(αμ L) NT表示理論板數(shù) 。單板效率通常由實(shí)驗(yàn)測定。 ?設(shè)計(jì)中，為了避免尋求這種難以確定的關(guān)系，一般是首先根據(jù)分離任務(wù)計(jì)算出所需的理論板數(shù)，然后再根據(jù)所選塔板類型以塔板效率進(jìn)行修正，從而確定出所需的實(shí)際塔板數(shù)。 四、理論塔板數(shù)與板效率 精餾塔內(nèi)存在兩種關(guān)系 相平衡關(guān)系和操作線關(guān)系 每種關(guān)系有兩種表示 : 線圖（相平衡線，操作線） 方程（相平衡方程，操作線方程） F xF DxD WxW 理論板和板效率（ Ideal plate and plate efficiency） (1)離開塔板的汽 、 液兩相達(dá)平衡 ， 即離開理論板的兩相溫度相等 ， 組成互成平衡 。 板效率（ Plate efficiency） 塔板效率 （ 板效率 ） 表征的是實(shí)際塔板的分離效果接近理論板的程度 。 ?注意：單板效率是一塊板的平均效率，板上各點(diǎn)的傳質(zhì)差異可進(jìn)一步由點(diǎn)效率（ Local efficiency） 來表達(dá)。 NP表示實(shí)際塔板數(shù) 。 理論塔板數(shù) NT 是代表了分離任務(wù)的難易程度 。 xnxd (兩操作線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，僅當(dāng)飽和液體進(jìn)料時(shí)為 xF) 此時(shí)第 N板為加料板，提餾段第一塊板。39。 y y1 xW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 a x q 線 d e 0 y2 y3 y6 yq xq zF x2 x1 xD 圖解法求理論板數(shù)時(shí) ， 操作線的更換以某梯級跨過兩操作線交點(diǎn)來判斷 。 精餾過程的投資費(fèi)用和操作費(fèi)用都取決于回流比的值 。 最少理論板數(shù) (Minimum number of plate) 第 n 板汽液相平衡關(guān)系： 塔頂為全凝器時(shí) ， y1 = xD 全回流操作線： 離開第 1 塊板的汽液平衡為： 芬斯克 (Fenske) 方程 221 ?????????????????BADBAxxxx ??21 ?????????????????BADBAyyxx ?如此類推 ， 可得第 N 塊板（ 塔釜 ） 上升蒸汽組成為 芬斯克 (Fenske) 方程 _捷算法求理論塔板數(shù) 即塔釜的液體組成 對雙組分溶液可略去下標(biāo) A、 B 式中的塔板數(shù) N 即為全回流時(shí)所需的最少理論板數(shù) Nmin。 結(jié)論： R?， 達(dá)到指定分離程度所需理論板數(shù)將增多 。 ?平衡線有下凹部分時(shí)， R?，交點(diǎn) d 未落到平衡線上之前，操作線已與平衡線相切（ e點(diǎn)）。 適宜的回流比根據(jù)經(jīng)濟(jì)核算來確定，即應(yīng)在操作費(fèi)用 和 設(shè)備費(fèi)用 之間作出權(quán)衡。 ?精餾操作費(fèi)用主要包括再沸器中加熱蒸汽的消耗量（或其它加熱介質(zhì)）和塔頂冷凝器中冷卻水（或其它冷卻介質(zhì)）消耗量，而兩者又完全取決于塔內(nèi)上升的蒸汽量，因 V=L+D=（ R+1） D， V′ =V+（ q1） F所以當(dāng) F、 D、 q一定時(shí)，上升蒸氣量 V和 V′ 皆正比于（ R+1）。 當(dāng) R=Rmin時(shí)，塔板層數(shù)為 ∞ ，故設(shè)備費(fèi)用為 ∞ .但 R稍大于 Rmin,塔板層數(shù)便從 ∞ 下降到某一層數(shù)，所以設(shè)備費(fèi)用也隨之下降。 R=（ ～ ） Rmin （ 1） XD、 XW一定， R↑ ， XD/（ R+1） ↓ ， NT↓ 設(shè)備費(fèi)用 ↓ （ 2） V=(R+1)D， V`=V+(q1)F， R↑ V↑ 加熱介質(zhì)量 ↑ V↑ 冷卻介質(zhì)量 ↑ ，操作費(fèi)用 ↑ 。 只要 R 稍大于 Rmin， 所需理論板數(shù)急劇減少 ， 設(shè)備費(fèi)用隨之劇減 。 理論板數(shù) N Rmin 回流比
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