【正文】 塔效率 E0 又稱總板效率 ， 其定義為： %1000 ???eNNE實(shí)際板數(shù)理論板數(shù)其值一定小于 1， 多數(shù)在 ～ 。 D, xD W, xW F, xF 塔板效率與實(shí)際塔板數(shù) ?ET與 Em數(shù)值上不一定相等； ?ET大 ， 則表明 Em一定大 。 ?但反過來 ， Em大 ， 則 ET不一定大 ， 這是因?yàn)?， 板和板之間傳質(zhì)會(huì)相互影響 ，可能存在著各種不利的操作現(xiàn)象 ， 如漏液 、 霧沫夾帶 、 液泛等 。 思考： 單板效率 Em與全塔效率 ET有何關(guān)系 ？ 全塔物料衡算操作線方程理論塔板數(shù) N 的計(jì)算相平衡關(guān)系xxy)1(1 ??? ?????????WDF WxDxFxWDF111 ????? RxxRRy Dnn39。39。39。1 VWxxVLy Wmm ????????捷算法圖解法逐板法11 ???? qxxqqy F習(xí)題課 D, xD W, xW F, xF 公式： ??? ??? DRV RDL )1(????????FqVVqFLL)1(39。39。? 例 1 苯和甲苯構(gòu)成的理想混合物中，含苯 ，流量 1000kmol/h，在一常壓精餾塔內(nèi)進(jìn)行分離，要求塔頂餾出液中含苯 （以上均為摩爾分率），苯的回收率不低于 90％，泡點(diǎn)進(jìn)料，泡點(diǎn)回流，取回流比為最小回流比的 。已知 α＝。試求： (1) 塔底殘液量 W及組成； (2) 精餾段操作線方程； (3) 提餾段操作線方程。 習(xí)題課 fDxFxD?????1km ol .h400 ?????????DfxxFD ?1hk m o l6 0 04 0 01 0 0 0 ??????? DFW ?????wx , ??? ???? qfq yxx)( )()( )m i n ???????qqqDxyyxR （ ???R ????? nnn xxy)139。 ?????? DRVV （1 7 3 21 0 0 04 0 39。 ?????? qFRDLWmm xWLWxWLLy????? 39。39。1 39。39。39。39。 39。6001732 1732 ?????? mm xx例 2 欲用連續(xù)精餾塔分離苯－甲苯溶液。已知 xF=， xW=， xD=（均為摩爾分率）。采用回流比 R＝ 2 Rmin，系統(tǒng)相對(duì)揮發(fā)度 α=2。 飽和液體由塔中部加入，泡點(diǎn)回流，塔釜間接蒸汽加熱。試求： (1) 采出率 D/F； (2) 精餾段及提餾段操作線方程。 ???????wDwFxxxxFD )1(1,1 ??? ??????ffe xxyq?? i n ???????FeeDxyyxR ?????? xR xxR Ry Dhk m olWhk m olDFFD /,/,h/km ??????WW xWqFRDWxWqFRDqFRDxWLWxWLLy???????????39。39。39。 39。39。39。39。 39。 ????? ????? ??? xx例 3 設(shè)計(jì)型問題 組成為 xF=合狀態(tài)進(jìn)入精餾塔 ， 其中汽液摩爾比為 1:2， 塔頂 xD=（ 以上均為摩爾分率 ） ， 塔頂易揮發(fā)組分回收率為 95%， 回流比 R=，塔釜間接蒸汽加熱 ， 相對(duì)揮發(fā)度?= 。 試求： （ 1） 原料中汽相和液相組成； （ 2） 列出提餾段操作線方程 。 D xD= W, xW F xF= ?D?R= ?= ???????????eeeeexxyxy3231x e=0 .3 7 5ye= 0 .6設(shè)計(jì)型問題舉例 汽液摩爾比為 1:2 D xD= W, xW F xF= ?D?R= ?= 解： （ 1）原料中汽相和液相組成 t B A x e x F y e 設(shè)原料中汽相組成為 ye ， 液相組成為 xe ， 則 ? ?????????????eeeFeexxyxxy113231??11 ???? qxxqqy F? ? ? ?FqDR qFRDVL 11 ??? ????32?q?FDFxDx? ????FDeeeDxyyxR???m i n m i n ?? RR? ? ? ?13311??????? ???????????qFDRqFDR設(shè)計(jì)型問題舉例 VWxxVLy w?????（ 2）列出提餾段操作線方程 D xD= W, xW F xF= ?D?R= ?= ? ???? ???? ?? FqDRV qFRDL )1(139。39。 最小回流比操作情況的分析 x e a y e x D xW x F e d f b ?? ??VWxxVLy w????? 0 1 9 ?? x1??FwFDFxWxFxDx ?FwFxWx? ? ? ? ? ? 31111 ???????????????qFDRxFqDRFxVWx FFw設(shè)計(jì)型問題舉例 恒沸精餾和萃取精餾 一些具有恒沸點(diǎn)的非理想溶液，因該點(diǎn)的相對(duì)揮發(fā)度等于 1，不能采用常規(guī)精餾方法將完全分離。有些相對(duì)揮發(fā)度接近 1的體系，采用常規(guī)精餾，則需要理論板數(shù)多，回流比大，很不經(jīng)濟(jì)。 對(duì)于上述兩種情況，可采用恒沸精餾和萃取精餾。 恒沸精餾 在雙組分的混合液中加入第三組分（稱為夾帶劑），該組分能與溶液中的一個(gè)或兩個(gè)組分形成一新的最低恒沸物，恒沸物從塔頂蒸出，塔底引出較純產(chǎn)品，此即恒沸精餾。 eg：乙醇－水恒沸精餾中，加入夾帶劑苯 萃取精餾 和恒沸精餾相似，也是向原料液中加入第三組分（稱為萃取劑或溶劑），以改變?cè)M分間的相對(duì)揮發(fā)度而達(dá)到分離要求的特殊精餾方法。 eg：常壓下環(huán)己烷－苯中，加入糠醛作為萃取劑 。 復(fù)習(xí)題 1 、精餾過程是利用 和 的原理進(jìn)行完成的。 最小回流比是指 。 當(dāng)分離要求和回流比一定時(shí)， 進(jìn)料的 q 值最小，此時(shí)分離所需的理論板數(shù) 。 精餾操作的依據(jù)是 ______ 。 若精餾塔塔頂某理論板上氣相露點(diǎn)溫度為 t1，液相泡點(diǎn)溫度為 t2；塔底某理論板上氣相露點(diǎn)溫度為 t3，液相露點(diǎn)溫度為 t4。請(qǐng)將 4個(gè)溫度間關(guān)系用、 =、 符號(hào)順序排列如下 _____。 答案： t1=t2t3=t4 某二元理想物系的相對(duì)揮發(fā)度為 ，全回流操作時(shí)，已知塔內(nèi)某塊理論板的氣相組成為 ，則下層塔板的氣相組成為 。 ? 答案： 連續(xù)精餾操作時(shí)，操作壓力越大，對(duì)分離越 ，若進(jìn)料氣液比為 1： 4（摩爾）時(shí)，則進(jìn)料熱狀況參數(shù) q為 。 答案：不利； 精餾操作時(shí)，若進(jìn)料的組成、流量和氣化率不變，增大回流比，則精餾段操作線方程的斜率 ，提餾段操作線方程的斜率 _______,塔頂組成 _______,塔底組成 _______. 答案：增加；減??；增加；降低 參考文獻(xiàn) 浙江大學(xué)化工原理本科教學(xué)課程組 天津大學(xué)化工原理本科教學(xué)課程組 楊雪峰，化工原理課件 王志魁主編，化工原理 李鳳華主編，化工原理