【正文】 1 ym+1 xm 提餾段的分析 應(yīng)當(dāng)指出： ①用圖解法代替逐板計(jì)算法較直觀，但當(dāng)所需的理論板數(shù)相當(dāng)多，則圖解法不易準(zhǔn)確，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臄?shù)值計(jì)算法；②上述解法中應(yīng)用了恒摩爾流假設(shè)，與之偏差大的物系，如水 —醋酸體系，誤差較大，需用其他方法。 分凝器 1 0 1 0 0. 2 x y a b c d f xF xW xD 8 10 2 4 6 3 7 9 11 5 12 13 理論板數(shù)的圖解 D, xD W, xW F, xF 最佳位置進(jìn)料 0 1 0 x y 1 a b c d f xF xW xD 8 10 2 4 6 3 7 9 11 5 12 13 理論板數(shù)的圖解 14 D, xD W, xW F, xF 非最佳位置進(jìn)料與最佳進(jìn)料的比較：進(jìn)料口下移兩塊板 非最佳位置進(jìn)料比最佳位置進(jìn)料所需的理論板數(shù)多。 1 0 1 0 x y a b c d f xF xW xD 8 10 2 4 6 3 7 9 11 5 12 13 理論板數(shù)的圖解 1 4 D, xD W, xW F, xF 非最佳位置進(jìn)料與最佳進(jìn)料的比較：進(jìn)料口上移 1塊板 非最佳位置進(jìn)料比最佳位置進(jìn)料所需的理論板數(shù)多。 ??? ??? DRV RDL )1(????????FqVVqFLL)1(39。39。y xD a xW b 0 xW xDDnn xVDxVLy ??? 139。39。39。1 VWxxVLy Wmm ???557 回流比的影響及選擇 設(shè)計(jì)時(shí) ， D一定條件下 ，分離要求 xD、 xW、 分離任務(wù)如xF 、 F 、 q 等確定 ， 若 R↓ , R/(R+1)↓, xD/(R+1) ↑ ， L’/V’↑，操作線均靠近平衡線 ， 完成一定分離要求所需的理論塔板數(shù)N↑ ， 設(shè)備投資 ↑ ；但 R↓ ，L=RD↓， V=(R+1)D↓， V’=V(1q)F↓， 操作費(fèi)用 ↓ 。 若 R↓ ， 則設(shè)備投資 ↑， 操作費(fèi)用 ↓ ， 故必然存在一適宜 （ 最佳 ） 回流比 Ropt使得設(shè)備費(fèi)與操作費(fèi)總和最小 ， 在經(jīng)濟(jì)上最合理 ， 故在設(shè)計(jì)中回流比的選擇應(yīng)慎重 ， 它是重要的設(shè)計(jì)參數(shù) 。 總費(fèi)用 費(fèi)用 操作費(fèi) 設(shè)備費(fèi) Rm in Ro p t 操作時(shí) ， 進(jìn)料量 F、 進(jìn)料狀況 q、 xF等不變 ， 精餾塔的總板數(shù) 、 精餾段的塔板數(shù) 、 提餾段塔板數(shù)不變 ， 若 R↑，R /(R+1)↑， xD /(R+1)↓ ， 提餾段操作線斜率 L’/V’↓ ， 但塔板數(shù)不變只能是xD↑， xW↓ ， 即 精餾段操作線斜率增大有利于分離 ， 分離能力提高；而提餾段操作線斜率減小有利于分離 ， 分離能力提高；此時(shí)分離能力提高的代價(jià)是采出率減?。? 0 1 Dx1 Wx Fx回流比增大（ 操作時(shí) ） 1???????WDDFWDWFxxxxxxxxFD ↓ ? ? ? ? ? ? FqDRFqVV ???????? 111 ↑ 最小回流比操作情況的分析 xq a yq xD xW xF e d f b 夾緊點(diǎn)恒濃區(qū)1mi nmi nDqDqxyRR x x????m inDqqqxyRyx??? x q y q x q y q 如何求取 R m i n？1． 最小回流比 Rmin 圖解法 解析法（自學(xué) p279） 操作線 、 q線與相平衡線交于 e點(diǎn) （ 挾點(diǎn) 、 挾緊點(diǎn) ） ， 此時(shí)在 e點(diǎn)組成達(dá)平衡 ， 塔板數(shù)逐板計(jì)算作圖時(shí)在點(diǎn)無法越過 ， 也就是說此時(shí)塔板數(shù)趨于無窮多 ， 無法達(dá)到分離要求 ，因此實(shí)際操作的回流比不應(yīng)小于等于這一最小回流比 ， 此最小回流比用 Rmin表示 。 ? ?1111Fqqqqqxyxxqyxqq????????????? ???（ xq， yq） q =1時(shí)（泡點(diǎn)進(jìn)料）， xq= xF ； q =0時(shí)（露點(diǎn)進(jìn)料）， yq= xF 。 能否用進(jìn)料線與精餾段操作線方程聯(lián)立求解？ 不能，它求出的是 (xd， yd) ， d點(diǎn)不一定是點(diǎn) e，只有R=Rmin時(shí)，對(duì)本情況 d點(diǎn)與 e點(diǎn)重合。 0 1 Dx1 Wx Fxde在 xy圖中分析最小回流比 根據(jù)分離要求 xD已知，若能求得 e點(diǎn)組成，即可求得最小回流比，那么 (xq， yq)如何求？ y x e dDdDxxyxRR???? 1m i nm i nm inDqqqxyRyx???y x e 恒濃區(qū)在精餾段 恒濃區(qū)在提餾段 xD xD d d 2 最大回流比（全回流）和最小理論塔板數(shù) 當(dāng)回流比 R增大，在一定的分離要求下，所需的理論塔板數(shù)減少；當(dāng) R →∞時(shí)， 11 ??? R RVL 01 ??Rx D 0?D即塔頂沒有出料，為保持穩(wěn)定，不能有進(jìn)料，塔底也沒有出料， F=0， W=0 ? ? 11 ????????VLFqVqFLVL精餾段與提餾段操作線斜率均為 1， 操作線與 （ 對(duì)角線 y=x）重合 。 故 R→∞時(shí) ， 所需理論塔板數(shù)最少 N→Nmin， 稱為 全回流 。 特點(diǎn)：① 操作線與對(duì)角線重合， 精、提操作線均為： xy ? ；②理論板數(shù)最少y x D a x W b 0 x W x D Nminy1y2L, xDx1x2xN 1L, xMyN 1VVD=0L=V 對(duì)理想物系，逐板計(jì)算可得：?lglgm i n?????????????????????????WABDBAxxxxN （包括塔釜 ）WD??? ? 芬斯克 （ F e n s k e ）方程FD ??? ?11m i nlglg1??????????????????????????FABDBAxxxxN 精餾段所需的最少理論板數(shù)Nmin的求取方法：逐板法 、 圖解法 式中 Nmin均包括再沸器在內(nèi)，故求得 Nmin后應(yīng)減一塊，才是所需的理論塔板數(shù)。全回流由于不須進(jìn)料，也沒有出料，其主要用于開車階段，質(zhì)量波動(dòng)須穩(wěn)定以及測(cè)板效率等場(chǎng)合。 操作回流比的確定 R → Rmin時(shí) ， N→∞； R→∞， N → Nmin 操作回流比的正常范圍 Rmin R ∞， 但該范圍很大 ，且 R 對(duì)分離過程有顯著的影響 ， 確定回流比的方法有兩種： ① 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法： R =（ ～２ ） Rmin ② 優(yōu)化設(shè)計(jì)法：建立經(jīng)濟(jì)費(fèi)用模型求最小年總費(fèi)用時(shí)的最佳回流比 Ropt。 當(dāng) m i nRR ? 時(shí)， ??N ；當(dāng) ??R 時(shí)， m i nNN ?吉利蘭關(guān)聯(lián)圖 ?????捷算法圖解法逐板法注意： N、 Nmin均包括再沸器在內(nèi)。 理論板數(shù)的捷算法 X = ( R R m i n ) / ( R + 1 ) Y=(NNmin) / (N+1) )(. . 5 6 6 801750 XY ??11 ??????NNNYRRRX minmin ；該式應(yīng)用范圍 X=~ 步驟：⑴計(jì)算 Nmin； ⑵計(jì)算 R及 Rmin； ⑶計(jì)算 X，并在圖中查出 Y； （或由公式計(jì)算出 Y） ⑷由 Y及 Nmin計(jì)算出 N。 也稱默弗里 （ M u r p h r e e ）板效。其定義為 ：n xn1 yn+1 yn xn 汽相理論增濃程度汽相實(shí)際增濃程度?mVE11??????nnnnyyyyyn* 汽相默弗里板效*11nnnnxxxx?????液相理論減濃程度液相實(shí)際減濃程度?mLExn* 液相默弗里板效559 塔板效率與實(shí)際塔板數(shù) 1．單板效率 EmV、 EmL 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 0 . 5 ～ 0 . 7 之間。2．全塔效率 E0