【正文】 數(shù)的步驟138由芬斯克方程式 m1 為精餾段平均相對揮發(fā)度139第 1 章 蒸 塔高和塔徑的計算（ p153）一、塔高的計算 （ 1）基本計算公式 板式塔有效高度是指安裝塔板部分的高度，其計算方法是，先通過板效率將理論板層數(shù)換算為實際板層數(shù)，再選擇合適的板間距計算板式塔的有效高度。 實際塔板層數(shù)塔板間距（參考p156表格）140（ 2）塔板效率 塔板效率反映了實際塔板的氣液兩相傳質(zhì)的完善程度。 1）總板效率 (全塔效率 ) 總板效率反映塔中各層塔板的平均效率，因此它是理論板層數(shù)的一個校正系數(shù)，其 值恒小于 1。 2）單板效率 單板效率又稱默弗里 （ Murphree） 效率，它是以混合物經(jīng)過實際板的組成變化與經(jīng)過理論板的組成變化之比來表示的。單板效率既可用氣相組成表示，也可用液相組成表示，分別稱為 氣相單板效率 和 液相單板效率 。估算式 ( p154 )注意 ： 單板效率和全塔效率基準不同，數(shù)值不等141氣相單板效率 液相單板效率 單板效率分析142 3）點效率 點效率是指塔板上各點的局部效率。點效率分析示意圖 基本計算公式 等板高度獲取途徑① 經(jīng)驗公式計算；② 查有關(guān)填料手冊；③ 實驗測定。143 ① 精餾段與提餾段分別計算，相差不大取較大者作為塔徑，相差較大采用變徑塔。 ② 計算塔徑后應進行圓整。 精餾塔直徑計算式提示二、塔徑的計算144 （ 1）精餾段體積流量的計算 操作壓力較低時，氣相可視為理想氣體混合物 ， V：摩爾流量 kmol/h，角標 “0”表示標準狀況145（ 2）提餾段體積流量的計算 操作壓力較低時，氣相可視為理想氣體混合物 146恒沸精餾和萃取精餾恒沸精餾一、恒沸精餾的概念 若在兩組分恒沸液中加入第三組分（稱為 夾帶劑 ），該組分能與原料液中的一個或兩個組分形成新的恒沸液，從而使原料液能用普通精餾方法予以分離，這種精餾操作稱為 恒沸精餾 。恒沸精餾可分離具有最低恒沸點的溶液、具有最高恒沸點的溶液以及揮發(fā)度相近的物系。 1471－脫水塔2－苯回收塔5 －分層器4－冷凝器乙醇 — 水物系恒沸精餾流程示意圖 3－乙醇回收塔二、恒沸精餾應用示例148萃取精餾一、萃取精餾的概念 向原料液中加入第三組分（稱為 萃取劑 ），以改變原有組分間的相對揮發(fā)度，從而使原料液能用普通精餾方法予以分離，這種精餾操作稱為 萃取精餾 。 對萃取劑的要求 是，萃取劑的沸點較原料液中各組分的沸點高得多，且不與組分形成恒沸液，容易回收。萃取精餾常用于分離各組分揮發(fā)度差別很小的溶液。 1491－萃取精餾塔 2－萃取劑段 4－冷凝器苯 — 環(huán)己烷萃取精餾流程示意圖 3－苯回收塔環(huán)己烷苯二、萃取精餾應用示例150例 5 2【例 5 – 2 】 在連續(xù)精餾塔中分離苯 甲苯混合液，原料液的處理量為 15000 kg / h，其中苯的質(zhì)量分數(shù)為 ，要求餾出液中苯的回收率為 98% ，釜殘液中甲苯的回收率不低于 97% ，試求餾出液和釜殘液的流量和組成（摩爾流量和摩爾分數(shù)）。151解： 兩股產(chǎn)品的流量和組成苯和甲苯的摩爾質(zhì)量分別為 78 kg / kmol 和 92 kg / kmol進料組成為進料的平均摩爾質(zhì)量為152則由題意知(a)(b)153又由全塔物料衡算得D + W= F = kmol / h及 D x D + W x w = F x F = kmol / h = kmol / h(c)(d)聯(lián)立式（ a） ~（ d），得到 D = kmol / h W = kmol / h x D = x w = 154例 5 3【例 5 3】 在連續(xù)精餾塔中分離由二硫化碳和四氯化碳所組成的混合液。已知原料液流量為 4000 kg / h，組成為 （二硫化碳的質(zhì)量分數(shù)，下同），若要求釜液組成不大于 ，餾出液回收率為 88% 。試求 餾出液的流量和組成，分別以摩爾流量和摩爾分數(shù)表示。 155解：由全塔物料衡算，得 F’ = D’ + W’ (1)由題意知將式（ 3）代入式（ 2）得156D’ = F’ – W’ = 4000 – 2880 = 1120 （ kg/h）而 平均分子量 Mm= 76 + 154 = (kg/kmol)所以（摩爾分數(shù)）157例 5 4【例 5 – 4 】 在一連續(xù)精餾塔的精餾段中，進入第 n 層理論板的氣相組成 y n+1= ，從該板流出的液相組成xn = 。操作氣液比為 ，物系的平均相對揮發(fā)度為 。試求： (1) 操作回流比 R 及塔頂餾出液組成 xD (2) 離開第 n 層理論板的氣體組成 yn158(1) 操作回流比 R 及塔頂餾出液組成 xD，在精餾段，操作氣液比即 (R +1) / R，由題給數(shù)據(jù)知解得 R = 精餾段操作線方程為 將 yn+1 = ， xn = 代入上式解得 xD = 159(2) 離開第 n 層理論板的氣相組成 yn 根據(jù)理論板的概念， yn與 xn 成平衡，于是通過本題 熟悉 精餾操作線方程 及 氣液平衡方程 的應用。160例 5 5【 例 5 5】 在常壓連續(xù)精餾中分離苯 甲苯混合液，原料液流量為 100 kmol / h，組成為 （苯的摩爾分數(shù)，下同），餾出液組成為 ，釜殘液組成為 。操作回流比為 ，采用全凝氣，泡點回流。物系的平均相對揮發(fā)度為 。試求：（ 1）操作回流比為最小回流比的倍數(shù)（按泡點進料和露點進料分別計算。（ 2）達到指定分離程度所需最少理論板層數(shù)。161 已知： R = xD = xw = xF = a = (1) 操作回流比為最小回流比的倍數(shù)(2) 對 泡點進料 與 露點進料 分別用下列兩式計算 Rmin162泡點進料 xF = 則163露點進料 yF = 則164（ 2）最小理論板層數(shù) 用芬斯克方程計算 Nmin，即 [ p112] 計算結(jié)果表明，隨進料熱狀況參數(shù) q 值減小，在其他相同條件下， Rmin值是增大趨勢；計算 Nmin時則不考慮 q 的影響。165【例 5 6】 某兩組分混合液在一精餾塔內(nèi)進行分離，塔內(nèi)共有 N 塊理論板（不包括再沸器）。塔底產(chǎn)品中輕組分摩爾分數(shù)為 ，再沸器回流入塔的蒸汽摩爾流率為塔底產(chǎn)品的 ，提餾段物系的平均相對揮發(fā)度α=，且符合恒摩爾流假設。試求當塔底產(chǎn)品流率為100 kmol/h時，進入第 N 板的液相組成。 166已知： xW = , V’ = , α=, W=100kmol/h 求： xN1 = ? 解： 恒摩爾流假設成立，采用提餾段的易揮發(fā)組分物料衡算式與相平衡關(guān)系式，由已知的塔底產(chǎn)品組成出發(fā)，逐板進行計算。再沸器內(nèi)yN1xN1yNxNyWN1NN+1xW = xN+1= yN+1汽、液兩相呈平衡，功能相當于一塊理論板，但進出的汽、液流率不符合恒摩爾流，此時由物料衡算求解。167yN1xN1yNxNyWN1NN+1xW = xN+1= yN+1L’V’W再由 (1)式 ,離開第 N 板的汽相組成為 :由已知條件相平衡關(guān)系 (1)塔底總物料衡算L’ = V’+W (3)第 N+1板A組分衡算L’ xN= V’yN+1+WxW (4)由 (3)由 (1)由 (4)第 N板A組分衡算 (2)由 (2) xN1 = 168精餾有關(guān)重要公式匯總169謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH