1. 5. 5回流比的影响及其选择1、回流比对精馏操作的影响a·R↑ →Xp/(R+1)I—→ ab 下移OR=αab与ac重合2NTl1b(I+)/^xC→ Nr=NminXFXDXwW不变D、xL、V、L、V2个·R↑→QR、Qc 个
1 1.5.5 回流比的影响及其选择 1、回流比对精馏操作的影响 •R↑ xD/(R+1)↓ NT↓ ab 下移 •R↑ D、W不变 L、V、 L’、V’ ↑ a b y x xD xW c xF e f d x D/(R+1) R=∞ ab与ac重合 NT=Nmin → Q Q R C 、 ↑
→操作费个。同时，再沸器和冷凝器设备费个。RI →Xp/(R+1)→ab上移→ N个ayab、g线与平衡线交于dN=80d点夹紧点b(I+)/xR=RminRmin< <R。RXDXFXw故研究R是一个保证技术要求和保证经济效益的问题。应确定一个适宜的回流比
2 →操作费↑。同时，再沸器和冷凝器设备费↑。 a b y x xD xW c xF e f d x D/(R+1) R↓ xD/(R+1)↑ ab、q线与平衡线交于d R=Rmin N=∞ d点夹紧点 ab上移 N↑ Rmin＜ ＜R∞ 故研究R是一个保证技术要求和保证经济效益的问题。应确定 一个适宜的回流比。 R
回流比对理论塔板数的影响D开始减小回流比增大回流比FXDZ.F高等化学教学资源库高等教育出版社4
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2、全回流与最少理论板数概念：塔顶蒸汽冷凝后全部回流至塔内称为全回流此时 W=D=F-0，R=00特征：操作线与对角线重合，Jn+1=xn;1塔板分离能力最大；（可以达到相平衡）完成分离任务所需N称为最少理论塔板数，Nmin;3应用：开工、科研、设计。最小理论板数的确定：图解法、逐板计算法
4 2、全回流与最少理论板数 概念： 塔顶蒸汽冷凝后全部回流至塔内称为全回流 此时 W = D = F=0 ，R=∞ 特征： ① 操作线与对角线重合，yn+1 =xn； ② 塔板分离能力最大；（可以达到相平衡） ③ 完成分离任务所需N称为最少理论塔板数，Nmin； 应用: 开工、科研、设计。 最小理论板数的确定 : 图解法 、 逐板计算法
图解法a)在平衡线与对角线之间画梯级，，直至x<x为止。qnD-01.0XDqnF=0NminVZF1.0xqnW=0XW全回流和最小理论板数
5 a） 图解法 在平衡线与对角线之间画梯级，直至xn≤xw为止
b）逐板计算法计算思想：由x始，依次反复应用同一块板上的相平衡关系与相邻两块板之间的操作线关系，直至x,≤x.为止相平衡关系：KA = αKB,(A)(A对第n块板（理想溶液）：YA/xA = α yB/XBYBXBα,一第n块板A组分对B组分的相对挥发度。若塔顶采用全凝器，(y)=(x)p ，(yB)=(xB)第一层板的汽液平衡关系为：= αXBXBD
6 b) 逐板计算法 计算思想：由xD始，依次反复应用同一块板上的相平衡关系与 相邻两块板之间的操作线关系，直至 xn≤xw为止。 n B A n n B A x x y y ( ) = α ( ) 相平衡关系： 对第n块板(理想溶液)： αn—第n块板A组分对B组分的相对挥发度。 若塔顶采用全凝器，（yA）1 =（xA）D ，（yB）1 =（xB）D 第一层板的汽液平衡关系为： KA = αKB, yA/xA = α yB/xB
平衡关系：操作关系：=αYBBB+1T第一层板和第二层板之间的操作关系为即= α,=αB11HR同理，第二板的气液平衡关系为：=αα2.=α2BHYBXB2
7 操作关系： 同理，第二板的气液平衡关系为： 第一层板和第二层板之间的操作关系为： 平衡关系： 即
逐板计算-=αi:αXB )D板序号平衡关系操作关系1α, (4)A)XBYBYBXP(4)2 = α2 ()2XBYByBXB将再沸器作为第n+1层理论板，重复以上计算AnXBYByBRn+17474XBXBN=αα2.....αN+1整理得：XBXBD8
8 逐板计算 1 1 1 ( ) ( ) B A B A x x y y = α 板序号 平衡关系 操作关系 1 2 1 ( ) ( ) B A B A x x y y = 2 2 2 ( ) ( ) B A B A x x y y 2 = α 3 2 ( ) ( ) B A B A x x y y = . 将再沸器作为第n+1层理论板，重复以上计算 n+1 11 11 () () () AAA nn nn W BBB yxx yxx ++ ++ = = α α n n B A n n B A x x y y ( ) = α ( ) n B A n B A x x y y ( ) ( ) +1 = 整理得： B W A N B D A x x x x = 1 2 +1 α α .α
= αjα....αN+1整理得：XBXBDW若令αm = N+yajα....αn+1XXN+1=αmXBXB JWDlogXVNmin +1=minlog αm
9 整理得： 若令
log-xDXNmin +l=芬斯克方程minlog αmNmin全回流时最少理论板层数（不含再沸器）3、最小回流比的求法定义a)回流比减小，两操作线同时向平衡线靠近，所需理论板数增加;继续减小至交点移至平衡线上时，则所需的理论板数无穷多；对应的回流比称为最小回流比Rmin°10
10 ——芬斯克方程 3、最小回流比的求法 a）定义 ◇ 回流比减小，两操作线同时向平衡线靠近，所需理论板数 增加； ◇ 继续减小至交点移至平衡线上时，则所需的理论板数无穷多； ◇ 对应的回流比称为最小回流比 Rmin。 Nmin全回流时最少理论板层数（不含再沸器）