幻灯片4目录 §94二元连续精馏的分析与计算 四、回流比的影响及选用 五、塔板效率与实际塔板数 习题课 例1设计型问题 例2操作型定性分析 例3操作型定性分析 练习 例4操作型计算题 例5操作型计算题 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 1/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 1/26 幻灯片4目录 §9.4 二元连续精馏的分析与计算 四、回流比的影响及选用 五、塔板效率与实际塔板数 习题课 例1 设计型问题 例2 操作型定性分析 例3 操作型定性分析 练习 例4 操作型计算题 例5 操作型计算题
LE RD L=L+qu 四、回流比的影响及选用 =(R+1)DV=V+(q-1)F n+1 D R↓,在D一定的条件下,I↓,Ⅳ↓,p↓,N个 L Wx n+1 Rn=(1.1~2)R mn 总费用 费用 F, 能源费 设备费 X 0 D 到浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 2/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 2/26 = + = V R D L RD ( 1) = + − = + V V q F L L qF ' ( 1) ' R ，在 D 一定的条件下，L ，V ，V ， y xD a xW b 0 xW xD N 总费用 费用 能源费 设备费 Rmin Ropt min Ropt = (1.1 ~ 2)R n n xD V D x V L y +1 = + ' ' ' 1 V Wx x V L y W m+ = m − 四、回流比的影响及选用 D, xD W, xW F, xF
四、回流比的影响及选用 最小回流比R mn 为完成某一分离要求, 所需的理论塔板数为 无穷多时的回流比称 为最小回流比。 夹紧点 如何求取Rmn? 图解法解析法 R mIn 恒浓区 R.+1 mIn D →Rn D e SeX min 分新大学本科生速程ye-xe 最小回流比操作情况的分析 化工原理 第九章蒸馏 3/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 3/26 最小回流比操作情况的分析 xe a ye xW x xD F e d f b 夹紧点 恒浓区 D e D e x x x y R R − − = min + 1 min e e D e y x x y R − − min = xe ye xe ye 如何求取Rmin？ 四、回流比的影响及选用 1．最小回流比Rmin 为完成某一分离要求， 所需的理论塔板数为 无穷多时的回流比称 为最小回流比。 图解法 解析法
四、回流比的影响及选用 ■"" 恒浓区在 精馏段 7/!恒浓区在 提馏段 R mn D inn Rmin +1 xp -xd 刀浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 4/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 4/26 y x e D d D d x x x y R R − − = min + 1 min e e D e y x x y R − − min = 四、回流比的影响及选用 y x e 恒浓区在 精馏段 恒浓区在 提馏段
四、回流比的影响及选用 思考: 当操作中选用的回流比比设计时的最小回流 比还要小时,塔能否操作?将出现什么现象? 最小回流比操作情况的分析 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 5/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 5/26 最小回流比操作情况的分析 xe a ye xW xF xD e d f b 四、回流比的影响及选用 思考： 当操作中选用的回流比比设计时的最小回流 比还要小时，塔能否操作？将出现什么现象？ D, xD W, xW F, xF
四、回流比的影响及选用 2.全回流和最少理论板数Nm 什么是全回流?R D 特点: D ①操作线与对角线重合, X 精、提操作线均为:y=x; ②理论板数最少 mIn yN J+1=,n+,xD L 浙江大y 0第章蒸馏 XD 化⊥原理 6/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 6/26 什么是全回流？ = → D L R 特点： ① 操作线与对角线重合， 精、提操作线均为：y = x ； ②理论板数最少 y xD a xW b 0 xW xD Nmin y1 y2 L, xD x1 x2 xN-1 L, xM yN-1 V V D=0 L=V 四、回流比的影响及选用 2． 全回流和最少理论板数Nmin n n xD V D x V L y +1 = + ' ' ' 1 V Wx x V L y W m+ = m −
四、回流比的影响及选用 N的求取方法:逐板法、图解法 对理想物系,逐板计算可得: B xB丿D xA丿w (包括塔釜) c=、cnQ Dwn mn g a -芬斯克( Fenske)方程 B B D A F mIn1 ana lg 精馏段所需的最少理论板数 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 7126
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 7/26 对理想物系，逐板计算可得： lg lg min = A W B B D A x x x x N （包括塔釜） = D W ------------------芬斯克（Fenske）方程 1 = D F 1 min lg lg 1 = A F B B D A x x x x N ----------------精馏段所需的最少理论板数 四、回流比的影响及选用 Nmin的求取方法： 逐板法、图解法
五、塔板效率与实际塔板数 n 1.单板效率E mv y 也称默弗里( Murphree)板效。其定义为: 汽相实际增浓程度yn-Jn+1 m汽相理论增浓程度 汽相默弗里板效 n+1 n 液相实际减浓程度xn-1 说明: E (1)Em(m)和Em(m)不会 液相理论减浓程度 ※相等 (2)一般情况单板效率小 液相默弗里板效于1特殊情况它们会大于 浙江大学本科生课程 精馏塔中, 化工原理 第九章蒸馏 8/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 8/26 也称默弗里（Murphree）板效。其定义为： n xn-1 yn+1 yn xn 汽相理论增浓程度 汽相实际增浓程度 EmV = 1 1 + + − − = n n n n y y y y yn * -------汽相默弗里板效* 1 1 n n n n x x x x − − = − − 液相理论减浓程度 液相实际减浓程度 EmL = xn * --------液相默弗里板效 说明： （1）EmV(n)和 EmL(n)不 会 相等， （2）一般情况单板效率小 于 1，特殊情况它们会大于 1，通常出现在塔径较大的 精馏塔中。 五、塔板效率与实际塔板数 1．单板效率EmV、EmL
五、塔板效率与实际塔板数 2.全塔效率Eo 又称总板效率,其定义为: 理论板数N E 100% 实际板数 F 其值一定小于1,多数在05~0.7之间 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 9/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 9/26 五、塔板效率与实际塔板数 2．全塔效率E0 又称总板效率，其定义为： 0 = = 100% Ne N E 实际板数 理论板数 其值一定小于1，多数在0.5～0.7之间。 D, xD W, xW F, xF
五、塔板效率与实际塔板数 思考:单板效率En与全塔效率E有何关系? ☆E0与En数值上不一定相等; ☆E0大,则表明Em一定大。 n-1 n 令但反过来,En大,则E不一定大,这 w, 是因为,板和板之间传质会相互影响, 可能存在着各种不利的操作现象,如漏 液、雾沫夹带、液泛等。 n+1 n 浙江大学本科生课程 化工原理 第九章蒸馏 10/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第九章 蒸馏 10/26 n xn-1 yn+1 yn xn 五、塔板效率与实际塔板数 ❖E0与Em数值上不一定相等； ❖E0大，则表明Em一定大。 ❖但反过来，Em大，则E0不一定大，这 是因为，板和板之间传质会相互影响， 可能存在着各种不利的操作现象，如漏 液、雾沫夹带、液泛等。 思考：单板效率Em与全塔效率E0有何关系？ D, xD W, xW F, xF