精馏塔塔径与塔高计算

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5)最小回流比的计算 — 操作参数根据： y R x 1 x n 1 n P R 1 R 1 其中：R= L / P 当系统处于全回流状态时 R=∞。 精馏段操作线为y=x(斜率最大、截距为零) 理论塔板数NT=NTmin。 当系统处于R=Rmin状态(斜率最小、截距 最大)时，精馏段操作线、加料线(q 线)、 相平衡方程线交汇于同一点(x=xq、y=yq ) 理论塔板数NT→∞。即方程满足：y1 yq Rmin Rmin 1 xP xq

或

xP yq Rmin Rmin 1 xP xq

整理得： 其中 对饱和液进料(xq=xF):Rmin xP y F y F xF

Rmin

xP y q yq xq

yq

xq 1 ( 1) xq

而 实际操作中的回流比： R=(1.1~2) Rmin. R↑:斜率↑、板数↓(分离效率↑) 、设 备造价↓、产品↓。 R↓:则与上述相反

yF

xF 1 ( 1) xF

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6)板式精馏塔塔径与塔高的计算① 塔径计算公式：

D

4Vs u

其中：D —板式塔直径(计算值),m Vs —塔内气体流量，m3/s u —空塔气速(经验值),m/s ② 塔高计算公式*:

Z

NT HT ET

其中：Z —板式塔有效高度(传质段),m NT —理论塔板数(不包括塔釜) HT —塔板间距(经验值：见P344表8—2) ET —全塔效率(<1,实测)

应掌握：1. 全塔操作线绘制 2. 图解法求NT 3. Rmin(图解法、解析法) 4. Z的计算

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附二：理论板 数的求解思路符号意义：

y f x yn 1 y` f x` ym 1

R x xn D R 1 R 1

Wx L` xm W L` W L` W

y f qx y

q 1 x xF q 1 q 1

x y f x y 1 ( 1) x

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对精馏段第一块板有 y1=xP ①点： 精馏段第一块板上发生的气液 相平衡关系： 气相组成y1 液相组成x1 ②点： 精馏段第一块板下降液与第二 块板上升气的操作组成关系： 气相组成y2 液相组成x1 ③点： 加料板(提馏段第1块板)上发 生的气液相平衡关系： 气相组成y4=y’1 液相组成x4 =x’1 <xq 饱和液进料时：xq=xF ④点： 提馏段第1块板下降液与第2块 板上升气的操作组成关系： 气相组成y’2 液相组成x’1 ⑤点： 提馏段第2块板发生的气液相平 衡关系： 气相组成y’2 液相组成x’2 ⑥ 点： 塔釜(提馏段最后1块板)里发 生的气液相平衡关系： 气相组成y’4=y’釜 液相组成x’4 <x釜

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