最小回流比的影响与选择.pptx
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1、最小回流比及其计算最小回流比及其计算 全回流时的最小理论塔板数、最小回流比全回流时的最小理论塔板数、最小回流比及其计算、回流比的选择及其对精馏操作及设及其计算、回流比的选择及其对精馏操作及设计的影响。计的影响。1、掌握的内容:、掌握的内容:2、本节难点:、本节难点:6.8 最最小回流比的影响与选择小回流比的影响与选择生产中采用的回流比界于二者之间。生产中采用的回流比界于二者之间。在精馏过程中,回流比的大小直接影响精在精馏过程中,回流比的大小直接影响精馏的操作费用和设备费用。馏的操作费用和设备费用。回流比有两个极限:回流比有两个极限:全回流时的回流比全回流时的回流比 最小回最小回 流比流比6.8
2、.1全回流和最小理论塔板数全回流和最小理论塔板数1 1全回流的特点全回流的特点 全回流即塔顶上升蒸气经冷凝器冷凝后全回流即塔顶上升蒸气经冷凝器冷凝后全部冷凝液均引回塔顶作为回流。全部冷凝液均引回塔顶作为回流。全回流时塔顶产品量全回流时塔顶产品量D=0,塔底产品量,塔底产品量W=0,为了维持物料平衡,不需加料,即,为了维持物料平衡,不需加料,即F=0。见图。见图(642)。)。(662)全回流时回流比为全回流时回流比为:全回流时的操作线方程式为:全回流时的操作线方程式为:(663)全塔无精馏段与提馏段之分,故两条全塔无精馏段与提馏段之分,故两条操作线应合二为一。操作线应合二为一。由图由图(642
3、)可见,全回流时操作线距平衡可见,全回流时操作线距平衡曲线最远,说明理论板上的分离程度最大,对完曲线最远,说明理论板上的分离程度最大,对完成同样的分离任务,所需理论板数可最少,故是成同样的分离任务,所需理论板数可最少,故是回流比的上限。回流比的上限。2 2全全回流时理论板数的确定回流时理论板数的确定 全回流时,全回流时,D=0,F=0,W=0 ;达到给定达到给定分离程度所需的理论板层数最少为分离程度所需的理论板层数最少为Nmin。1)Nmin的求法的求法 a)图解法图解法 xWxD 在平衡线和对角在平衡线和对角线之间做直角梯级。线之间做直角梯级。图图6-43 6-43 图解法求理论塔板数图解法
4、求理论塔板数 全回流时的理论板数除用上述的全回流时的理论板数除用上述的(yx)图图解法和逐板计算法解法和逐板计算法(与前同与前同)外,还可用芬斯克外,还可用芬斯克方程进行计算。方程进行计算。b)解析法解析法芬斯克芬斯克(Fenske)方程式方程式全回流时操作线方程式为:全回流时操作线方程式为:(666)(665)(664)离开任一层板的汽液组成间的关系为:离开任一层板的汽液组成间的关系为:若塔顶采用全凝器:若塔顶采用全凝器:(667)(668)(669)第一层板的汽液平衡关系为:第一层板的汽液平衡关系为:第一层板和第二层板之间的操作关系为:第一层板和第二层板之间的操作关系为:(670)(671
5、)(672)即即同理,第二板的气液平衡关系为:同理,第二板的气液平衡关系为:(675)(674)(673)若令若令(679)(678)(677)(676)芬斯克方程芬斯克方程(681)(680)Nmin全回流时所需的最少理论板数全回流时所需的最少理论板数 (不包括再沸器);(不包括再沸器);式中:式中:全塔平均相对挥发度。全塔平均相对挥发度。式(式(681)称为芬斯克公式,用于计算全称为芬斯克公式,用于计算全回流下采用全凝器时最少理论板数。回流下采用全凝器时最少理论板数。若逐板计算至进料位置,令:若逐板计算至进料位置,令:可得到精馏段所需的最少理论板数。可得到精馏段所需的最少理论板数。由上述分
6、析可知,因全回流时无产品,故其由上述分析可知,因全回流时无产品,故其生产能力为零,可见它对精馏塔的正常操作无实生产能力为零,可见它对精馏塔的正常操作无实际意义,但全回流对精馏塔的开工阶段,或调试际意义,但全回流对精馏塔的开工阶段,或调试及实验研究具有实际意义。及实验研究具有实际意义。6.8.2最小回流比最小回流比 在最小回流比条件下操作时,在在最小回流比条件下操作时,在q点上下塔点上下塔板无增浓作用,所以此区称为恒浓区(或称挟板无增浓作用,所以此区称为恒浓区(或称挟紧区),紧区),q点称为挟紧点。点称为挟紧点。在精馏塔计算时,对一定的分离要求在精馏塔计算时,对一定的分离要求(指定指定xD,xW
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