逐板计算法计算理论塔板数VIP免费

逐板计算法计算理论塔板数化工单元操作东明县职业中专目录Contents逐板计算法计算理论塔板数理论板的假定1逐板计算法2目录Contents逐板计算法计算理论塔板数1、理论板的假定所谓理论板是指离开该板的汽液两相互成平衡，塔板上各处的液相组成均匀一致的理想化塔板。其前提条件是汽液两相皆充分混合、各自组成均匀、塔板上不存在传热、传质过程的阻力。逐板计算法计算理论塔板数有关理论塔板的两点说明（1）实际上，由于塔板上汽液间的接触面积和接触时间是有限的，在任何形式的塔板上，汽液两相都难以达到平衡状态，除非接触时间无限长，因而理论板是不存在的。（2）理论板作为一种假定，可用作衡量实际板分离效率的依据和标准。通常，在工程设计中，先求得理论板层数，用塔板效率予以校正，即可求得实际塔板层数。总之，引入理论板的概念，可用泡点方程和相平衡方程描述塔板上的传递过程，对精馏过程的分析和计算是十分有用的。逐板计算法计算理论塔板数2、逐板计算法计算原理：逐板计算法通常从塔顶开始，计算过程中依次使用平衡方程和操作线方程，逐板进行计算，将每块塔板上的气液相组成计算出来，直至满足分离要求为止，从而确定精馏塔所需理论塔板数。计算前提：双组分溶液为理想溶液，即汽液平衡关系可用下式表示：xxy)1(1逐板计算法计算理论塔板数对于连续精馏塔，从塔顶最上一层塔板（序号为1）上升的蒸汽经全凝器全部冷凝成饱和温度下的液体，因此馏出液和回流液的组成均为y1，即：y1＝xD根据理论板的概念，自第一层板下降的液相组成x1与y1互成平衡，由相平衡方程得：111)1(yyx逐板计算法计算理论塔板数从第二层塔板上升的蒸汽组成y2与x1符合操作线关系，故可用精馏段操作线方程由x1求得y2，即：1112RxxRRyD同理，y2与x2为平衡关系，可用平衡方程由y2求得x2，再用精馏段操作线方程由x2计算y3。如此交替地利用平衡方程及精馏段操作线方程进行逐板计算，直至求得的xn≤xF（泡点进料）时，则第n层理论板便为进料板。逐板计算法计算理论塔板数通常，进料板算在提馏段，因此精馏段所需理论板层数为(n－1)。应予注意，对于其它进料热状态，应计算到xn≤xq为止（xq为两操作线交点坐标值）。在进料板以下，改用提馏段操作线方程由xm（将其记为x1’）求得y2’，即：WxRxRRy111''1'''2逐板计算法计算理论塔板数再利用相平衡方程由y2’求算x2’，如此重复计算，直至计算到xm≤xW为止。对于间接蒸汽加热，再沸器内汽液两相可视为平衡，再沸器相当于一层理论板，故提馏段所需理论板层数为(m–1)。在计算过程中，每使用一次平衡关系，便对应一层理论板。逐板计算法计算结果准确，概念清晰，但计算过程繁琐，一般适用于计算机的计算。逐板计算法计算理论塔板数逐板计算法计算理论塔板数例：在一常压连续精馏塔内分离苯－甲苯混合物，已知进料液流量为80kmol/h，料液中苯含量40%（摩尔分率，下同），泡点进料，塔顶流出液含苯90%，要求苯回收率不低于90%。塔顶为全凝器，泡点回流，回流比取2。在操作条件下，物系的相对挥发度为2.47。用逐板计算法确定所需的理论板数。逐板计算法计算理论塔板数解：根据苯的回收率计算塔顶产品流量：hkmolxxFDDF/329.04.0809.0由物料衡算计算塔底产品的流量和组成：0667.0489.0324.080/483280WDxFxxhkmolDFWDFW已知回流比R=2，所以精馏段操作线方程为：3.0667.0129.0122111nnDnnxxRxxRRy逐板计算法计算理论塔板数提馏段操作线方程：因：31)12(4.09.00667.04.0)('qqRxxxxRFDWF033.05.10667.0131133111'''1mmWmmxxxRxRRy＝相平衡方程式可写成：yyyyx47.147.2)1(逐板计算法计算理论塔板数利用精馏段操作线方程和相平衡方程式，可自上而下逐板计算精馏段所需理论板数。因塔顶为全凝器，则：y1＝xD＝0.9由相平衡方程式可求得第一块板下降液体组成：785.09.047.147.29.047.147.2111yyx利用精馏段操作线计算第二块板上升蒸气组成：824.03.0785.0667.03.0667.012xy逐板计...