用到的基本工具是相平衡关系热量衡算物料衡算 一、全塔物料衡算(塔顶、塔底产品量的确定) 对图l0-20中的虚线圈作全塔物料衡算,可得 WDF 全塔轻组分物料街算 WDFWxDxFx 由于设计时F ,Fx ,Dx ,Wx 均已知,产品量D 和W 可以联解上二式得到。 式中 F ──进料量,kmol/h或 kg/h; D ──塔顶产品量,kmol/h或 kg/h; W ──塔底产品量,kmol/h或 kg/h; Fx ──进料中轻组分的组成,摩尔分率或质量分率; Dx ──塔顶产品中轻组分的组成,摩尔分率或质量分率: Wx ──塔底产品中轻组分的组成,摩尔分率或质量分率。 二、理论板数的计算 (一)精馏段的物料衡算──精馏段的操作线方程 1.精馏段物料衡算 相邻两层板间汽液两流组成间(相遇两流)的关系,可通过对塔顶至精馏段任意两层板间截面所作的物料衡算导出。 对图 10-2l中的虚线图作总物料衡算,可得 DLVnn 1 易挥发组分的物料衡算方程为 DnnnnDxxLyV11 或 DnnnnnxDLDxDLLy1 式(10-55)至(10-57)中 nx ──离开 n板液相中轻组分的摩尔分率; 1ny──离开 n+1板气相中轻组分的摩尔分率; nL ──离开 n板液相摩尔流率, kmol/h; 1nV──离开 n+1板汽相摩尔流率, kmol/h。 2.恒摩尔流假定 (1)恒摩尔汽化 假定在精馏塔的精馏段内,由每层板上升的汽相摩尔流率都相等,在提馏段也是如此。即 精馏段 VVVVVnn 121 (10-58) 提馏段 ''1''2'1VVVVVnn (10-59) 式中 V ──精馏段每板的汽相摩尔流率,kmol/h; 'V ──提馏段每板的汽相摩尔流率,kmol/h。 应当指出,精馏段和提馏段汽相摩尔流率不一定相等。 (2)恒摩尔溢流 假定在精馏塔的精馏段内,由每层板下降的液相摩尔流率都相等,在提馏段也是如此。即 LLLLLnn 121 ''1''2'1LLLLLnn 式中 L──精馏段内液体的摩尔流量,kmol/h; 'L ──提馏段内液体的摩尔流量,kmol/h。 同样,精馏段和提馏段的液相摩尔流率不一定相等。 在恒摩尔流假定下,计算将大为简化,问题是此假定是否合理。汽、液相在塔板上接触时,如果每有 1摩尔蒸气冷凝就相应有 1摩尔液体汽化,则汽相相液相在接触后其摩尔流率将保持不变,恒摩尔流假定就可以成立。要实现上述情况需满足以下两个条件: ①组分的摩尔汽化潜热相同。 ②汽、液相接触时由于温度不同而传递的显热...