精餾計算是方法有哪些？

作者：來源：更新時間：2024-7-8 點擊次數(shù)：

精餾計算的方法有哪些呢？

精餾計算主要是精餾塔的計算。不論是板式塔或是填充塔，通常都按分級接觸傳質(zhì)的概念來計算理論板數(shù)。對于雙組分精餾塔的設計計算，通常給定的設計條件有：液體混合物(料液)的量和濃度f（以易揮發(fā)組分的摩爾分率表示），以及塔頂和塔底產(chǎn)品的濃度和。計算所需的理論板數(shù) 和實際板數(shù)P 。

計算前必須先確定合理的回流比。理論塔板數(shù)的計算方法有：

①圖解法最常用的是麥凱勃－蒂利圖解法（美國W.L.麥凱勃和E.W.蒂利在1925年合作設計的雙組分精餾理論板計算的圖解方法）用于雙組分精餾計算。此法假定流經(jīng)精餾段的汽相摩爾流量和液相摩爾流量以及提餾段中的汽液兩相流量和都保持恒定。此假定通常稱為恒摩爾流假定，它適用于料液中兩組分的摩爾汽化潛熱大致相等、混合時熱效應不大、而且兩組分沸點相近的系統(tǒng)。圖解法的基礎是組分的物料衡算和汽液平衡關系。

取精餾段第板至塔頂?shù)乃危▓D2[ 精餾段物料衡算] 精餾段物料衡算）為對象，作易揮發(fā)組分物料衡算得：式中為塔頂產(chǎn)品流量;為離開第板的液相濃度;+為離開第 +1板的汽相濃度。此式稱精餾段操作線方程，在- 圖上是斜率為/的直線。同樣取提餾段第板至塔底的塔段為對象，作易揮發(fā)組分物料衡算得為塔底產(chǎn)品流量。此式稱為提餾段操作線方程。

將汽液平衡關系和兩條操作線方程繪在 -直角坐標上。根據(jù)理論板的定義，離開任一塔板的汽液兩相濃度與，必在平衡線上，根據(jù)組分的物料衡算，位于同一塔截面的兩相濃度與+, 必落在相應塔段的操作線上。在塔頂產(chǎn)品濃度d和塔底產(chǎn)品濃度范圍內(nèi)，在平衡線和操作線之間作梯級，每梯級代表一塊理論板，總梯級數(shù)即為所需的理論板數(shù)，跨越兩操作線交點的梯級為加料板。計入全塔效率，即可算得實際板數(shù)P(見級效率)；或根據(jù)等板高度,從理論板數(shù)即可算出填充層高度(見微分接觸傳質(zhì)設備)。

②捷算法用作粗略估算，首先根據(jù)芬斯克方程，（美國M.R.芬斯克1932年建立的全回流理論板數(shù)計算方程）算出采用全回流操作達到給定產(chǎn)品濃度d和所需的最少理論板數(shù)min（包括再沸器）：

為待分離兩組分間的全塔的平均相對揮發(fā)度，常取塔頂和塔底處的相對揮發(fā)度的幾何平均值。再由 min、最小回流比min和選用的回流比，從吉利蘭經(jīng)驗關聯(lián)式（1940年美國E.R.吉利蘭建立的計算理論板數(shù)關聯(lián)式）：

求出所需的理論板數(shù)。對于相對揮發(fā)度在全塔接近常數(shù)的系統(tǒng)，即接近于理想溶液的混合液的分離，捷算法較可靠，并可推廣到估算多組分料液的精餾。捷算法在作整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化計算時常被采用，以節(jié)省時間。

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