连续精馏理论塔板数的计算

5.3 连续精馏理论塔板数的计算

本节重点：理论塔板数的计算。

本节难点：理论塔板数的计算—逐板计算法和图解法；

双组分连续精馏塔所需理论板数，可采用逐板计算法和图解法。 5.3.1逐板计算法

假设塔顶冷凝器为全凝器，泡点回流，塔釜为间接蒸汽加热，进料为泡点进料如图5－5所示。

因塔顶采用全凝器，即

y1=xD 5－24

而离开第1块塔板的x1与y1满足平衡关系，因此x1可由汽液相平衡方程求得。即

y ( 1)y 5－25

第2块塔板上升的蒸汽组成y2与第1块塔板下降的液体组成x1满足精馏段操作线方程，即

RR 1x1

1 R 1

5－26

同理，交替使用相平衡方程和精馏段操作线方程，直至计算到xn<xq(即精馏段与提馏段

操作线的交点)后，再改用相平衡方程和提馏段操作线方程计算提馏段塔板组成，至xw’<xw为止。

现将逐板计算过程归纳如下：

相平衡方程： x1

连续精馏理论塔板数的计算

x2 x3

……xn<xq-------xw’<xw 操作线方程： xD 在此过程中使用了几次相平衡方程即可得到几块理论塔板数（包括塔釜再沸器）。 5.3.2 图解法

应用逐板计算法求精馏塔所需理论板数的过程，可以在y-x图上用图解法进行。具体求解步骤如下：

1、相平衡曲线在直角坐标系中绘出待分离的双组分物系y-x图，如图5－13。 2、精馏段操作线 3、提馏段操作线

4、画直角梯级从a点开始，在精馏段操作线与平衡线之间作水平线及垂直线，当梯级跨过q点时，则改在提馏段操作线与平衡线之间作直角梯级，直至梯级的水平线达到或跨过b点为止。其中过q点的梯级为加料板，最后一个梯级为再沸器。

最后应注意的是，当某梯级跨越两操作线交点q时（此梯级为进料板），应及时更换操

图5-13 理论板数图解法示意图

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