化工原理课件教学课件作者十一五杨祖荣第六章第六节课件.pptVIP

5－5 回流比的选择 (Determination of reflux ratio) 5－6 简捷算法（吉利兰图法）求NT 对指定的分离任务所需NT做大致的估算； 大致找出NT与R之间的关系，用于经济分析。 * 回流比是精馏过程计算不可缺的重要参数，塔所需的理论板数，塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷均与回流比有关。 反之，设备费用增加。 0 1.0 x y 1.0 不同加料热状态下的 q 线 xD a b’ c xW 适宜的R是降低成本的重要因素 精馏过程的投资费用和操作费用都取决于回流比的值。 同样的分离要求，NT减小，虽然设备费用降低，但操作费用增加。 R越大， 越小， 越大， 由 b d d’ R的两个极限 全回流 最小回流比 以下针对两种情况分别讨论，并求解合适的回流比。 全回流 既无出料也无进料，因此无精馏段和提馏段之分。 D=0 W=0 F=0 R = L/D=? 对角线 NT=Nmin（不包括再沸器） 图解法求Nmin 芬斯克公式 NT=? …… …… 芬斯克公式也可用于计算进料板位置： 式中 Nmin’——全回流时精馏段理论板层数； αm’——精馏段平均相对挥发度， 全回流在生产中无实际意义，仅用于装置的 开工、调试和实验研究。 最小回流比 对于一定的进料和分离要求： R?，精馏段操作线截距增大，操作线向平衡线移动； 进料不变则 q 线不变。操作线交点 d 将向平衡线靠近。 yd xW xd xF xD 1.0 0 1.0 q d 当交点 d 至平衡线上时，R=Rmin 最小回流比(Rmin)：操作线交点 d 落在平衡线上，所需的理论板数为无穷多。 d 点称为挟紧点， 其附近称为恒浓区或挟紧区。 R必须大于Rmin才能 正常操作！ yq xW xq xF xD 1.0 0 1.0 q d 最小回流比Rmin的求解： 注意： 由于交点在平衡线上，所以yq与xq 互为平衡关系。即： 正常操作下的yq与xq关系还是平衡关系？ 0 1.0 x y 1.0 不同加料热状态下的 q 线 a c b xW xD xF yq xq 对于非理想物系，平衡线有下凹部分，当回流比减小时，交点 d 未落到平衡线上之前，操作线已与平衡线相切（e点）。此时恒浓区出现在 e 点附近，对应的回流比为最小回流比。 不同平衡线形状的最小回流比 yq与xq还是平衡关系吗？ 适宜回流比（操作回流比）R的选择： 总费用 设备费 操作费 费用 回流比 R R适宜 当 F、q、D 一定时，R 增大，塔内上升蒸汽量增加，加热和冷却介质的消耗量亦随之增多，操作费用相应增加。 操作费用： 设备费用： R↓，理论板层数↑，设备费用↑。随着R ↑，理论板层数↓，但R增大到某一值之后，塔内上升蒸气量↑，使得塔径、冷凝器、再沸器尺寸加大。 根据实验和生产数据统计 一般以下情况可用该法： 一、吉利兰图法简介 吉利兰图 精馏条件： (1) 组分数目=2~11； (2) 进料热状态包括冷液至过热蒸汽的五种情况； (3) Rmin =0.53~7.0； (4) α=1.26~4.05； (5) 理论板数=2.4~43.1。 使用该图计算时，条件应尽量与上述条件相近。 *