理论塔板数 有效塔板数的三个公式

2024-12-3021:13:56生活经验0

捷算法,是依据芬斯克(Fenske)公式和吉利兰(Gilliland)图计算理想体系泡点进料情况下的理论塔板数量的一种方法。对于大部分可视为理想体系的石油烃类物质,该方法备受重视,随石油工业的发展而得到广泛应用。其计算过程主要分为以下三个步骤:

一、求取全回流时的最小理论塔板数Rmin

当体系接近理想状态时,尽管精馏塔内各塔板上的气、液相浓度存在差异,但它们的相对挥发度变化幅度较小。通常取塔顶和塔底在特定温度下的相对挥发度的几何平均值作为计算中的常数。依据相对挥发度的定义,我们可以推导出任一塔板上组分A、B在气、液相中的组成关系。

二、计算理论塔板数

要得到适宜回流比下的理论塔板数,需借助芬斯克公式进行计算,并结合吉利兰图这一经验曲线。吉利兰图通过实验数据归纳而成,能够辅助我们查找出理论塔板数,适用于任何回流比下的理想体系。

三、确定实际塔板数

实际塔板数与理论塔板数存在差异。理论塔板假设进入n板的气相与液相在n板上经过完全混合和充分接触后达到平衡状态。实际情况中气、液两相进入n板时并未达到平衡状态,可能存在泡沫夹带等现象。实际塔板与理论塔板之间存在差异,这种差异的程度可通过塔板效率来衡量。

对于塔板效率:

它是评价精馏过程的一个重要指标。总板效率(η)又被称为全塔效率,它表示在达到相同的分离效果时,所需的理论塔板数(NT)与实际塔板数(Nc)之间的比值,即η=NT/Nc。总板效率适用于全塔、精馏段和提馏段。有了总板效率,我们可以方便地由理论塔板数推算出实际塔板数。尽管影响塔板效率的因素众多,但在实际生产中,我们通常通过生产塔或中间实验塔测定的总板效率作为设计的依据。对于双组分互溶体系,其总板效率通常在0.5至0.7之间。实际塔板数的计算式为Nc=NT/η。