第六讲设计计算及回流比的选择
化工原理讲稿7(第六章)(天大版).
③计算出 (R-Rmin)/(R+1)，查吉利兰图得： (N-Nmin)/(N+1) ，求得所需的 N；
④确定加料板位置；
⑤由N~R图，求得所需的 R； 由准确操作线求得准确的N；
• 注意：N、Nmin不包括再沸器；
例6-4 用一精馏塔分离甲醇-水混合液，已知： xF=0.628(摩尔分率，下同), xD=0.965, xW=0.03, 泡点进料，回流比R=1.95。 试: 按逐板计算法确定理论塔板数。并近似用 图解法表示第二块板下降液体组成和上升蒸 汽组成。
例6-5 在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液， 已知xF=0.4（摩尔分率、下同），xD=0.97, xw=0.04 相对挥发度α=2.47。 试分别求以下三 种进料方式下的最小回流比和全回流下的最小
理论板数。
（1）冷液进料q=1.387（2）泡点进料（3）饱 和蒸汽进料
练习题 用一连续操作的精馏塔分离丙烯-丙烷混合液，进料 含丙烯0.8（摩尔分数，下同），常压操作，泡点进 料，要使塔顶产品含丙烯0.95，塔釜产品含丙烷0.05， 物系的相对挥发度为1.16； 试计算：（1）最小回流比?
Rmin
xD yq
yq xq
截距法： xD Rmin 1
A
Rmin
解析法：
由于
yq
xq 1 ( 1)xq
Rmin
xD yq
yq xq
1
1
xD xq
(1
xD
)
1 xq
当q
1、xq
xF
Rmin
1
1
xD xF
(1 xD 1 xF
)
当q
回流比
1 − x
x
W
W
log
α
公 式 ： Rmin=(yd-yg)/(yq-xg) =(y
数 无 限 多
比 最 小 时 所 需 的 理 论 塔 板
数 逐 渐 增 多 ， 因 此 当 回 流
离 程 度 时 所 需 的 理 论 塔 板
横 线 靠 近 ， 即 达 到 相 同 分
全回流与最少理论扳数
内容：全回流时塔内无精馏段和提 馏段之分，两段的操作线合二为一， 即y=x,。操作限于对角线相重合， 操作线和平衡线的距离为最远，此 时所需的理论塔板数最少。公式： D=F=W=0 R=L/D ,
log N
min
+
1
=
x 1 −
D
x
D
谢谢！ 谢谢！
两 操 作 线 的 位 置 逐 渐 向 平
精 馏 段 操 作 线 的 截 距
内 容 ： 当 回 流 比 较 小 时 ，
Xd/(R+1) 随 之 逐 渐 增 大 ，
最 小 回 流 比
最小回流比的计算
作y~x图和q线得： Xq=[(q-1)+(R+1)Xf]/(R+q) Yq=[qRmin+(q+1)]Xf/(q-1)+qXD R小=(XD-yg)/(yq-xg)
结论：自然回流 结论： 理由： 理由：实验室中使用小型精 馏塔，且冷凝器放于塔顶。 馏塔，且冷凝器放于塔顶。
项目2 项目2：回比的确定
回流比对精馏操作的影响
内容：随着回流比的增加，精馏段操作线的截 内容：随着回流比的增加， 距越小，操作线偏离平衡线越远， 距越小，操作线偏离平衡线越远，或越接近于 对角线，那么所需的理论塔板数越少， 对角线，那么所需的理论塔板数越少，减少了 设备费用，反之，回流比R减小，另一方面， 设备费用，反之，回流比R减小，另一方面， 回流量增大也增大了操作费用，反之， 回流量增大也增大了操作费用，反之，回流比 R越小，操作费用减少。只有适宜回流比，才 越小，操作费用减少。只有适宜回流比， 能效果好。 能效果好。 公式： 公式：y=RXn/(R+1)+Xd/(R+1)
回流比
[习题] 在连续精馏塔中分离二甲苯混合液。原料液中 乙苯的摩尔分数为0.40，要求馏出液中含乙苯99.0%， 釜残液乙苯含量不超过1%。料液在饱和液体下加入塔 中，操作回流比R = 75，乙苯与对二甲苯的平均相对挥 发度α = 1.06。 （1）试估算所需的理论塔板数。 （2）若为了降低能耗，将回流比降至50，所需理论塔 板数为多少。
在1940年吉利兰关联提出后，不少研究者提 出了各种关联，希望提高估算精度，但效果不明 显，吉利兰关联至今仍到得广泛应用。 用吉利兰关联估算理论板数，包括如下三步: ①首先用芬斯克方程计算最少理论板数; ②计算给定条件下的最小回流比； ③应用吉利兰经验关联式估算所需理论板数。
[例] 在连续精馏塔中分离苯、甲苯混合液。原料液的流 量为5000kg/h，其中苯的摩尔分数为0.45，要求馏出液中 含苯98.0%，釜残液中含甲苯 95%。料液在饱和液体下加 入塔中，操作回流比R=2.5，苯与甲苯的平均相对挥发度 α = 2.41。试估算所需的理论塔板数。 解：(1) 计算Nmin
相对挥发度
AB
PA PB
相对挥发度的估算：
lg AB Tb A Tb B 9.177 (Tb ) A (Tb ) B
(3)理论塔板的简捷计算法
将许多不同精馏塔的回流比、最小回流比、 理论板数及最小理论板数即R、Rmin、N、Nmin四 个参数进行定量的关联。常见的这种关联如图所 示，称为吉利兰图（Gillilad）图。 吉利兰关联是根据61个双组分和多组分精馏 塔的逐板计算结果理得到。可近似表示为下式：
另外，加料量的变化直接影响蒸汽速度的改变。后 者的增大，会产生夹带、甚至液泛。 当然，在允许负荷
的范围内，提高加料量，对提高产量是有益的。如果超 出了允许负荷，只有提高操作压力，才可维持生产。但 也有一定的局限性。 加料量过低，塔的平衡操作不好维持，特别是浮阀 塔、筛板塔、斜孔塔等，由于负荷减低,蒸汽速度减小， 塔板容易漏液，精馏效率降低。在低负荷操作时，可适 当的增大回流比，使塔在负荷下限之上操作，以维持塔 的操作正常稳定。
化工原理课件(十一五)课件第六章第六节回流比的选择
R Rmin R 1
上述计算中，与实际回流比 R 对应的 NT 和与全回流对 应的 Nmin，均不包括再沸器的全塔理论板层数。
例（P284例6－8)
如果用相图来求Rmin及Nmin?
解： （1）确定最小回流比 Rmi
因为泡点进料q=1，xq=xF＝0.44
m DW 2.6 2.34 2.47
出 Rmin，并选择适宜的 R；
(2) 求出全回流下的 Nmin，对于接 近理想物系的溶液，可用 Fenske公式计算；
(3) 计算出 (R-Rmin)/(R+1)，查吉利 兰图得 (NT-Nmin)/(NT +1) ，即 可求得所需的 NT ；
(4) 确定进料板位置。
NT Nmin NT 1
吉利兰图
Rmin 1 xD xq
Rmin
xD yq
yq xq
注意：
由于交点在平衡线上，所以 yq与xq 互为平衡关系。即：
yq
1
xq ( 1)xq
1.0
1.0
a
y
yq
qd
yq
b
xD Rmin 1
c
0 xW
0 xW
xq xqxFxx F
xD1.0
xD 1.0
不同加料热状态下的 q 线
正常操作下的yq与xq 关系还是平衡关系？
➢ 进料不变则 q 线不变。操作线交点 d 将向平衡线靠近。
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。
1.0
qd
yd
xD Rmin 1
化工原理课程设计回流比
在实际操作中，常取最小回流比的（1.1～2.0）倍作为实际回流比，在本设计系统中，当回流比最小时，塔板数为无穷大，故设备费为无穷大。
当R 稍大于min R 时，塔板数便从无穷多锐减到某一值，塔的设备费随之锐减。
当R 继续增加时，塔板数固然仍随之减少，但已较缓慢。
另一方面，由于R 的增加，上升蒸汽量随之增加，从而使塔径、蒸馏釜、冷凝器等尺寸相应增大，故R 增加到某一数值以后，设备费又回升。
精馏过程的操作费用主要包括再沸器加热介质和冷凝器冷却介质的费用。
当回流比增加时，加热介质和冷却介质消耗量随之增加，使操作费用相应增加。
总费用是设备费用与操作费用之和，在设计时，当总费用最小时的R 即为适宜的回流比。
所以在本次设计中，回流比的确定是一个非常重要的环节，故采取下述方法来确定回流比。
图可得到最少理论板数m i n N 为20块其中块精16N T =，块提4N T =；min R =1.56 ，S=1R R -R min +Ψ=2N N -N min + （查吉利兰图得）吉利兰图实际回流比-费用数据的关系R/R min 1.1 1.21.31.41.51.61.71.81.92.0R1.716 1.8722.028 2.184 2.342.496 2.652 2.808 2.9643.12 R-R min 0.156 0.312 0.468 0.624 0.78 0.936 1.092 1.248 1.404 1.56 Ψ 0.59 0.57 0.47 0.43 0.41 0.39 0.38 0.37 0.35 0.34 S 0.057 0.050 0.155 0.196 0.234 0.268 0.300 0.328 0.354 0.379 N 52504037353433333231塔板数与回流比的关系当R/min R =1.6时，设备费用和操作费用的和最小，故本课程设计中R/min R =1.6。
在本次设计中，回流比取min 6.1R R =50.256.16.16.1min =⨯==R R。
回流比的影响及其选择
x D ye Rmin = Rmin + 1 x D x e
Rmin
x D ye = ye xe
b xW xe xF
最小回流比操作情况的分析
xD
Department of Chemical Engineering CTGU
Lai Qingke
求Rmin时，特殊情况的处理
由R、Rmin、Nmin 吉利兰关联图
Y = 0.75 1 X 0.567
(
)
图10-29 10-
该式的适用范围为X=0.1～ 该式的适用范围为X=0.1～0.5 也可用于加料板位置的计算
Department of Chemical Engineering CTGU
Lai Qingke10-源自7 精馏塔的操作型问题恒沸精馏 特殊精馏 萃取精馏
在被分离的混合液中加入第三组分， 在被分离的混合液中加入第三组分 ， 以改变原混合物 组分间的相对挥发度，从而用精馏将它们分离。 组分间的相对挥发度，从而用精馏将它们分离。
Department of Chemical Engineering CTGU
Lai Qingke
Department of Chemical Engineering CTGU
Lai Qingke
【补例】：改变回流比求全塔组成分布 补例】
某精馏塔具有10块理论板，加料位置在第8块塔板， 某精馏塔具有10块理论板，加料位置在第8块塔板，用以分离原料组成为 块理论板 25mol%的苯 甲苯混合液，物系相对挥发度为2.47。已知在R=5， 25mol%的苯—甲苯混合液，物系相对挥发度为2.47。已知在R=5，泡点进料 的苯— =0.98， =0.085。今改用回流比8 塔顶采出率D/F及物料热状况均不 时x`D=0.98，x`W=0.085。今改用回流比8，塔顶采出率D/F及物料热状况均不 求塔顶、塔底产品组成有何变化？并同时求出塔内各板的两相组成。 变，求塔顶、塔底产品组成有何变化？并同时求出塔内各板的两相组成。 原工况（R=5） 解：原工况（R=5）时
化工单元操作：回流比计算
y R x xD
b
R 1 R 1
Rmin xD yq
c
Rmin 1 xD xq
xW
d (xq, yq) e
xF
a (xD,xD )
xD
回流比
适宜回流比 原则：总费用=投资费用+操作费用,最低时的回流比。
1-设备费用 2-操作费用 3-总费用
R取经验值 (1.1～2)Rmin 以1.6-1.8倍最多
n1 m
1
xw xw
Nmin
ln
(1
xD xD
)(1
xw xw
)
ln m
1
已扣 除塔 底再 沸器
芬斯克（Fenske ）方程
回流比
全回流和最少理论塔板数
图解法
yn1 xn
操作线与辅助 线重合
3 4 5 c xW
1
2
a
xD
回流比
最小回流比
回流比最小极限，对应 的塔板数为无穷多。交点d位 于相平衡线上时，此时对应 最小回流比。
R
xD R 1
精馏段操作线ab 上移，直至d点
在平衡线上
d点为夹点，无法跨越
N
Rmin
回流比
全回流和最少理论塔板数
回流比的最大极限，此时操作过程没有产品，操作线斜率为1，对应的塔 板数为最少，仅用于精馏开车阶段和科研工作。
y x 逐板计算法
n1
n
y x 1 ( 1)x
从塔顶开始 ：塔顶采用全凝器，泡点回流
精馏技术 ---回流比的计算
回流比
R L D
回流的意义： ➢ 回流是精馏操作的必要条件之一 ➢ 重要的操作参数，影响精馏操作与 设备成本 ➢ 影响分离效果
回流比计算公式
回流比计算公式回流比是在化工生产、污水处理等领域中经常用到的一个重要概念，它在各种工艺流程的优化和控制中起着关键作用。
那到底啥是回流比呢？回流比的计算公式又咋来的呢？咱先来说说回流比是啥。
简单讲，回流比就是回流液体的量与塔顶产品量的比值。
比如说，在一个精馏塔中，如果回流的液体量是 100千克每小时，塔顶产出的产品量是 50 千克每小时，那回流比就是100÷50 = 2 啦。
为啥要研究回流比呢？这就好比咱做饭的时候放盐，盐放多了太咸，放少了没味。
回流比要是不合适，要么分离效果不好，产品质量不达标；要么就浪费能源，增加成本。
所以找到那个最合适的回流比，就像是找到了做饭时放盐的“黄金比例”，能让整个生产过程又高效又省钱。
我记得有一次去一家化工厂参观，正好碰到他们在调试一个新的生产装置。
工程师们就为了确定这个回流比，那可是忙得焦头烂额。
他们一会儿盯着仪表上的数据，一会儿又在本子上写写算算，整个控制室里气氛紧张得很。
我在旁边看着，心里也跟着着急。
那回流比的计算公式是咋来的呢？这就得从精馏的原理说起啦。
在精馏过程中，气液两相在塔板上进行传质传热，通过多次的部分汽化和部分冷凝，实现混合物的分离。
而回流比的大小，直接影响着塔内的气液平衡和传质效率。
具体的计算公式会因为不同的情况而有所不同。
比如说，对于理想的二元混合物，常用的回流比计算公式可以通过物料衡算和相平衡关系推导出来。
但实际情况往往要复杂得多，还得考虑塔板效率、压降、热损失等等因素。
比如说在污水处理中，回流比的计算就和化工生产不太一样。
污水处理中的回流比通常指的是回流污泥量与进水流量的比值。
这个比值的大小会影响到生物处理系统的性能和效果。
如果回流比太小，微生物可能得不到足够的营养物质，处理效果就不好；如果回流比太大，又会增加能耗和运行成本。
所以啊，要想准确计算回流比，不仅要掌握理论知识，还得结合实际情况，通过实验和模拟来不断优化。
这可真不是一件容易的事儿！总之，回流比的计算虽然有点复杂，但只要我们搞清楚它的原理和影响因素，再加上细心的分析和实践，就能找到那个最适合的回流比，让生产过程更加高效、节能、环保。
回流比定义的计算公式
回流比定义的计算公式
回流比是衡量流体在某一系统中流动性能的重要参数。
它指的是单位时间内进入系统的流体体积与单位时间内流出系统的流体体积之比。
这个比值可以通过以下公式来计算：
回流比 = 流入系统的流体体积 / 流出系统的流体体积
其中，流入系统的流体体积表示在单位时间内进入系统的流体的总体积，通常以单位时间内的流量来计算；流出系统的流体体积表示在相同单位时间内离开系统的流体的总体积。
通过计算回流比，我们可以评估系统中流体流动的效率和稳定性。
大的回流比表明系统中流体流动的效率高，而小的回流比则可能表示系统存在问题，如阻塞或泄漏。
回流比的计算公式可以用于各种物理和工程应用中。
例如，在化学工艺和制药工程中，回流比可以帮助评估反应器中的物质转化效率；在热工系统中，回流比可以用于评估热交换器的热传导效率。
总之，回流比是一个重要的流体力学参数，通过计算可以准确评估流体在系统中的流动性能。
这个计算公式可以应用于各种行业和领域，帮助工程师和科学家们优化系统设计和提高工艺效率。
回流比的计算公式
回流比的计算公式回流比是指在蒸馏过程中，液体从塔顶、回流器返回塔底的比例。
其计算公式是：回流比=Q/V其中，Q表示回流液的流量，V表示塔底液体的流量。
回流比是蒸馏塔中一个重要的操作参数，它直接影响到蒸馏塔的分离效果。
通常情况下，增加回流比能够提高分离效率，但也会增加设备和操作成本。
因此，在实际操作中，需要根据产品要求和经济性考虑，选择合适的回流比。
根据回流比的计算公式，我们可以推导出相关的计算方法和步骤。
下面以一个简单的示例来说明回流比的计算过程。
假设有一个蒸馏塔，塔底液体的流量为10m3/h，回流液的流量为5m3/h。
根据计算公式，可以得出回流比为：回流比=5m3/h/10m3/h=0.5所以，这个蒸馏塔的回流比为0.5、这意味着，在蒸馏过程中，每小时有5m3的液体从塔顶、回流器返回塔底，占到了总流量的一半。
回流比的选择对于蒸馏塔的分离效果有着直接的影响。
一般来说，较高的回流比会增加分馏塔回流液的流量，使得在塔上部产生的各组分较容易重新分配到底部。
这样可以提高馏分的纯度和塔板效率。
但是随着回流比的增加，蒸馏塔的操作压力和能耗也会随之增加。
因此，在实际操作中，需要根据产品要求、经济性和操作条件等因素综合考虑来选择合适的回流比。
通常情况下，会进行一系列的试验和优化，以确定最佳的回流比。
值得注意的是，回流比并不是一个固定的数值，它可以根据实际生产情况进行调整。
例如，如果需要提高产品纯度或者改善分离效果，可以适当增加回流比；而如果要降低能耗或者降低操作成本，可以考虑减小回流比。
在实际操作中，为了保证蒸馏塔的安全和正常运行，回流比需要在一定的范围内控制。
如果回流比过大，可能会导致蒸馏塔过度冷却，影响分离效果；而如果回流比过小，可能会导致蒸馏塔过热，增加操作风险。
总之，回流比是蒸馏过程中一个重要的操作参数，对于蒸馏塔的分离效果有着直接的影响。
通过合理选择回流比，可以提高产品的纯度和塔板效率，同时也需要考虑经济性和操作安全等因素，以达到最佳的蒸馏分离效果。
回流比计算办法范文
回流比计算办法范文回流比是指在特定的时间内用户留存的情况，通过计算回流比可以了解用户的留存情况，包括新增用户回流和活跃用户回流。
下面是一种计算回流比的方法。
一、回流比的计算方法回流比的计算通常分为两个方面：新增用户回流和活跃用户回流。
1.新增用户回流新增用户回流数/前一段时间的用户总数*1002.活跃用户回流活跃用户回流是指在前一段时间内使用过应用但暂时没有使用的用户，经过一段时间后再次回到应用使用。
活跃用户回流计算公式如下：活跃用户回流数/前一段时间的活跃用户总数*100二、如何提升回流比了解了回流比的计算方法后，接下来介绍一些提升回流比的方法。
1.提供个性化推荐通过分析用户的行为数据和偏好，为用户提供个性化的推荐内容。
这可以增加用户对应用的粘性，促使用户更频繁地使用应用。
2.引入活动和奖励机制设置一些激励机制和奖励活动，吸引用户回流。
例如，推出限时优惠、积分兑换、抽奖等活动，给予回流用户额外的福利，增加用户的参与度。
3.客户关怀对于已有用户，要提供更好的客户关怀服务，包括及时回复用户的问题和反馈，解决用户的疑虑，并针对用户的需求进行个性化的推荐和服务。
4.优化产品和用户体验不断优化产品，提升用户体验，减少应用卡顿和加载时间，增加应用的流畅性和易用性。
用户体验好的应用更容易吸引用户回流。
5.多渠道推广通过多种渠道进行宣传和推广，扩大应用的用户基础。
例如，通过社交媒体、广告投放、口碑传播等方式，提高应用的曝光度，吸引更多的用户。
6.数据分析和测试通过数据分析和测试，了解用户的使用情况和行为习惯，找出用户的痛点和需求，并基于数据结果进行相应的优化和改进。
7.积极互动和社交功能增加应用的社交功能，鼓励用户之间的互动和交流，提高用户对应用的依赖性和参与度。
总之，提升回流比需要综合考虑用户需求、产品体验、营销策略等多个方面，通过精细化运营和不断的优化，可以提高用户留存和回流率，增强应用的用户黏性和市场竞争力。
回流比
(二)塔顶回流的影晌
回流比和回流液的热状态均影响塔的操作。 回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素，生产中 经常用回流比来调节、控制产品的质量。例如当回流比 增大时，精馏段操作线斜率变大，该段内传质推动力增 加，因此在一定的精馏段理论板数下馏出液组成变大。 同时回流比增大，提馏段操作线斜率变小，该段的传质
（3）不改变回流比，将釜残液中的乙苯含量增加到 10%，所需理论塔板数为多少。
2.4影响精馏操作的主要因素
对于现有的精馏装置和特定的物系，精馏操作的基 本要求是使设备具有尽可能大的生产能力(即更多的原料 处理量)，达到预期的分离效果(规定组分的回收率)，操 作费用最低(在允许范围内，采用较小的回流比)。影响精 馏装置稳态、高效操作的主要因素包括操作压力、进料 组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷 凝器和再沸器的传热性能，设备散热情况等。以下就其 主要影响因素予以简要分析。
(一)物料平衡的影响和制约
根据精馏塔的总物料衡算可知，对于一定的原料液流
量F和组成xF，只要确定了分离程度xD和xw，馏出液流量D 和釜残液流量W也就被确定了。而xD和xw决定了汽液平衡 关系、R和理论板数NT(适宜的进料位置)，因此D和W或采 出率D/F与W/F只能根据xD和xw确定，而不能任意增减，否 则进、出塔的两个组分的量不平衡，必然导致塔内组成变 化，操作波动，使操作不能达到预期的分离要求。
在1940年吉利兰关联提出后，不少研究者提 出了各种关联，希望提高估算精度，但效果不明 显，吉利兰关联至今仍到得广泛应用。 用吉利兰关联估算理论板数，包括如下三步: ①首先用芬斯克方程计算最少理论板数; ②计算给定条件下的最小回流比； ③应用吉利兰经验关联式估算所需理论板数。
回流比的影响及其选择
yq
xq 1 1 xq
Rmin
x D yq yq x q
饱和蒸汽进料:yq=xF
Rmin 1 x D 1 x D 1 1 xF 1 xF
Rmin
1 x D 1 x D 1 1 xq xq
饱和液体进料:xq=xF
Rmin 1 x D (1 x D ) 1 xF 1 xF
其它进料热状态下，可由相平衡方程和 q 线方程联立 求解得到交点坐标： xq，yq
GLL
非理想物系的Rmin
一般情况下，xq与 yq 互成平衡（交点 g 在平衡线上）。 平衡线有凹凸时，随R，交点 d 未落到平衡线上之前，操 作线已与平衡线相切（g点）。此时恒浓区出现在 g 点附 近，对应的回流比为最小回流比。
0.97 0.698 1.265 0.698 0.483
泡点进料，q=1，则xq=xF=0.4
yq
xq 2.47 0.4 0.622 1 ( 1 ) xq 1 1.47 0.4
x D yq yq x q 0.97 0.622 1.568 0.622 0.4
GLL
适宜回流比的选择
实际操作回流比：介于全回流与最小回流比之间 根据经济核算来确定适宜的回流比，即在操作费和设备费 之和为最低时所对应的回流比。 操作费用：主要取决于再沸器加热介质用量、冷凝器中冷 却介质用量和动力消耗等。塔内蒸汽量与回流比的关系：
V L D R 1D V' V 1 q F
Ropt 1.1 2Rmin
Nmin Rmin 费用 回流比 R
回流比的影响及其选择课件
06
回流比操作的案例分析
案例一：某化工厂的回流比调整操作
总结词
化工厂回流比调整操作
VS
详细描述
某化工厂在生产过程中，通过调整回流比 来控制反应过程，提高产品质量和产量。 具体操作包括调整原料配比、控制温度和 压力等参数，以达到最佳的回流比值。
控制塔底采出液的流量与组成
采出液流量影响产品纯度
通过调整采出液流量，可以控制产品纯度和收率。
采出液组成对塔底温度的影响
采出液中各组分的浓度变化会影响塔底温度，进而影响分离效果。
维持塔顶和塔底的温度恒定
温度波动影响分离效果
塔顶和塔底的温度变化会导致分离效 果下降，因此需要保持温度稳定。
温度控制方法
对塔压的影响
回流比增大，塔内气液相负荷增加，导致塔压波动增大，需 要更频繁的调节。
回流比过小，塔内气液相负荷过小，塔压波动减小，但可能 会导致塔板上的泡沫层增厚，影响传质效率。
对塔温的影响
回流比增大，塔内气液相温度波动减小，有利于控制产品 温度和质量。
回流比过小，塔内气液相温度波动增大，可能导致产品温 度和质量不稳定。
回流比的大小直接影响塔的操 作费用。增大回流比可提高产 品纯度，但也会增加再沸器的 能耗和设备投资。因此，在选 择回流比时，需要综合考虑产 品的纯度和操作费用。
03
总结词
04
通过试验和模拟确定最佳回流比 。
详细描述
在实际操作中，最佳的回流比需 要通过试验和模拟来确定。通过 对比不同回流比下的产品纯度和 操作费用，可以找到经济合理的 回流比值，实现塔的高效稳定运 行。
总结词
塔顶产品纯度越高，回流比 应越大。
4理论板数的求法回流比的选择
xW
' xn
xF
x
xD
提馏段操作线上点的物理含义
两点联线即得提馏段操作线。 提馏段操作线的物理意义：提馏段操作线y=f(x)是一条直线，上面 的点代表相邻两板间汽液相浓度（x’n， y‘n+1）。对板式塔来说，不是直
线上任何一点都有意义。
（4）图算法求理论板数的步骤
(1)建立平面直角坐标系xOy。变 量范围为[0，1]。
′ N VN , y′
y
此相图 总压恒定
N
′ N LN , x′
上升蒸汽 V ′, yW 再沸器
x
′ N LN , x′
釜残液 W,x
加料板因为有进料，不满足恒摩尔 流，其上下方下降液体量和上升蒸汽量 出现差异。 进料板的上方各板满足恒摩尔流假 定，应用精馏段操作线方程（如图虚 框，做物料衡算得操作线方程）。 进料板的下方各板满足恒摩尔流假 定，应用提馏段操作线方程（如图虚
原料液 F，xF
L, xn −1
n
因为分凝器中发生部分冷凝, 起 到分离作用，故分凝器相当于一块 理论板。逐板计算法或图算法的第 一块板。
加料板
L ' , xn = x
' 1
六、 （设计型问题中）回流比的选择
在设计精馏塔时，在计算理论塔板数这一步，首先需要知道回 流比R。
那么，设计回流比R的大小是如何选择的？它的选择是基于哪 几方面的考虑？
b
c
xW
xq x F
xD
适宜的进料位置：进料组成、热状态与该板气液相组成及热状态最接近。说明进料位置是适宜 的，此时完成分离任务所需要的理论板数最少。 具体说，对冷液及饱和液体进料，进料液体组成与该板下降饱和液体组成接近；对汽液混合物 进料，则进料中液相组成与该板下降饱和液体组成接近，进料中气相组成与该板上升饱和蒸汽组成接 近；对饱和蒸汽及过热蒸汽进料，进料蒸汽组成与该板上升饱和蒸汽组成接近。
回流比的计算公式
回流比的计算公式回流比（recirculation ratio）是回流流量与供料流量之比，用于描述流体在循环系统中的回流情况。
在化工工艺中，回流比是一个重要的参数，用于调节反应器的温度、浓度和反应速率等工艺条件。
下面将介绍回流比的计算公式及其应用。
回流比（RR）=回流液流量（Qr）/供料液流量（Qf）其中，回流液是从反应器底部或中部回流到反应器顶部的液体，供料液是从外部供给到反应器中的液体。
应用一：反应器温度控制在一些反应过程中，温度是一个重要的工艺参数。
通过调节回流比可以控制反应器的温度。
当反应器温度过高时，可以增加回流比，增加回流液的流量，以带走部分热量，从而降低反应器温度。
相反，当反应器温度过低时，可以减小回流比，减少回流液的流量，以提高反应器温度。
应用二：反应速率控制回流比也可以用于控制反应速率。
在一些快速反应的情况下，过高的回流比可能导致反应速率过快，反应物无法充分反应；而过低的回流比可能导致反应速率过慢，反应效果不佳。
因此，选择合适的回流比可以实现理想的反应速率。
应用三：浓度控制在一些反应中，回流比可以通过控制液体流动速度来调节反应液的浓度。
通过增大回流液的流量，可以降低反应液的浓度；反之，通过减小回流液的流量，可以增加反应液的浓度。
应用四：产品质量控制回流比的调节还可以用于控制产品质量。
在一些反应中，产物的选择性与回流比密切相关。
通过调节回流比，可以影响反应物在反应器中停留的时间和接触次数，从而调节反应的选择性，提高产品的纯度和收率。
总结：回流比是化工工艺中重要的参数之一，涉及到反应器的温度、浓度、反应速率、产品质量等多个方面的控制。
通过合理调节回流比，可以实现对反应过程的优化控制，提高反应效果和产品质量。
在实际应用中，根据具体反应过程的特点和要求，选择合适的回流比是至关重要的。
回流比的计算
回流比的计算回流比是指流入某一区域的流体中的某种物质的质量与从该区域流出的流体中相同物质的质量之比。
在流体动力学和传质现象研究中，回流比是一个重要的参数，可以用来评估流动的效率和物质传递的强度。
下面将详细介绍回流比的计算方法。
一、回流比的定义和背景回流比是包含回流区域的上下游流量比值。
回流是指在流体中，有部分物质流动时，其中一部分流体在流动中与固体接触，形成了交换和相互冲刷，将物质带回到流体中。
回流比的计算可以帮助研究者评估固体与流体之间的传质效果。
二、回流比的计算方法回流比的计算方法主要有两种：一种是根据总回流比和无体积回流比的定义计算，另一种是根据实际情况进行计算。
1.根据总回流比和无体积回流比的定义计算（1）总回流比的计算公式如下：其中，Rt表示总回流比，m表示回流液体中所含特定物质的质量，m'表示自然溶液中所含特定物质的质量。
（2）无体积回流比的计算公式如下：Rv = (m + m') / (m + m'')其中，Rv表示无体积回流比，m表示回流液体中所含特定物质的质量，m'表示自然溶液中所含特定物质的质量，m''表示未与溶质接触而无体积交换的溶液中特定物质的质量。
2.根据实际情况进行计算实际情况下，有时难以精确测量回流液体和自然溶液中特定物质的质量，因此可以采用其他参数来计算回流比。
（1）利用溶液的浓度计算回流比当可测量的物质的质量难以确定时，可以根据溶液的浓度进行计算。
假设回流液体中特定物质的浓度为C1，自然溶液中特定物质的浓度为C2，则回流比可以通过以下公式计算：其中，R表示回流比。
（2）利用溶液的体积计算回流比有时可以通过测量溶液的体积来计算回流比。
假设回流液体的体积为V1，自然溶液的体积为V2，则回流比可以通过以下公式计算：R = (V1 - V2) / V1其中，R表示回流比。
三、回流比的应用领域回流比主要应用于流体动力学和传质现象的研究。
实验室回流比
实验室回流比（原创版）目录1.实验室回流比的定义2.实验室回流比的重要性3.实验室回流比的计算方法4.实验室回流比的应用实例5.实验室回流比的发展趋势正文实验室回流比是指在实验室中进行样品处理时，样品流与流动相的比值。
它是实验室分析过程中一个重要的参数，直接影响到样品的分离效果和分析结果的准确性。
因此，实验室回流比的定义、计算方法和应用实例是实验室工作人员必须掌握的知识。
一、实验室回流比的定义实验室回流比，又称样品回流比，是指在实验室中进行样品处理时，样品流与流动相的比值。
通常用符号 Rf 表示，计算公式为：Rf = (tR2 - tR1) / (tR2 + tR1)，其中 tR2 为样品点在薄层板上的保留时间，tR1 为流动相前沿的移动时间。
二、实验室回流比的重要性实验室回流比是实验室分析过程中一个重要的参数，直接影响到样品的分离效果和分析结果的准确性。
在实验室中，通过调节回流比，可以实现样品的优化分离，提高分析结果的精度和可靠性。
三、实验室回流比的计算方法实验室回流比的计算方法较为简单，通常采用比值法。
即：Rf = (tR2- tR1) / (tR2 + tR1)，其中 tR2 为样品点在薄层板上的保留时间，tR1 为流动相前沿的移动时间。
四、实验室回流比的应用实例实验室回流比在实验室分析过程中有着广泛的应用。
例如，在薄层色谱法中，通过调节回流比，可以实现样品的分离和检测；在气相色谱法中，通过改变回流比，可以提高样品的保留时间和分离效果。
五、实验室回流比的发展趋势随着实验室技术的不断发展，实验室回流比计算方法和应用范围也在不断拓展。
传质分离技术-回流比
3、全回流
全回流：塔顶上升蒸 汽冷凝后，全部回 流至塔内。 特点：D=0，F=0， W=0 R=L/D→∞ 精馏段与提留段 操作线合二为一,及 y=x.此时所用的理 论板层数最少。
xD 1−xW lg 1−xD xW Nmin +1= lgαm
4、最少理论塔板数的确定
Rmin R 总费用
费 用
操作费
设备费
α = α 顶α 底
全回流是回流比的最大极限，由于塔顶无产品，∴对正常 生产无实际意义，仅在开车阶段，为缩短塔的稳定操作所 需时间而临时采用。在进行实验或科研时，为了采取数据 和便于操作控制也常采用。 若用xf代替xw代入（1）式，可求的精馏段最小理论板数
xd ln xf ′ Nm +1 =
按照塔顶冷凝器安装的位置的不同， （2）.按照塔顶冷凝器安装的位置的不同，可分为内回流 ） 按照塔顶冷凝器安装的位置的不同 可分为内回流 外回流。 和外回流。 塔顶冷凝器直接安装于塔顶， 内回流 塔顶冷凝器直接安装于塔顶，上升蒸气进入冷凝 器进行部分冷凝，冷凝液直接会流入塔。 器进行部分冷凝，冷凝液直接会流入塔。内回流流量不易 控制。 控制。 • 外回流 塔顶冷凝器单独安装。回流管线上可安装视镜、 塔顶冷凝器单独安装。回流管线上可安装视镜、 流量计、调节阀等，以调节回流液量。 流量计、调节阀等，以调节回流液量。 • (3).按回流液的温度可分为热回流和冷回流 按回流液的温度可分为热回流和 按回流液的温度可分为热回流 • 热回流 回流液的温度处于泡点温度，称为热回流。 回流液的温度处于泡点温度，称为热回流。 • 冷回流 回流液的温度低于泡点温度，称为冷回流。 回流液的温度低于泡点温度，称为冷回流。
取对数并整理，因全回流时理论板数取少，以Nm 取对数并整理，因全回流时理论板数取少，以N 表示最少理论板数，
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第五节 双组分连续精馏塔的计算 四、进料热状况[462]
1.0
q=1 q>1 p=const 饱和液相过冷液相 0<q<1 汽液混合
y
q 线方程：
饱和汽相 q=0 q<0 过热汽相
q xF y= x− q −1 q −1
精馏段与提馏段操 作线交点轨迹方程
xF
X 1.0
0
第五节 双组分连续精馏塔的计算 五、设计型计算[460]
S min
塔顶全凝器，塔底再沸器
4
S min = N min + 1
塔顶分凝器，塔底再沸器 xD
xW
xF
最少理论板数为四块
S min = N min + 2
本次课内容及要求
第五节 双组分连续精馏塔的计算
四、进料热状况 五、设计型计算 （一）理论板数的计算 （二）回流比的选择
作业：补充题1 预习：精馏操作分析、塔板效率
xD (q −1) + xF (R +1) xq = q+R
【例题】——理论板数及进料位置
已知苯—甲苯物系： xF =0.25, xD =0.98, xW =0.085, α =2.47, R =5, q =1, 塔顶为全凝器，泡点回流。 求：理论板数及进料位置。
第五节 双组分连续精馏塔的计算 五、设计型计算[473]
【补充题1】
某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液，其精馏段和提馏段操 作线方程分别为
y = 0.63 x + 0.361 y =1.805 x－ 0.00966
试求： ① 此塔的操作回流比； ② 料液量为100kmol/h，组成xF=0.4时，塔顶馏出液量； ③ q值。
（一）理论板数的计算
1. 逐板计算法
y1 = xD
y1 y2 x1 x2 xD
平衡关系
程
x1 x2
操
作
线方
y2
平衡关系
第五节 双组分连续精馏塔的计算 五、设计型计算[461]
（一）理论板数的计算
2. 图解法（McCabe-Thiele法） y1 y2
1
2
x1
进料板为第四块 总理论板数六块
5
q线
4
3
2 2 2
1 1 1
提前切换 操作线 跨交点切 换操作线 滞后切换 操作线 xF
xW
xD
第五节 双组分连续精馏塔的计算 五、设计型计算[460]
（一）理论板数的计算
1. 逐板计算法
由y1 = xD开始，反复用精馏段操作线与平衡线方程求解； 当x < xq时切换为提馏段操作线方程求解，且该板为进料板； 当x ≤ xW时计算终止； 应用平衡方程数即为理论板数。
（二）回流0、D = 0、W = 0； • 操作线方程为：yn+1 = xn； • R → ∞、N→Nmin。
第五节 双组分连续精馏塔的计算 五、设计型计算[473]
图解法
1 2 3
在对角线与平 衡线间画梯级
解析法
⎡⎛ x A ⎞ ⎛ xB ⎞ ⎤ lg ⎢⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎥ ⎢⎝ xB ⎠ D ⎝ x A ⎠W ⎥ ⎦ = ⎣ lg α m
切换操作线
分凝器、再沸器相 当于一块理论板
xD R +1
6
xW xF xD
第五节 双组分连续精馏塔的计算 五、设计型计算[463]
（一）理论板数的计算
3. 适宜加料位置
跨交点切换操作线 ——适宜加料位置 提前切换操作线 ——理论板数增加 滞后切换操作线 ——理论板数增加
6 5 5 4 4
33 4
3
t
B
过热汽相区
汽液 两相
p=const
区
过冷液相区 0
x(y)
1. 0
【提问】
操作线方程
一、已分析测得连续精馏塔中某4股物料的浓度组成分别为0.62， 0.70，0.75，0.82，试找出y7，y6，x7，x6（塔板序列自下往上）的对应 值： y7=______ y6=______ x7=______ x6=______ （清华大学2001年） 二、精馏过程的操作线为直线，主要基于______。 A. 塔顶泡点回流 C. 理想物系 （浙江大学1999年） 三、当进料为气液混合物且气液比为2：3时，进料热状况参数为 ________。 B. 恒摩尔流假定 D. 理论板假定