01-MATLAB精馏塔塔板数计算

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精馏塔理论塔板数计算

8
0.503 0.679
0.464 0.679
8
0.273 0.416
0.225 0.416
0.675 0.675 0.836
0.760 0.975
0.710 0.710 0.857
0.788 1.045
0.400 1.075
0.400 1.110
9
0.464 0.655
0.437 0.655
9
0.225 0.342
FALSE -0.012 -0.030
FALSE -0.012 -0.030
FALSE -0.012 -0.030
FALSE
0.406 0.619
0.406 0.619
FALSE
-0.011 -0.011 -0.028 -0.028
FALSE
0.406 0.619
0.406 0.619
FALSE
FALSE
-0.001 -0.005 -0.013 -0.013
FALSE
0.406 0.619
0.406 0.619
FALSE
-0.005 -0.008 -0.020 -0.020
FALSE
0.406 0.619
0.406 0.619
FALSE
-0.008 -0.010 -0.024 -0.024
-0.011 -0.012 -0.029 -0.029
FALSE
0.406 0.619
0.406 0.619
FALSE
-0.012 -0.012 -0.029 -0.029
FALSE
0.406 0.619
0.406 0.619
FALSE
-0.012 -0.012 -0.030 -0.030

精馏过程工艺参数的确定(理论塔板数计算)

（不包括塔釜）（包括塔釜）
2、图解法图解法求理论塔板数的基本原
理与逐板计算法相同，所不同的是用相平衡曲线和操作线分别代替相平衡方程和操作线方程。用图解法求理论塔板层数的具体步骤如下：
（1）绘相平衡曲线（2）绘操作线绘出精馏段操作线和提馏段操作线
（3）绘直角梯级从（xD,xD）点开始，在精馏段操作线与平衡线之间绘水平线与垂直线构成直角梯级，当梯级跨过两段操作线交点d时，则改在提馏段操作线与平衡线之间作直角梯级，直至梯级的垂线达到或跨过(xW,xW)点为止。梯级总数即为所需的理论塔板数（包括塔釜）。
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库《化工单元操作》课程
项目八蒸馏及设备操作
南京科技职业学院
项目八：精馏及设备操作
任务2：精馏过程工艺参数的确定 ---理论塔板数计算回流比计算
南京科技职业学院化学工程系
一、理论塔板数计算
（一）理论塔板概念若汽液两相能在塔板上充分接触，使离
开塔板的汽液两相温度相等，且组成互为平衡，则称该塔板为理论塔板。
❖ 试用（1）逐板计算法，（2）图解法分别求出所需的理论板层数及进料板位置。
（三）实际塔板数确定全塔效率在指定的分离条件下，所需的理论塔板数NT（不包括塔釜）与实际塔板数N之比称为全塔效率，用符
号ET表E示T 。N即NT
实际塔板数：
N NT ET
L
泡罩塔塔板效率关系曲线
y3
xn-1
精馏段操作线方程
yn
yn
相平衡方程求
xn≤ xd
直到xn xd（xd为两段操作线交点坐标x数值）时，说明第n 层板为加料板，该板应属于提馏段。因此精馏段所需理论板数为n -1块。

MATLAB图解精馏塔理论塔板数程序代码

MATLAB图解精馏塔理论塔板数程序代码function distillation %文件名“distillation”可以更改% 输入计算所需参数q=1;%输入进料热状况参数R=;%输入回流比xD=;%输入塔顶轻组分摩尔分数xW=;%输入塔底轻组分摩尔分数xF=;%输入进料轻组分摩尔分数%以下输入相平衡数据x0=[01]; y0=[01];Yr=@(x)R/(R+1).*x+xD/(R+1);%精馏段操作线fun=@(x)(q-1)*(R/(R+1).*x+xD/(R+1))-(q*(x-xF)+(q-1)*xF); xQ=fzero(fun,;%求操作点yQ=Yr(xQ);xOP=[xW,xQ,xD];yOP=[xW,yQ,xD];yfit=linspace(0,1,1001);xfit=interp1(y0,x0,yfit,'pchip');%%绘制图形hold onbox onplot([0 1],[0 1],'k');xlabel('x')ylabel('y')plot(x0,y0,'r')plot(xfit,yfit,'r-')plot(xF,xF,'b*')plot(xQ,yQ,'bo')plot(xOP,yOP,'b-')k=1;yn(1)=xD;xn(1)=interp1(y0,x0,yn(1),'pchip');plot([xD,xn(1)],[yn(1),yn(1)],'b-')text(xn(1),yn(1),num2str(1),...'HorizontalAlignment','center','VerticalAlignment','bottom') while xn(k)>xWyn(k+1)=interp1(xOP,yOP,xn(k));k=k+1;xn(k)=interp1(y0,x0,yn(k),'pchip');plot([xn(k-1),xn(k-1)],[yn(k-1),yn(k)],'b-')plot([xn(k-1),xn(k)],[yn(k),yn(k)],'b-')text(xn(k),yn(k),num2str(k),...'HorizontalAlignment','center','VerticalAlignment','bottom' ) endN=k;plot([xn(N),xn(N)],[yn(N),xn(N)],'b-')text(xn(N),yn(N),num2str(N),...'HorizontalAlignment','center','VerticalAlignment','bottom' )N_Feed=find(xn<xF);N_Feed=N_Feed(1);text,,{strcat('所需理论板：',num2str(N)),...strcat('进料板位置：',num2str(N_Feed))},...'HorizontalAlignment','left','VerticalAlignment','top')%以下代码是为了去掉顶端和右边坐标轴的刻度box offax2 = axes('Position',get(gca,'Position'),... 'XAxisLocation','top',... 'YAxisLocation','right',... 'Color','none',...'XColor','k','YColor','k'); set(ax2,'YTick', []);set(ax2,'XTick', []);box on运行结果如图1所示：图1 图解苯-甲苯精馏塔理论塔板数和进料位置 00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.10.20.30.40.50.60.70.80.91x y。

精馏塔理论板计算

精馏塔理论板计算精馏塔是一种重要的分离设备，广泛应用于石油化工、化学工程、食品工业等领域。

精馏塔的设计和计算涉及多个方面，包括塔型选择、传热、质量传递、能量平衡等等。

下面我们将重点介绍精馏塔的理论板计算。

在精馏过程中，将混合物加热至汽化温度后，引入精馏塔顶部。

混合物在塔内上升时，会发生质量传递与能量转移，使得不同组分在塔内逐渐分离。

在塔内设置一些平行分离表面，称为理论板，用于增加塔内相对运动，增强分离效果。

理论板数的计算是精馏塔设计的一项关键工作。

理论板数决定了塔的高度和尺寸，直接关系到精馏塔的经济性和操作性能。

一般来说，塔板数越多，分离效果越好，但也会增加塔的复杂性和成本。

因此，确定适当的理论板数非常重要。

常用的理论板计算方法有剪切力方法、传质阻力方法和蒸汽平衡法。

其中，剪切力方法是最常用的一种方法。

剪切力方法通过计算流体在理论板上的剪切力来确定塔板数。

该方法的基本原理是，在理论板上，当上升相和下降相的速度逐渐相等时，流体单位质量通过塔板上的剪切应力会阻碍下一板的流体上升，从而形成塔板。

因此，通过剪切力的大小，可以推导出理论板数。

剪切力方法的计算步骤如下：1.确定需要分离的组分物质和混合物的性质参数，包括物质的相对挥发度、密度、粘度等。

2.根据塔板上升流体和下降流体的速度差异，计算剪切力。

剪切力的计算公式为：F=ρL×g×(Ud-Uu)其中，F为塔板上的剪切力，ρL为流体密度，g为重力加速度，Ud 为下降相（液相）速度，Uu为上升相（气相）速度。

3.根据剪切力的大小，选择适当的理论板间距。

根据经验公式或实验数据，可以确定不同剪切力值对应的理论板间距。

4.根据塔高度和理论板间距，计算理论板数。

塔高度H除以理论板间距L，即可得到理论板数N。

需要注意的是，精馏塔的理论板计算还需要考虑一些其他因素，如进料浓度、热力学性质、操作压力等等。

因此，在实际设计中，还需要结合具体情况进行综合考虑和优化。

精馏塔理论塔板数计算

0.940 0.940 0.979 0.923 1.358 0.940 0.513 0.423 0.476
0.950 0.950 0.983 0.941 1.388 0.950 0.517 FALSE 0.423 0.476 -0.009 -0.029
0.990 0.990 0.997 0.950 1.403 0.990 0.530 0.423 0.476
FALSE 0.423 0.476 FALSE -0.009 -0.029 -0.009 -0.029 0.423 0.476
FALSE 0.423 0.476 FALSE -0.009 -0.029 -0.009 -0.029 0.423 0.476
FALSE 0.423 0.476 FALSE -0.009 -0.029 -0.009 -0.029 0.423 0.476
交点在平衡线上,回流比最小,记入Rmin计算理论塔
0.605 0.605 0.821 0.608 0.836 0.605 0.402 0.423 0.476
0.630 0.630 0.836 0.640 0.888 0.630 0.410 FALSE 0.423 0.476 -0.007 -0.021
FALSE -0.009 -0.028
FALSE -0.009 -0.029
FALSE -0.009 -0.029
FALSE -0.009 -0.029
FALSE -0.009 -0.029
FALSE -0.009 -0.029
FALSE -0.009 -0.029
FALSE -0.009 -0.029
7 0.044 0.120
8 0.017 0.050
FALSE 0.004 0.011

精馏过程工艺参数的确定(理论塔板数计算)讲解

x D = y1
x 根据 x y 根据 y x 根据 x y
相平衡方程求
1
1
精馏段操作线方程
相平衡方程求
2
2
2
精馏段操作线方程
2
3
xn-1
yn

精馏段操作线方程
相平衡方程求
yn
x n≤ x d

直到xn xd（xd为两段操作线交点坐标x数值）时，说明第n 层板为加料板，该板应属于提馏段。因此精馏段所需理论板数为n -1块。
理论塔板数与哪些参数有关？与物料量的多少是否有关？
NT f xF , xD , xW , q, R,
与进料位置也有关，提前进料和推迟进料都会使理论塔板数增多
某理想混合液用常压精馏塔进行分离。进料组成含 A81.5％，含B18.5％（摩尔百分数，下同），饱和液体进料，塔顶为全凝器，塔釜为间接蒸气加热。要求塔顶产品为含A95％，塔釜为含B95％，此物系的相对挥发度为2.0，回流比为4.0。试用（1）逐板计算法，（2）图解法分别求出所需的理论板层数及进料板位置。
根据 y2 xm-1 ym
相平衡方程求
提馏段操作线方程
相平衡方程求

如此重复计算直至xm xW为止。由于离开塔釜的汽液两相组成达到平衡，故塔釜相当于一块理论板，提馏段所需的理论塔板数为m-1块。
WxW L y m1 xm L W L W
x A yA 1 ( 1) x A
全塔所需的理论塔板数NT为
N n m 2
T
（不包括塔釜）（包括塔釜）
N n m 1
T
2、图解法图解法求理论塔板数的基本原理与逐板计算法相同，所不同的是用相平衡曲线和操作线分别代替相平衡方程和操作线方程。用图解法求理论塔板层数的具体步骤如下：（1）绘相平衡曲线（2）绘操作线绘出精馏段操作线和提馏段操作线

精馏塔的简洁计算公式

精馏塔的简洁计算公式精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备，通过不同组分的沸点差异来实现分离。

在工程设计和操作中，需要对精馏塔进行计算和分析，以确保其正常运行和达到预期的分离效果。

在本文中，我们将介绍精馏塔的简洁计算公式，帮助读者更好地理解和应用这些公式。

1. 精馏塔的传质效率公式。

精馏塔的传质效率是评价其性能的重要指标之一。

传质效率通常用塔板数或高度来表示，其计算公式如下：N = HETP × (n-1)。

其中，N表示塔板数或塔高度，HETP表示每塔板传质高度，n表示理论板数。

2. 精馏塔的塔板压降公式。

塔板压降是精馏塔运行中需要考虑的重要参数之一。

塔板压降的计算公式如下：ΔP = ρ× g × H × (1-ε) + ΔPv。

其中，ΔP表示塔板压降，ρ表示液体密度，g表示重力加速度，H表示塔板高度，ε表示塔板孔隙率，ΔPv表示气体速度压降。

3. 精馏塔的塔顶温度计算公式。

精馏塔的塔顶温度是其操作中需要重点关注的参数之一。

塔顶温度的计算公式如下：T = T0 + ΔT。

其中，T表示塔顶温度，T0表示进料温度，ΔT表示塔顶降温。

4. 精馏塔的塔板液体高度计算公式。

塔板液体高度是精馏塔操作中需要实时监测和控制的参数之一。

塔板液体高度的计算公式如下：H = H0 + ΔH。

其中，H表示塔板液体高度，H0表示初始液位高度，ΔH表示液位变化量。

5. 精馏塔的塔板塔顶气体速度计算公式。

塔板塔顶气体速度是精馏塔操作中需要关注的参数之一。

塔板塔顶气体速度的计算公式如下：V = Q / A。

其中，V表示塔板塔顶气体速度，Q表示气体流量，A表示塔板横截面积。

总结。

精馏塔是一种重要的分离设备，其性能和操作参数需要通过计算和分析来进行评估和控制。

本文介绍了精馏塔的传质效率、塔板压降、塔顶温度、塔板液体高度和塔板塔顶气体速度的计算公式，希望能对读者有所帮助。

当然，精馏塔的计算和分析涉及到更多的参数和复杂的情况，需要结合具体的工程实际情况进行综合分析和计算。

精馏塔理论塔板数计算

精馏塔理论塔板数计算精馏塔是一种常用的分离和纯化混合物的设备。

在精馏过程中，混合物中的组分会根据其挥发性的差异，通过塔板分离为不同纯度的组分。

塔板数是衡量精馏塔分离效果的重要指标之一、本文将介绍精馏塔的理论塔板数计算方法，并简要解析其应用。

精馏塔的理论塔板数是指在无质量和热量传递损失的情况下，实现完全的分离所需的等效塔板数。

其计算可以使用Teope方程进行估算。

Teope方程是一个基于传递单元理论的简化模型，可以用于估算理论塔板数。

Teope方程的基本形式为：Nt=Nf+Nr+Nz其中，Nt为总塔板数，Nf为塔底下部的传质单元数，Nr为塔顶上部的传质单元数，Nz为塔体的塔板数。

传质单元数是通过传递单元量化描述的，可以根据不同的物理现象进行选择。

一般来说，传递单元可以是汽-液平衡单元、传质过程单元或传热过程单元等。

在使用Teope方程计算理论塔板数时，需要根据实际情况选择适当的传递单元。

常用的选择有根据挥发度平均法选择传质单元，或者根据物理性质（如热扩散系数）选择传质过程单元。

对于质量传输控制塔板，传质单元的选择可以通过挥发度平均法来实现。

挥发度是指组分在液相和气相中分配的平衡性质，可以通过实验或计算得到。

根据挥发度平均法，可以将塔板上的传质单元数定义为:Nf = ΔHF / ln(αi)其中，ΔHF为进料组分的化学势差，αi为塔底和塔顶组分浓度的挥发度比。

对于能量传输控制塔板，传热过程单元的选择可以使用传热系数的平均法。

传热系数是描述传热过程的性质，可以根据传热模型或实验来确定。

传热过程单元的计算可以使用下式：Nr=ΔHR/(KlA)其中，ΔHR为进料组分的焓差，Kl为液相传热系数，A为塔板有效面积。

总的塔板数Nt的计算可以通过对Nf、Nr和Nz进行求和得到。

需要注意的是，由于Teope方程是一个估算模型，其计算结果只能作为初步参考，并不能完全准确地预测塔板数。

精馏塔的理论塔板数计算是精馏塔设计的重要一步。

理论塔板数的计算

分离度是衡量分离效果的重要指标，塔板数越多，分离度越高，即相邻两流股的分离越彻底。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在一定范围内，增加塔板数可以显著提高分离度，但超过一定值后，分离度的提高将变
得缓慢。
塔板数与产品纯度的关系
塔板数越多，产品纯度越高。这是因为塔板数越多，物料在塔内停留的时间越长，越有利于组分的分离。
在实际操作中，为了达到所需的产品纯度，可以通过增加塔板数来提高分离效果。
理论塔板数计算公式
理论塔板数计算公式是用于计算色谱柱分离效率的重要参数，其计算公式为：$N = 5.54(tR/W1/2)$，其中$N$为理论塔板数， $tR$为峰的保留时间，$W1/2$为半峰宽。
该公式基于色谱理论，通过将色谱峰的保留时间和峰宽等参数代入公式，即可得到理论塔板数。
实际应用中的计算方法
理论塔板数的计算
contents
目录
• 塔板数的定义 • 理论塔板数计算方法 • 塔板数的影响因素 • 塔板数与分离效果的关系 • 塔板数优化方法
01
塔板数的定义
塔板数的概念
01
塔板数是指塔内理论分离层的数目，用于描述蒸馏塔或吸收塔等分离设备的分离性能。
02
它反映了塔内各层分离效果的好坏，是衡量分离设备效率的重要参数。
在实际应用中，理论塔板数的计算通常需要借助色谱软件或仪器自带软件进行。
这些软件通常会提供自动计算或手动输入参数的功能，用户只需输入保留时间和峰宽等参数，软件即可自动计算出理论塔板数。
此外，为了获得更准确的计算结果，还需要注意实验条件的标准化和数据的准确性。
计算过程中的注意事项
在计算理论塔板数时，需要注意峰宽的测量方法，因为不同的测量方法可能会影响计算结果的准确性。

精馏塔塔板数计算步骤

精馏塔塔板数计算步骤
在传统的精馏过程中，塔板的数量是至关重要的设计参数，它能够反映出馏分的复杂性程度，准确地决定传统精馏系统的性能。

本文将介绍计算塔板数量的步骤，以制定有效的配置计划，帮助企业提高生产效率，实现优化的投资成果。

首先，企业要通过收集和分析数据，确定精馏系统中干粗分离物及其衍生物的组成，并确定其分子量、熔点、醇度、介电常数和其他性质，以便测算馏分的复杂程度，从而获得准确的塔板数量的参考范围。

其次，计算精馏塔的直径、塔高及塔板的垂直距离、水力跳跃等安装参数，确定塔布局等参数。

接着，结合发酵和生产工艺，优选采用哪种类型的塔板，如相变片塔板、塔顶尾板、气力和液力。

最后，企业可按照安装完成后的流动图计算出合理的塔板数量，塔板数量过少会导致投资和能耗浪费，反之会导致塔板耗材的增加。

综上，正确计算塔板数量是安装性能优良的精馏系统的关键，应综合考量设计参数等，结合流体力学和热力学理论，采用科学的方法，正确计算出塔板数量，有助于实现精密的生产操作，保证生产的高质量效果。

连续精馏实际塔板数的计算[要诀]

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y 1=x D 5－24而离开第1块塔板的x 1与y 1满足平衡关系，因此x 1可由汽液相平衡方程求得。

即111)1(y y x --=αα 5－25第2块塔板上升的蒸汽组成y 2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Dx R x R R y 11112+++=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x n <x q (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x w ’<x w 为止。

现将逐板计算过程归纳如下：相平衡方程： x1 x2 x3……x n <x q-------x w ’<x w操作线方程： x D =y1 y2 y3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图5-13 理论板数图解法示意图之间作直角梯级，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），应及时更换操作线，因为对一定的分离任务，此时所需的理论板数最少，这时的加料板为最佳加料板。

塔板数计算公式

塔板数计算公式
塔板数计算公式是用来计算电站中需要安装多少塔板的一种计算方法。

它通常在设计火力发电厂时使用，以确定每个电站应安装多少个塔板以供实施某种特定的电力传输方案。

塔板数计算公式的基本原理是，根据电站的发电机和变压器的总容量，确定需要安装的塔板数量。

这个公式的具体形式如下：
塔板数 = 发电机容量/变压器容量
从这个公式可以看出，塔板数的计算主要取决于发电机和变压器的容量。

比如，如果电站中发电机容量为1万千瓦，而变压器容量为5千瓦，那么电站中需要安装的塔板数就是20个（10000/5000=20）。

塔板数计算公式不仅可以用于计算电站中需要安装多少塔板，还可以用于计算某一特定线路上塔板的数量。

比如，如果某一特定线路上有2个发电机，容量分别为5000千瓦和3000千瓦，而变压器容量为1000千瓦，那么此线路上需要安装的塔板数就是7个
（5000/1000+3000/1000=7）。

塔板数计算公式不仅用于电力传输，也可以用于其他领域，比如电信、水利等。

例如，在水利工程中，可以使
用塔板数计算公式来计算管道中所需要的塔板数量，以确定每个水库需要安装多少个塔板。

总之，塔板数计算公式是一种比较常用的计算方法，它可以被用于多个领域，帮助我们确定各种系统中所需要的塔板数量。

它可以在设计火力发电厂时使用，以确定每个电站应安装多少个塔板以供实施某种特定的电力传输方案，也可以用于其他领域，如电信、水利等。

01-MATLAB精馏塔塔板数计算

MATLAB精馏塔塔板数计算一、引言精馏塔是在化工生产过程中经常使用的反应器，特别在石油化工中应用广泛。

在精馏塔的设计中，对不同的反应过程要确定不同的反应器，其中塔板数就是非常重要的参数之一。

精馏塔塔板计算是精馏计算比较复杂、烦琐的计算，计算过程中囊括了精馏单元操作中几乎所有的基本原理和计算方法，通过交替使用相平衡方程、精馏段操作线方程和提馏段操作线方程计算塔板组成。

在此过程中使用了几次相平衡方程即可得几块理论塔板数。

而在工程计算中MATLAB语言拥有大量的命令集和可用函数集可以完成各种计算和数据处理，方便快捷，计算精确，形式简单，易于掌握。

所以将MATLAB运用到精馏塔塔板数的计算中，有利于简化计算。

二、MATLABMATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意，基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解决问题要比用C、FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多。

有大量的指令可供调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入MATLAB函数库中方便自己以后调用。

它拥有强大的函数库、工程运算和图形处理功能，程序命令简单，基本上是计算过程的呈现，是替代上述语言进行计算机辅助计算的一种良好工具。

用MATLAB来实现精馏过程的计算机辅助计算，不仅计算过程简单，而且可以利用图形直观地表达计算结果，是工程类学生学习课程的一种有效辅助手段。

本文将以MATLAB软件为平台，以双组份物系为例，针对精馏塔理论塔板的计算问题进行探讨。

三、精馏塔及操作原理精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置，又称蒸馏塔。

有板式塔和填料塔两种主要类型。

精馏操作是化工生产中应用最广的分离过程，精馏操作迫使混合物的气、液两相在精馏塔体中作逆向流动，在互相接触过程中，液相中的轻组分逐渐转入气相，而气相中的重组分则逐渐进入液相。

精馏过程本质上是一种传质过程，也伴随着传热。

四、案例某理想混合液用常压精馏塔进行分离。

精馏塔板数无限多的计算问题

精馏塔板数无限多的计算问题众所周知，精馏塔的分离能力随着塔板数的增加而增加，即塔顶产品与塔釜产品的纯度会随着塔板数的增加而增加，假设精馏塔板数达到无限多块，对于二元精馏而言，塔顶产品与塔釜产品的纯度会不会都达到100%呢？我们说一般不会，因为精馏塔的分离能力不但与塔板数有关，还严格的受到相平衡规律、物料衡算规律的限制。

相平衡规律、物料衡算规律是解决精馏塔板数无限多的计算问题的核心。

下面，我们通过两个例子说明解决精馏塔板数无限多的计算问题的要点所在。

例1.在常压连续提馏塔中分离含乙醇0.033(摩尔分数)的乙醇-水混合液。

饱和液体进料，直接蒸汽加热。

若要求塔顶产品中乙醇回收率为99%，试求：(1)在理论板层数为无限多时，计算1mo1进料所需蒸汽量；(2)若蒸汽量取为最小蒸汽量的2倍时，求所需理论板层数及两产品的组成。

假设塔内气、液相为恒摩尔流动。

常压下气液平衡数据列于本题下表中。

分析：要求解本问题，首先要比较透彻得了解提馏塔和直接水蒸气加热条件下的操作线方程的画法。

我们知道，提馏塔没有精馏段，进料加入塔顶的第一块板，所以提馏塔的操作线方程只有一条，且该操作线的上端点就是q线与y=x D(塔顶产品组成)的交点。

若采用直接水蒸气加热，该操作线的下端点就是(x w,0)点，x w为塔釜产品组成。

图1(1)通过上面的分析可知，提馏塔操作线的上端点在q线上，且上端点的纵坐标就是塔顶产品组成x D。

现塔板无穷多，意味着x D会尽可能增大，即上端点会沿q线尽可能向上移动。

但上端点会不会无限向上移动呢？如图1所示，上端点向上移动的极限点就是q线与平衡线的交点。

上端点如果向上移动超过极限点的话，意味着塔内的精馏操作将被破坏。

因此，当提馏塔塔板无限多时，塔顶产品组成x D的极限点的纵坐标。

根据题意，饱和液体进料，q 线的方程为x=x F，平衡线可通过上表的数据做出，则极限点的纵坐标就是0.27，即x D=0.27。

另外一方面，塔板无穷多，也意味着塔釜组成x w将尽可能减小，即提馏塔操作线的下端点会尽可能沿着横轴向左移动，下端点会不会向左移动到横轴与平衡线的交点，即原点，以至于x w=0呢？不会的，根据物料衡算，如果发生这种情况，意味着进料的全部乙醇都会从塔顶产品馏出，那么乙醇在塔顶的回收率就会达到100%，和题意中的乙醇在塔顶的回收率为99%矛盾。

精馏塔的计算

则F = D + W
FxF= DxD+ WxW
175 = D + WD=76.6kmol/h
175×0.44=0.974D+0.0235WW=98.4kmol/ h
例：将含24%（摩尔分率，以下同）易挥发组分的某混合液送入连续操作的精馏塔。要求馏出液中含95%的易挥发组分，残液中含3%易挥发组分。塔顶每小时送入全凝器850kmol蒸汽，而每小时从冷凝器流入精馏塔的回流量为670kmol。试求每小时能抽出多少kmol残液量。回流比为多少？
Y =nA/nB=yA/yB=yA/（1-yA）kmolA / kmolB
Y =pA/pB=pA/（P - pA）
在吸收操作中，通常A组分：指吸收质
B组分：液相xB指吸收剂，气相yB指惰气
四．吸收推动力：实际浓度与平衡浓度之差。即ΔY=Y–Y*（以气相浓度表示）
ΔX=X*- X（以液相浓度表示）
脱收推动力：ΔY=Y*- Y（以气相浓度表示）
气膜、液膜越厚，传质阻力越大，传质速率就越小，而膜越薄，自然越有利传质。
（三）提高吸收速率：流体力学指出，流速越大，边界膜越薄。因此按照双膜理论，在其它条件不变时，增大流速，就可以减小双膜阻力，从而提高吸收速率。
七．吸收速率
1．吸收速率：是指单位传质面积上，单位时间内吸收的溶质量。
在稳定操作的吸收设备中吸收设备内的任一部位上，相界面两侧的对流传质速率是相等的（否则会在界面处有溶质积累）。因此其中任何一侧有效膜中的传质速率都能代表该处的吸收速率。
阻力阻力
双膜理论模型
通过假设，把整个相际传质的复杂过程简化为吸收质只是经气、液两层的分子扩散过程。因此两膜层就成为吸收过程的两个基本阻力。
（二）在两相主体浓度一定的情况下，两膜层的阻力便决定了传质速率的大小。双膜理论也称双阻力理论。

matlab作图法计算精馏理论板数

MATLAB图解法计算精馏塔理论板数中文摘要：双组份精馏是化工生产中重要的单元操作，运用matlab【1】的强大功能，通过绘制精馏段和提留段操作线方程以及进料q线方程，运用图解法计算理论板数和进料板位置，使得求解精确、简洁。

中文关键词：matlab 精馏理论板图解法Title：Graphical Method MATLAB number of theoretical distillation Abstract：Two-component distillation is an important chemical production unit operations, using the power of matlab, by drawing the rectifying section operating line segment and the retention equation and the feed q line equation, the use of graphical method to calculate the theoretical plate number and location of the feed plate Makes solving the accurate, conciseKeywords：Matlab Distillation Theoretical plate Graphic引言二元精馏塔的计算可用图解法计算理论板数。

通过函数求解曲线绘制，采用图解法计算理论板数。

在工程计算中matlab语言拥有大量的命令集和可用函数集可以完成各种计算和数据处理，集数值计算和图形处理功能于一身，形式简单，易于掌握。

1 问题叙述：常压操作的的连续精馏塔，分离含二硫化碳0.53（摩尔分数）的二硫化碳—四氯化碳混合液，要求塔顶产品中含二硫化碳不低于0.986，塔底产品中含二硫化碳不高于0.0220.操作回流比为3.8，计算进料液相分率为1.550时的理论板层数和加料板位置。

图解法绘塔板图并求塔板数的matlab程序

end
plot(x_w*ones(1,1000),linspace(0,0.8,1000),'k:','LineWidth',0.75);hold on;
plot(x_d*ones(1,1000),linspace(0,0.8,1000),'k:','LineWidth',0.75);hold on;
functionnfunmaina1b1a2b2a1b1为精馏段方程ya1xb1a2b2为提馏段方程ya2xb2n为总塔板数不包括再沸器symsxyx0
function N=funmain(a1,b1,a2,b2)
%%a1,b1为精馏段方程y=a1x+b1
%%a2,b2为提馏段方程y=a2x+b2
%%N为总塔板数(不包括再沸器)
N2=length(find(A0~=0));
%t=0.0001;%%间距
M=[x_d;X0];
N=[Y0([1:length(X0)],1);B0(1,1)];
O=[B0;x_w];
for i=1:N1
p=linspace(M(i+1),M(i),1000);
q=Y0(i)*ones(1,length(p));
f=B0(j+1)*ones(1,length(e));
plot(e,f,'LineWidth',2);hold on;
g=linspace(O(j+1),O(j+2),1000);
h=A0(j+1)*ones(1,length(g));
plot(h,g,'LineWidth',2);hold on;

用Matlab求解化工原理塔板计算问题

用Matlab求解化工原理塔板计算问题
讲演人：浙江工业大学学号：研 11 级化学工程
前言
化工原理计算通常以工程实际问题为背景,求解中经常涉及到非线性方程 (组)、插值、曲线拟合、数值积分、图解等工程计算方法,问题复杂,往往要进行多次反复试差计算,才能得到结果,计算量较大。这样不仅解题效率低,而且有些计算结果不够精确。Matlab语言 ,是一种广泛应用于工程计算和数值分析领域的新型高级语言,拥有大量的命令集和可用函数集,可以完成各种计算和数据处理,集数值计算功能、符号运算功能和图形处理功能于一身,形式简便、易于掌握。
计算内容
蒸馏、萃取、干燥等单元操作中, 经常会利用做图进行相关计算, 如精馏中M cCabe——Thiele 图解法 (M — T 图解法) 求理论板数, 萃取三角形相图图解计算, 以及用于干燥器设计和干燥过程计算的空气湿度图 Matlab 具有很强的图形计算功能, 可以方便地完成有关计算。这里举一个氯仿—苯溶液进行二元连续精馏所需理论板数的图解算。已条件为:对氯仿而言，规定xD =0.975， xF = 0.44， xW=0.0235， R = 3.5，q = 1.362，以及常压下氯仿—苯的平衡数据
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 与进料线交点：xc = fzero(@cross,0.5,optimset('fzero'),R,xD,q,xF); yc = recope(xc,R,xD); • function y = cross(x,R,xD,q,xF) y = recope(x,R,xD)-qline(x,q,xF); • 绘制提溜线：line([xc,xW],[yc,xW],'Color','c')

塔板数计算公式

塔板数计算公式
使用塔板数计算公式来计算塔板数量可以节省大量的时间和金钱。

它可以帮助您快速计算给定的塔板尺寸所需的塔板数量，以便在施工之前更好地准备材料和安排施工现场。

塔板数计算公式的基本原理是：每个塔板的长度和宽度（或直径），以及所需的深度，用来计算每块塔板所需的体积。

然后，将总体积除以每块塔板的体积，即可得出所需塔板数量。

塔板数计算公式包括以下几个基本步骤：
1.确定塔板的尺寸，包括长度，宽度（或直径）和深度。

2.计算塔板的体积。

长度乘以宽度（或直径），再乘以深度。

3.将总体积除以每块塔板的体积，以获得所需塔板数量。

例如，如果您需要构建一个塔，该塔有一个半径为3英尺，高度为2英尺的圆形塔板，您可以使用以下公式计算所需塔板数量：
计算总体积：V = 3.14 * 3 * 3 * 2 = 56.52平方英尺
计算每块塔板的体积：V = 3.14 * 3 * 3 * 0.25 = 7.06平方英尺
将总体积除以每块塔板的体积（V / V），可得出所需塔板数量：V / V = 56.52 / 7.06 = 8块塔板
使用塔板数计算公式，您可以准确计算出需要多少块塔板，从而有效地准备材料和安排施工现场。

塔板数计算公式的使用不仅可以节省时间，而且还可以节省金钱，因为您不需要多余的材料。

塔板数计算公式是一个非常有用的工具，它可以帮助您准确计算出需要多少块塔板，以及如何有效地准备材料和安排施工现场，以节省更多的时间和金钱。