精馏塔回流比

?
2.45 ? 0.35 1 ? 1.45? 0.35
?
0.569
?
Rmin ?
x D ? yq yq ? xq
?
0.95 ? 0.569 ? 1.741 0.569 ? 0.35
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17
(3) 饱和蒸汽进料， q=0则yq=xF=0.35
xq
?
?
?
yq
(? ?
1) yq
?
5
① 全回流操作及特点
教材P335
1 2 3
N
III
?全回流流程
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y a1
c1 c2
c3
c4 x
xW
xF
xD
?全回流操作线
6
全回流操作的特点
教材P335
? 全回流操作时， D=0，W=0，F=0，无进料， 全塔不分精馏段和提馏段。
? 两段操作线合二为一，yn+1=xn。
? 平衡线与操作线距离最远，N=Nmin。 此时对应于最少理论板数。
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7
全回流操作适用场合
教材P337
? 设备开工时的初始阶段； ? 设备出现异常或调试阶段； ? 科学实验：测定全塔效率或单板效率。
？ 全回流是回流比的上限，回流比减小时有无限制呢？
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教材P338
a g
xD x
11
最小回流比计算方法
教材P338
? 解析法
q = 1时，xe= xF q = 0时，ye= xF
Rmin
?
a
1 ?
1
? ? ?
xD xF
?
a?1 ?
1?
xD xF
??
? ?
Rmin
?
a
1 ?
1
? ? ?
axD xF
?
a?1 ?
1?
xD xF
??
? ?
?Βιβλιοθήκη Baidu
1
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6.5.6 回流比的影响及选择
1. 回流比对精馏操作的影响 2. 生产中可能的几种回流比 3. 最小回流比的计算方法
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1
1 回流比对精馏过程的影响
教材P335
y
22'
3
5 34'
6 4'
c1
c2
xD RR1x2?D?11
57' 86'
xW
xF
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1' a1 a2
8
② 最小回流比及计算 y
教材P338
RmxRRRinxxxD???DDD 111
xW
xF
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x xD
9
最小回流比物理意义
教材P337
? 对于指定的分离任务 ，当回流比减小至某数值 时，使得需要的理论板数为无穷多，此回流比 称最小回流比。
？ 某一操作中的精馏塔，若实际回流比小于最小回流
1)x
?
1
2.45x ? 1.45x
两式联立； xq=0.427, yq=0.646
?
Rmin ?
xD ? yq yq ? xq
?
0.95 ? 0.646 0.646 ? 0.427
?
1.388
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16
(2) 泡点进料， q=1 则xq=xF=0.35
yq
?
1?
? xq (? ? 1)xq
教材P340
? 选取原则： 使总的费用最低。
费用
? 适宜回流比：
R ? ?1.1 ~ ? 2.0 Rmin
总费用
Rmin R适宜
操作费用 设备费用 回流比
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本次课重点内容及公式
?
最小回流比的计算方法；
Rmin
?
xD ? ye ye ? xe
?。
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比，问该塔能否正常操作？
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最小回流比计算方法
? 作图法 y
Rmin ? ag Rmin ? 1 dg
? xD ? ye
ye
xD ? xe
Rmin ?
xD ? ye ye ? xe
xD Rmin ? 1
Rmin
?
xD ? A A
?A
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d xW xe xF
(1) 冷液进料 q=1.35
(2) 泡点进料
(3) 饱和蒸汽进料
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解：(1) q=1.35
则q线方程：
y ? q x ? xF ? 1.35 x ? 0.35 ? 3.857x ? 1 q ? 1 q ? 1 1.35 ? 1 1.35 ? 1
相平衡方程：
y
?
1
?
?x (? ?
费 用
总费用
教材P339
操作费用 设备费用
Rmin R适宜
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回流比
4
2 几种可能的回流比 ① 全回流操作及特点 ② 最小回流比及计算 ③ 适宜回流比
教材P335-340
全回流操作的特点 全回流操作适用场合 最小回流比的物理意义 最小回流比的计算 ●
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R?
? 操作线远离 平衡线
? NT ?
? 设备费用 ?
xD x
2
1 回流比对精馏过程的影响
R ? ? L ? ,V ? ,V' ? ? 冷凝器、再沸器热负荷 ?
? 操作费用 ?
R ?? ? 塔直径 ? 冷凝器、再沸器尺寸?
? 设备费用 ?
教材P335
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3
1 回流比对精馏过程的影响
0.35 2.45 ? 1.45?
0.35
?
0.180
?
Rmin ?
xD ? yq yq ? xq
?
0.95 ? 0.35 ? 3.529 0.35 ? 0.180
因此，在分离要求一定的情况下，最小回流 比Rmin与进料热状况 q有关，q? , Rmin? .
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③ 适宜回流比
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?形状特殊平衡线的最小回流比：
Rmin ?
xD ? ye ye ? xe
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例6-3
在常压连续精馏塔中分离苯 -甲苯混合液， 已 知 xF=0.35 （ 摩 尔 分 率 、 下 同 ） ， xD=0.95, xw=0.05 相对挥发度 α=2.45。 试分别求以下三 种进料方式下的最小回流比。