第三节 精 馏
三、精馏过程的物料衡算
1.全塔物料衡算
总物料
轻组分
WDF qqq ??
WWDDFF xqxqxq ??
第三节 精 馏
三、精馏过程的物料衡算
2.局部物料衡算
恒摩尔流假定
精馏段
DLV qqq ??
定义 回流比
D
L
q
qR ?
Dnn xRxR
Ry
1
1
11 ?
?
?
??
精馏段操作线方程
第三节 精 馏
三、精馏过程的物料衡算
2.局部物料衡算
精馏段
提馏段
WLV qqq ??
''
W
WL
W
m
WL
L
m xqq
q
x
qq
q
y
?
?
?
?? ''
'
1
提馏段操作线方程
第三节 精 馏
三、精馏过程的物料衡算
2.局部物料衡算
加料处
VH
q
?料液摩尔气化热
进料所需热量气化 m o l1?进料热状态参数
进料状况 q 斜率 q / ( q - 1) q 线位置
冷液体 >1 ＋
泡点液体 =1 ∞
气 - 液混合物 0 ～ 1 －
露点蒸气 =0 0
过热蒸气 <0 ＋
第三节 精 馏
三、精馏过程的物料衡算
2.局部物料衡算
加料处
Fxqxq
q
y
1
1
1 ?
?
?
?
FVV qqqq )(
' ??? 1
FLL qqqq ??
'
q’Lq’V
qLqV
qF
q线方程
第三节 精 馏
三、精馏过程的物料衡算
3.操作线方程在相图上的表示
d
ff
2
f3
f3
f4 e
xf xd
a
xw
c
y
x
0
1?R
xD
qxF
精馏段操作线
q线
提馏段操作线
第四节 板式精 馏 塔计算
一、理论塔板和理论塔板数
1.理论塔板的概念
理论级 理论塔板
理论塔板数
2.逐板计算法求理论板数
计算流程
2
1
1
y
x
xy
D
精馏段操作线方程
平衡关系式
?
?
?
计算流程
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
)(
,
,
完全气化
理论板数
为理论级数
为加料板序号（提馏段方程）
精馏段操作线方程
平衡关系式
S
S
N
S
m
T
WS
qm
D
xx
xx
y
x
xy
1
2
1
1
?
?
第四节 板式精 馏 塔计算
一、理论塔板和理论塔板数
3.图解法求理论
塔板数
作相图（平衡线
与对角线）
作全塔操作线
从 xD点开始,在
平衡线与操作线
之间作直角阶梯，
直到超过 xW点。
阶梯数就是理论
级数
例 1 由一块理论板与塔釜组成的精馏塔中，
进料为甲醇（ A） 含量 30%
（摩尔分数）的泡点水溶液，
欲得到 20kmol / h含甲醇 80%
的塔顶馏份，回流比 3.0，
1.写出精馏段操作线方程；
2.利用相图及上述方程求塔釜液相组成 xW
（ 甲醇水溶液为非理想溶液）；
3.试求算加料量 。
第四节 板式精 馏 塔计算
一、理论塔板和理论塔板数
4.简捷计算法求理论板数
最小回流比
交交
交
xy
yx
R d
?
?
?m i n
??? SRR 时，m i n
全回流时
m i nSSR ??? 时，
第四节 板式精 馏 塔计算
一、理论塔板和理论塔板数
4.简捷计算法求理论板数
芬斯克 (Fenske)公式 (理想溶液全回流时 )
吉利兰 (Gilliland)图
实际回流比时
?lg
)/(
)/(
lg
m i n
wBA
dBA
xx
xx
S ?
1??SSS min
第四节 板式精 馏 塔计算
二、塔板效率和实际塔板数
单板效率
Murphree效率
1
1
?
?
?
?
?
nn
nn
MG yy
yy
E
*
全塔效率
N
N
E T
T
??
理论提浓平均值
实际提浓平均值
理论塔板数
实际塔板数
第四节 板式精 馏 塔计算
三、塔高、塔径和塔板压力降