精餾實驗裝置實際塔板數(shù)與精餾塔的效率

精餾實驗裝置實際塔板數(shù)與精餾塔的效率

 板式塔的效率有幾種不同的定義：全塔效率，板效率和點效率。

(一)全塔效率

為完成一定分離任務(wù)所需的理論板數(shù) 和實際板數(shù)之比稱為全塔效率。

在設(shè)計時為了確定所需的實際板數(shù)必須具有全塔效率的數(shù)據(jù)。此種數(shù)據(jù)或取自于工廠的實際經(jīng)驗數(shù)據(jù)，或取自實驗裝置的試驗數(shù)據(jù)。輕碳氫化合物的全塔效率一般為70％～90％。

當沒有可靠的實驗數(shù)據(jù)時，可根據(jù)一些經(jīng)驗關(guān)系來估算。對烴類精餾應(yīng)用較多的是奧康奈爾(o’commell)全塔效率圖。

該曲線也可以用下式表達

                       (10-86)

運用該圖 時，相對揮發(fā)度取塔頂塔底算術(shù)平均值時的數(shù)據(jù)。進料的粘度則按各組分液相粘度的摩爾平均值計算。

式中

    ──進料的液相粘度，mPa·s；

    ──進料中組分i的摩爾分率；

──組分i于全塔平均溫度下的液相粘度，mPa·s

圖10-29原來是由泡罩塔的經(jīng)驗數(shù)據(jù)作出，但實驗結(jié)果證明，不同結(jié)構(gòu)的塔板其效率相差不大，但塔徑卻有相當大的影響。表l0-8列出在不同的液流長度(指液體在塔板上流過的距離)下，圖10-29中E_T讀數(shù)應(yīng)增加的百分數(shù)。

 (二)板效率

    板效率又稱默弗里(Murphree)板效率。以汽相組成表示的稱為汽相默弗里板效率 ，以液相組成表示的稱為液相默弗里板效率 ，對同一層實際板兩者的數(shù)值不同。以汽相組成表示

式中，    ──氣相默弗里板效率；

──第 板和第 層塔板上升氣相的組成，摩爾分率；

──與第n板下降液相成平衡的氣相組成，摩爾分率；

下標n──自上而下數(shù)的塔板序號。

當用液相組成表示塔板效率時，定義為

式中，  ──液相組成表示的默弗里板效率；

──第n-1板及第n板下降液相的組成，摩爾分率

        ──與第n板上升的氣相成平衡的液相組成，摩爾分率。

    (三)點效率

真正能夠反映某一局部的傳質(zhì)情況的，是該處的局部效率，稱之為點效率。

點效率可以表示為：

 點效率表示了某一處的汽、液相接觸狀況。