精馏实验装置实际塔板数与精馏塔的效率

精馏实验装置实际塔板数与精馏塔的效率

 板式塔的效率有几种不同的定义：全塔效率，板效率和点效率。

(一)全塔效率

为完成一定分离任务所需的理论板数 和实际板数之比称为全塔效率。

在设计时为了确定所需的实际板数必须具有全塔效率的数据。此种数据或取自于工厂的实际经验数据，或取自实验装置的试验数据。轻碳氢化合物的全塔效率一般为70％～90％。

当没有可靠的实验数据时，可根据一些经验关系来估算。对烃类精馏应用较多的是奥康奈尔(o’commell)全塔效率图。

该曲线也可以用下式表达

                       (10-86)

运用该图 时，相对挥发度取塔顶塔底算术平均值时的数据。进料的粘度则按各组分液相粘度的摩尔平均值计算。

式中

    ──进料的液相粘度，mPa·s；

    ──进料中组分i的摩尔分率；

──组分i于全塔平均温度下的液相粘度，mPa·s

图10-29原来是由泡罩塔的经验数据作出，但实验结果证明，不同结构的塔板其效率相差不大，但塔径却有相当大的影响。表l0-8列出在不同的液流长度(指液体在塔板上流过的距离)下，图10-29中E_T读数应增加的百分数。

 (二)板效率

    板效率又称默弗里(Murphree)板效率。以汽相组成表示的称为汽相默弗里板效率 ，以液相组成表示的称为液相默弗里板效率 ，对同一层实际板两者的数值不同。以汽相组成表示

式中，    ──气相默弗里板效率；

──第 板和第 层塔板上升气相的组成，摩尔分率；

──与第n板下降液相成平衡的气相组成，摩尔分率；

下标n──自上而下数的塔板序号。

当用液相组成表示塔板效率时，定义为

式中，  ──液相组成表示的默弗里板效率；

──第n-1板及第n板下降液相的组成，摩尔分率

        ──与第n板上升的气相成平衡的液相组成，摩尔分率。

    (三)点效率

真正能够反映某一局部的传质情况的，是该处的局部效率，称之为点效率。

点效率可以表示为：

 点效率表示了某一处的汽、液相接触状况。