1、逐板法求NT(或称为逐板计算法) 这种反复地运用气液平衡关系式和操作线方程进行逐板计算的方法,是一种最基本,最准确的方法。工艺设计时,F、xF、xD、xW已知,则D、W可算出,选定R,泡点进料,逐板法计算NT的步骤如下: 从上而下组成均为轻组分
精馏段:(1)由于塔顶是全凝器,因而xD=y1;
(2)第一块理论板上,y1 与 x1 达气液相平衡,据式(4-8)有:
(3)x1与y2之间为精馏段操作关系,由精馏段操作线方程式(4-19)有:
(4)反复(2)、(3)的步骤,直至xn≤xF,此时,精馏段已算完,由于每使用一次气液平衡关系式,就有一块理论塔板,而第n块为进料板,不属于精馏段,因而精馏段理论塔板数为(n-1)块。 提馏段:
(1)由精馏段结束时知,第n块(即提馏段第一块)理论板下降的液体的组成为xn; (2)yn+1与xn的关系为提馏段操作关系,由提馏段操作线方程(4-25)有:
(3)在第(n+1)块理论板上,yn+1与xn+1,达平衡,即:
(4)反复(2)、(3)的步骤,直至xm≤xW,此时,提馏段已全部算完。 由于再沸器是起着部分气化的作用,它也算一块理论板,因而提馏段的理论塔板数为:(m-1)-(n-1)=(m-n)块
显然,全塔的理论塔板数NT=(m-1)块(不含再沸器)。
例4-2 苯-甲苯混合液,含苯50%(mol%),用精馏分离。要求塔顶产品组成xD=0.95,塔底产品组成xW=0.05,选用R=2.0,泡点进料,α=2.45, 试用逐板法求NT。
解:(1)列出计算式: (a)气液平衡关系式