精餾實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)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(diǎn)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(shí)際板數(shù)之比稱(chēng)為全塔效率。

在設(shè)計(jì)時(shí)為了確定所需的實(shí)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(chǎng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，或取自實(shí)驗(yàn)裝置的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。輕碳?xì)浠衔锏娜室话銥?0％～90％。

當(dāng)沒(méi)有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)關(guān)系來(lái)估算。對(duì)烴類(lèi)精餾應(yīng)用較多的是奧康奈爾(o’commell)全塔效率圖。

該曲線(xiàn)也可以用下式表達(dá)

                       (10-86)

運(yùn)用該圖 時(shí)，相對(duì)揮發(fā)度取塔頂塔底算術(shù)平均值時(shí)的數(shù)據(jù)。進(jìn)料的粘度則按各組分液相粘度的摩爾平均值計(jì)算。

式中

    ──進(jìn)料的液相粘度，mPa·s；

    ──進(jìn)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(lái)是由泡罩塔的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出，但實(shí)驗(yàn)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(dāng)大的影響。表l0-8列出在不同的液流長(zhǎng)度(指液體在塔板上流過(guò)的距離)下，圖10-29中E_T讀數(shù)應(yīng)增加的百分?jǐn)?shù)。

 (二)板效率

    板效率又稱(chēng)默弗里(Murphree)板效率。以汽相組成表示的稱(chēng)為汽相默弗里板效率 ，以液相組成表示的稱(chēng)為液相默弗里板效率 ，對(duì)同一層實(shí)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(biāo)n──自上而下數(shù)的塔板序號(hào)。

當(dāng)用液相組成表示塔板效率時(shí)，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(diǎn)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(chēng)之為點(diǎn)效率。

點(diǎn)效率可以表示為：

 點(diǎn)效率表示了某一處的汽、液相接觸狀況。