精品课程：精馏塔理论板计算

目标：确定满足工艺条件的理论塔板数N

　　对于双组分精馏系统比较简单，采用逐板计算法即可方便求解。这里结合双组分精馏进一步说明逐板计算方法。

　　（1） 逐板计算法

　　当给出精馏的原料F，，进料的温度，压力，分离要求、，回流比R，以及操作压力条件下，即可进行精馏塔设计，由物料衡算方法确定采出量D、W以及q。已知体系操作范围内地平均相对挥发度，于是则有

　　体系相平衡关系 

　　精馏操作方程 　

　　提馏段操作线方程

　　a. 精馏段

　　当塔顶蒸气全部被冷凝时，则有：

由于冷凝器全凝，无分离能力，不计为理论板，则以塔顶计第一块理论板。因由工艺所规定，故为已知。

由平衡关系计算与呈相平衡的液相组成。通过  采用精馏段操作线方程计算来自第二板蒸气的组成。与此类推，交替使相平衡与物料平衡关系，计算精馏两相的组成。

　　b. 进料板

　　当精馏段逐板计算到液相组成即x≤xq时，物料衡算关系应换为提馏段操作方程。将此更换物料衡算关系式的理论板，作为进料板为宜，即最佳进料位置 。

　　c. 提馏段

　　同上，交替使用相平衡及物料平衡关系，逐级计算提馏段的组成分布，当计算的液相组成x略低于或等于时，即可结束计算。计算中采用平衡关系的次数即塔满足分离要求所需的理论板数N。由于再沸器存在部分气化，具有分离能力，相当一块理论板。