1)和(2-2)联立可得:Р (2-3)Р或(2-4) Р式中、、——分别为进料、顶馏出液和底馏出液流量;Р 、、——分别为进料、顶馏出液和底馏出液中轻组分含量。Р同样也可写成:Р (2-5) Р从上述关系可看出:当增加时将引起顶、底馏出液中轻组分含量减少,即、下降。而当增加时将引起顶、底馏出液中轻组分含量增加。即、上升。Р然而,在(或)一定,且一定的条件下并不能完全确定、的数值,只能确定Р与之间的比例关系,也就是一个方程只能确定一个未知数。要确定与两个因数,必须建立另一个关系式:能量平衡关系。Р2.能量平衡关系Р 在建立能量平衡关系时,首先要了解一个分离度的概念。所谓分离度可用下式表示:Р (2-6) 从式(2-6)可见:随着分离度的增大,而减小,说明塔系统的分离效果增大。影响分离度的因素很多,诸如平均挥发度、理论塔板数、塔板效率、进料组分、进料板位置以及塔内上升蒸汽量和进料量的比值等。对于一个既定的塔来说:Р (2-7) Р式(2-7)的函数关系也可用一近似式表示:Р (2-8) Р或可表示为:Р (2-9) Р式中为塔的特性因子。Р由式(2-8)、(2-9)可以看出,随着增加,值提高。也就是增加,下降,分离效果提高了。由于是由再沸器施加热量来提高的,所以该式实际是表示塔的能量对产品成分的影响,故称为能量平衡关系式。而且由上述分析可见:的增大,塔的分离效果提高,能耗也将增加。Р 对于一个既定的塔,包括进料组分一定,只要和一定,这个它的分离结果,即与将被完成确定。也就是说,由一个塔的物料平衡关系与能量平衡关系两个方程式,可以确定塔顶和塔底组分两个待定因数。Р 上述结论与一般工艺书中所说保持回流比一定,就确定了分离结果是一致的。Р 精馏塔的各种扰动因素都是通过物料平衡和能量平衡的形式来影响塔的操作。因此,弄清精馏塔中的物料平衡和能量平衡关系,为确定合理的控制方案奠定了基础。
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