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精馏塔塔板效率



塔板效率

    塔板效率反应了实际塔板的气液两相传质的完善程度。
1
单板效率:Murphree效率
  实际塔板上物料进出口浓度差于达到平衡时浓度差之比。

2
全塔效率
  全塔效率定义简单明了,反映塔中各层塔板的平均效率,因此它是塔板层数的一个校正系数,其值恒小于1,使用方便、广泛。

 
塔板效率计算方法


 
影响塔板效率的因素

1
 所分离的物系

    塔板效率和所分离的物系即组分有着密切的关系,这是影响塔板效率诸因素中最重要的,尤其对多组分分离过程。由于不同的组分有着不同的特性,如临界温度,临界压力,偏心因子、粘度、表面张力和扩散系数等等,对分离效率有着不同的影响。如丙烯精馏塔分离丙烯和丙烷,其全塔效率可达90%~95%。而脱乙烷塔将乙烷和碳3以上的重组分进行分离,其全塔效率只有60%~65%。

2
 蒸馏塔类型

 通常吸收塔效率最低,只有20%~30%;
 解吸塔和吸收蒸出塔效率稍高,可达40%~50%;
 各种形式的精馏塔效率较高,一般从50%~95%范围内。
还有少数的塔塔板效率可超过100%。

3
塔内气体流量

    通常增加塔内气体流量会提高质量传递速率,但同时它又降低气液接触时间。这两种相反的影响使得效率的值基本保持恒定。对于任何一个蒸馏塔,均有其气体流量的上下限。当接近流量上限时,会产生液体夹带,导致塔板效率下降;当流量逼近下限时,塔内会产生漏液,也会使塔板效率降低。

4
塔内液体流量

    通常增加塔内液体流量会使塔板上持液量增加,并增加气液接触时间。故塔板效率会有所提高。

5
出口堰高

    出口堰高增加使塔板上液面升高,增加了气液两相界面之间的接触面积,同时又使接触时间加长,故塔板效率提高。

6
塔板类型

    塔板效率还和塔板类型相关,如板式塔和填料塔效率不同。尤其是高效填料的应用,相比板式塔效率要高很多。又如不同结构形式的板式塔其性能也有差异,这些不同结构的塔内件的效率主要需根据开发单位的研究报告。

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