分離工程第3章多組分精餾和特殊精餾?分離工程第3章多組分精餾和特殊精餾?掌握了解重點掌握3.1多組分精餾過程3.2萃取精餾和共沸精餾3.3反應精餾3.4加鹽精餾了解本章要求本章小結(jié)參考文獻思考題

第三章主要內(nèi)容掌握了解重點掌握3.1多組分精餾過程3.2萃取精餾和共沸精餾（1）了解多組分精餾過程與二組分精餾的比較分析，掌握關鍵組分等概念。（2）掌握清晰分割和不清晰分割物料衡算的計算方法，簡捷法求算精餾過程理論板數(shù)的步驟。（3）掌握萃取精餾原理和萃取劑選擇性的定義和影響因素以及萃取劑的選擇。本章要求：（1）了解多組分精餾過程與二組分精餾的比較分析，掌握關鍵組分（4）了解萃取精餾流程和萃取精餾過程的計算。（5）了解共沸物的特性和共沸組成的計算，三元物系組成的表示方法，掌握共沸精餾過程共沸劑的確定。（6）了解簡捷計算法計算萃取精餾和共沸精餾過程的理論板數(shù)。本章要求：（4）了解萃取精餾流程和萃取精餾過程的計算。本章要求：3.1多組分精餾過程3.1.1多組分精餾過程分析3.1.2最小回流比3.1.3最少理論塔板數(shù)和組分分配3.1.4實際回流比和理論板數(shù)3.1.5多組分精餾的簡捷計算方法3.1多組分精餾過程3.1.1多組分精餾過程分析3.1多組分精餾過程多次單級分離的串聯(lián)，簡稱精餾利用混合物中各組分的相對揮發(fā)度不同，采用液體多次部分汽化，蒸汽多次部分冷凝等汽液間的傳質(zhì)過程，使汽液相間濃度發(fā)生變化，并結(jié)合應用回流手段，使各組分分離。3.1.1多組分精餾過程分析3.1多組分精餾過程多次單級分離的串聯(lián)，簡稱精餾一、

精餾操作流程一、

精餾操作流程一、精餾操作流程一、精餾操作流程簡單塔一、精餾操作流程簡單塔一、精餾操作流程一、

精餾操作流程一、

精餾操作流程一、精餾操作流程冷凝器動畫演示板式精餾塔動畫演示再沸器動畫演示一、精餾操作流程冷凝器板式精餾塔再沸器二、關鍵組分（KeyComponents）多組分精餾過程分析就是分析精餾塔內(nèi)的溫度、流率和濃度分布。Na=串級數(shù)(2)＋分配器(1)

＋側(cè)線采出(0)＋傳熱單元(2)=5已被指定的可調(diào)變量：（1）進料位置；（2）回流比；（3）全凝器飽和液體回流或冷凝器的傳熱面積或餾出液溫度。二、關鍵組分（KeyComponents）多組分精餾過程分F余下的2個可調(diào)設計變量往往用來指定組分在餾出液和釜液中的濃度。F余下的2個可調(diào)設計變量往往用來指定組分在餾出液和釜液中的濃①關鍵組分：在設計或操作控制中，有一定分離要求，且在塔頂、塔釜都有一定數(shù)量的組分稱為關鍵組分。

輕關鍵組分（LK），指在塔釜液中該組分的濃度有嚴格限制，并在進料液中比該組分輕的組分及該組分的絕大部分應從塔頂采出重關鍵組分（HK），指在塔頂液中該組分的濃度有嚴格限制，并在進料液中比該組分重的組分及該組分的絕大部分應從塔釜采出①關鍵組分：塔頂回收率：塔釜回收率：②非關鍵組分關鍵組分以外的組分稱為非關鍵組分輕非關鍵組分（LNK），比輕關鍵組分揮發(fā)度更大或更輕的組分，簡稱輕組分重非關鍵組分（HNK），比重關鍵組分揮發(fā)度更小或更重的組分，簡稱重組分塔頂回收率：塔釜回收率：②非關鍵組分關鍵組分以外的組③分配與非分配組分

塔頂、塔釜同時出現(xiàn)的組分為分配組分。只在塔頂或塔釜出現(xiàn)的組分為非分配組分關鍵組分必定是分配組分。非關鍵組分不一定是非分配組分。？③分配與非分配組分塔頂、塔釜同時出現(xiàn)的組分為分配組分。？④清晰與非清晰分割

清晰分割：輕組分在塔頂產(chǎn)品的收率為1。重組分在塔釜產(chǎn)品的收率為1。輕組分全部從塔頂餾出液中采出，重組分全部從塔釜排出。非關鍵組分為非分配組分。非清晰分割：非關鍵組分為分配組分。？④清晰與非清晰分割？三、多組分精餾過程特性對于二組分精餾，設計變量被確定后，可從任一端出發(fā)，作逐板計算，無需試差。對于多組分精餾，由于不能指定全部組成，所以需先假設一端的組成，再通過反復試差求解。下面通過實例分別對二組分精餾和多組分精餾過程分析進行比較。三、多組分精餾過程特性對于二組分精餾，設計變量被確定后，可從二組分精餾實例：苯－甲苯圖3-1二組分精餾流率、溫度、濃度分布二組分精餾實例：苯－甲苯圖3-1二組分精餾流率、溫度、濃度三組分精餾實例：苯(LK)－甲苯(HK)－異丙苯圖3-2三組分精餾流量分布圖3-3三組分精餾溫度分布三組分精餾實例：苯(LK)－甲苯(HK)－異丙苯圖3-2三圖3-4苯、甲苯、異丙苯精餾塔內(nèi)液相濃度分布圖3-5苯、甲苯、異丙苯精餾塔內(nèi)液相濃度分布圖3-4苯、甲苯、異丙苯精餾塔內(nèi)液相濃度分布圖3-5苯、甲苯四組分精餾實例：苯－甲苯(LK)－二甲苯(HK)-異丙苯圖3-6四組分精餾液相組成分布四組分精餾實例：苯－甲苯(LK)－二甲苯(HK)-異丙苯圖3多組分精餾與二組分精餾在含量分布上的區(qū)別：（1）關鍵組分含量存在極大值；（2）非關鍵組分通常是非分配的，

即重組分通常僅出現(xiàn)在釜液中，

輕組分僅出現(xiàn)在餾出液中；（3）重、輕非關鍵組分分別在進料板下、上

形成幾乎恒濃的區(qū)域；（4）全部組分均存在于進料板上，但進料板

含量不等于進料含量。多組分精餾與二組分精餾在含量分布上的區(qū)別：（1）關鍵組分含量精餾過程的內(nèi)在規(guī)律：在精餾塔中，溫度分布主要反映物流的組成，而總的級間流量分布則主要反映了熱衡算的限制。精餾過程的內(nèi)在規(guī)律：在精餾塔中，溫度分布主要反映物流的組成，3.1.2最小回流比（Rm）多組分精餾：最小回流比下，也有恒濃區(qū)，但由于非關鍵組分的存在，恒濃區(qū)出現(xiàn)的部位要較二組分精餾復雜。二組分精餾：最小回流比下，進料板上下出現(xiàn)恒濃區(qū)或稱夾點。恒濃區(qū)3.1.2最小回流比（Rm）多組分精餾：二組分精餾：恒濃區(qū)多組分精餾中的恒濃區(qū)（1）輕、重組分均為非分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)進料板以上必須緊接著有若干塔板使重組分的濃度降到零，這一段不可能是恒濃區(qū)，恒濃區(qū)向上推移而出現(xiàn)在精餾塔段的中部。同理，輕組分恒濃區(qū)出現(xiàn)在提餾段中部。多組分精餾中的恒濃區(qū)（1）輕、重組分均為非分配組分：重組分恒（2）重組分為非分配組分，輕組分為分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)（3）重組分為分配組分，輕組分為非分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)（2）重組分為非分配組分，輕組分為分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組（4）輕、重組分均為分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)最小回流比條件下會出現(xiàn)恒濃區(qū)，區(qū)內(nèi)無分離效果，需無窮多理論板。如何計算最小回流比？（4）輕、重組分均為分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)最小回計算最小回流比的Underwood（恩德伍德）公式：假設：

1、各組分相對揮發(fā)度是常數(shù)；

2、塔內(nèi)汽液相流率為恒摩爾流。Underwood（恩德伍德）公式：（3-1）計算最小回流比的Underwood（恩德伍德）公式：假設：Underwood（恩德伍德）公式中參數(shù)的含義：（3-1）i

—組分i的相對揮發(fā)度；(xiD)m—最小回流比下餾出液中組分i的摩爾分數(shù)；xiF

—進料中組分i的摩爾分數(shù)；q—進料熱狀態(tài)參數(shù)（進料液相分率）；

—方程的根。以全回流下的xiD代替

取LK>>HK的根Underwood（恩德伍德）公式中參數(shù)的含義：（3-1）3.1.3最少理論板數(shù)（Nm）和組分分配1、開車時，先全回流，待操作穩(wěn)定后出料。全回流對應最少理論板數(shù)，但全回流下無產(chǎn)品采出，因此正常生產(chǎn)中不會采用全回流。什么時候采用全回流呢？2、在實驗室設備中，研究傳質(zhì)影響因素。3、工程設計中，必須知道最少板數(shù)。3.1.3最少理論板數(shù)（Nm）和組分分配1、開車時，先全回計算最少理論板數(shù)的Fenske（芬斯克）方程：推導前提：1、塔頂采用全凝器；（若采用分凝器，則分凝器為第1塊塔板）；

2、所有板都是理論板。從塔頂向下排序，由相對揮發(fā)度的定義有：對第2塊板作物料衡算：全回流下，D=0（3-2）計算最少理論板數(shù)的Fenske（芬斯克）方程：推導前提：1因此：同理：兩式相除，可得：代入（3-2）式：（3-2）可得：因此：同理：兩式相除，可得：代入（3-2）式：（3-2）可再由相平衡關系可得：由物料衡算：可得：依此類推到塔釜：（3-5）

再由相平衡關系可得：由物料衡算：可得：依此類推到塔釜：定義AB為相對揮發(fā)度的幾何平均值：代入（3-7）式，可解出最少理論板數(shù)Nm：（3-8）

Fenske方程定義AB為相對揮發(fā)度的幾何平均值：代入（3-7）式，可解幾點說明：2、相對揮發(fā)度（1）方程的精度取決于相對揮發(fā)度數(shù)據(jù)的可靠性。（2）AB的近似處理：1）兩點平均：2）三點平均：3）單點值1、推導中未作任何假設，因而是嚴格的。幾點說明：2、相對揮發(fā)度（1）方程的精度取決于相對揮發(fā)度數(shù)3、方程的變形形式：摩爾分率可用摩爾數(shù)，體積或重量比來代替，因為換算因子可以相互抵消，得到另一種常用的一般形式：d/w稱為分配比。（3-9）3、方程的變形形式：摩爾分率可用摩爾數(shù)，體積或重量比來代替4、Fenske方程既可用于二組分精餾，也可用于多組分精餾。5、最少理論板數(shù)只與分離要求有關，與進料組成無關。6、Fenske方程可以用來計算進料板位置、各段理論板數(shù)和組分分配。（1）進料板位置：把進料當作塔頂（或塔釜）。（2）各段理論板數(shù)：4、Fenske方程既可用于二組分精餾，也可用于多組分精餾。（3）組分分配：將Fenske方程變形可得各組分流量分配。（3）組分分配：將Fenske方程變形可得各分離要求的給出形式：（1）規(guī)定關鍵組分在塔頂和塔釜的百分含量。代入以含量表示的Fenske方程：（2）規(guī)定關鍵組分在塔頂和塔釜的回收率。代入以回收率表示的Fenske方程：（3-9）（3-13）分離要求的給出形式：（1）規(guī)定關鍵組分在塔頂和塔釜的百分含量對于無中間組分的體系：如A(LNK)、B(LK)、C(HK)、D(HNK)組成的體系，先假定清晰分割，計算理論板數(shù)，再校驗是否清晰分割。清晰分割假定比較適用的情況：輕重關鍵組分的分離程度較高，輕組分的揮發(fā)度比LK的揮發(fā)度大得多，而重組分的揮發(fā)度比HK的揮發(fā)度小得多。幾點注意：對于無中間組分的體系：清晰分割假定比較適用的情況：幾點注意：對于有中間組分的體系：如A(LNK)、B(LK)、C(中間組分)、D(HK)、E(HNK)組成的體系，則根據(jù)C的相對揮發(fā)度是靠近B還是靠近D來假定C在塔頂和塔釜的分配。對于有中間組分的體系：3.1.4實際回流比和理論板數(shù)有了實際回流比和最少理論板數(shù)，求實際理論板數(shù)常用的經(jīng)驗方法有：

Gilliland圖、Erbar-Maddox圖用Underwood方程求出Rm后，實際回流比R一般取作1.30Rm。適用于相對揮發(fā)度變化不大的情況適用于非理想性較大的情況`3.1.4實際回流比和理論板數(shù)有了實際回流比和最少理論板數(shù)圖3-10Erbar-Mddox圖3-9Gilliland圖圖3-10Erbar-Mddox圖3-9Gillilan適宜進料板位置的確定原則：在操作回流比下精餾段與提餾段理論板數(shù)之比等與在全回流下用Fenske方程分別計算得到的精餾段與提餾段理論板數(shù)之比。適宜進料板位置的確定原則：在操作回流比下精餾段與提餾段理論板3.1.5多組分精餾的簡捷計算方法精餾簡捷計算

---FUG法FenskeNmUnderwoodRmGillilandR、N3.1.5多組分精餾的簡捷計算方法精餾簡捷計算-多組分精餾的FUG法計算框圖多組分精餾的FUG法計算框圖特殊精餾當待分離組分之間形成共沸物或相對揮發(fā)度接近1時，用普通精餾是無法實現(xiàn)分離或是經(jīng)濟上不合理的。此時，向體系中加入一種適當?shù)男陆M分，通過與原體系中各組分的不同作用，改變組分之間的相對揮發(fā)度，使系統(tǒng)變得易于分離，這類既加入能量分離劑又加入質(zhì)量分離劑的精餾稱為特殊精餾或稱增強精餾。特殊精餾當待分離組分之間形成共沸物或相對揮發(fā)度接近1時，用普特殊精餾的分類（1）萃取精餾（ExtractiveDistillation）：加入的質(zhì)量分離劑不與被分離系統(tǒng)中的任何組分形成共沸物，而其沸點又較原有的任一組分高，從塔釜離開。加入的質(zhì)量分離劑稱為溶劑。特殊精餾的分類（1）萃取精餾（ExtractiveDist（3）反應精餾（ReactiveDistillation)：加入C，使之與原體系中的A發(fā)生反應，從而減弱A與B的結(jié)合力。例如：催化精餾。（2）共沸精餾（PeotropicDistillation）：加入的質(zhì)量分離劑與被分離系統(tǒng)中的一個或幾個組分形成共沸物，從塔頂蒸出。加入的質(zhì)量分離劑稱為共沸劑。（3）反應精餾（ReactiveDistillation)（4）加鹽精餾：加鹽，利用鹽溶和鹽析效應使兩組分溶解行為發(fā)生變化。（5）吸附精餾：加入吸附劑。（6）膜精餾：利用多孔膜。因為過程需加熱，且B在另一側(cè)也汽化，所以可稱為精餾。好處：無需再生，但目前由于膜材料和制膜工藝的不成熟尚無工業(yè)應用。（4）加鹽精餾：加鹽，利用鹽溶和鹽析效應使兩組分溶解行為發(fā)生分離工程第3章多組分精餾和特殊精餾?分離工程第3章多組分精餾和特殊精餾?掌握了解重點掌握3.1多組分精餾過程3.2萃取精餾和共沸精餾3.3反應精餾3.4加鹽精餾了解本章要求本章小結(jié)參考文獻思考題

第三章主要內(nèi)容掌握了解重點掌握3.1多組分精餾過程3.2萃取精餾和共沸精餾（1）了解多組分精餾過程與二組分精餾的比較分析，掌握關鍵組分等概念。（2）掌握清晰分割和不清晰分割物料衡算的計算方法，簡捷法求算精餾過程理論板數(shù)的步驟。（3）掌握萃取精餾原理和萃取劑選擇性的定義和影響因素以及萃取劑的選擇。本章要求：（1）了解多組分精餾過程與二組分精餾的比較分析，掌握關鍵組分（4）了解萃取精餾流程和萃取精餾過程的計算。（5）了解共沸物的特性和共沸組成的計算，三元物系組成的表示方法，掌握共沸精餾過程共沸劑的確定。（6）了解簡捷計算法計算萃取精餾和共沸精餾過程的理論板數(shù)。本章要求：（4）了解萃取精餾流程和萃取精餾過程的計算。本章要求：3.1多組分精餾過程3.1.1多組分精餾過程分析3.1.2最小回流比3.1.3最少理論塔板數(shù)和組分分配3.1.4實際回流比和理論板數(shù)3.1.5多組分精餾的簡捷計算方法3.1多組分精餾過程3.1.1多組分精餾過程分析3.1多組分精餾過程多次單級分離的串聯(lián)，簡稱精餾利用混合物中各組分的相對揮發(fā)度不同，采用液體多次部分汽化，蒸汽多次部分冷凝等汽液間的傳質(zhì)過程，使汽液相間濃度發(fā)生變化，并結(jié)合應用回流手段，使各組分分離。3.1.1多組分精餾過程分析3.1多組分精餾過程多次單級分離的串聯(lián)，簡稱精餾一、

精餾操作流程一、

精餾操作流程一、精餾操作流程一、精餾操作流程簡單塔一、精餾操作流程簡單塔一、精餾操作流程一、

精餾操作流程一、

精餾操作流程一、精餾操作流程冷凝器動畫演示板式精餾塔動畫演示再沸器動畫演示一、精餾操作流程冷凝器板式精餾塔再沸器二、關鍵組分（KeyComponents）多組分精餾過程分析就是分析精餾塔內(nèi)的溫度、流率和濃度分布。Na=串級數(shù)(2)＋分配器(1)

＋側(cè)線采出(0)＋傳熱單元(2)=5已被指定的可調(diào)變量：（1）進料位置；（2）回流比；（3）全凝器飽和液體回流或冷凝器的傳熱面積或餾出液溫度。二、關鍵組分（KeyComponents）多組分精餾過程分F余下的2個可調(diào)設計變量往往用來指定組分在餾出液和釜液中的濃度。F余下的2個可調(diào)設計變量往往用來指定組分在餾出液和釜液中的濃①關鍵組分：在設計或操作控制中，有一定分離要求，且在塔頂、塔釜都有一定數(shù)量的組分稱為關鍵組分。

輕關鍵組分（LK），指在塔釜液中該組分的濃度有嚴格限制，并在進料液中比該組分輕的組分及該組分的絕大部分應從塔頂采出重關鍵組分（HK），指在塔頂液中該組分的濃度有嚴格限制，并在進料液中比該組分重的組分及該組分的絕大部分應從塔釜采出①關鍵組分：塔頂回收率：塔釜回收率：②非關鍵組分關鍵組分以外的組分稱為非關鍵組分輕非關鍵組分（LNK），比輕關鍵組分揮發(fā)度更大或更輕的組分，簡稱輕組分重非關鍵組分（HNK），比重關鍵組分揮發(fā)度更小或更重的組分，簡稱重組分塔頂回收率：塔釜回收率：②非關鍵組分關鍵組分以外的組③分配與非分配組分

塔頂、塔釜同時出現(xiàn)的組分為分配組分。只在塔頂或塔釜出現(xiàn)的組分為非分配組分關鍵組分必定是分配組分。非關鍵組分不一定是非分配組分。？③分配與非分配組分塔頂、塔釜同時出現(xiàn)的組分為分配組分。？④清晰與非清晰分割

清晰分割：輕組分在塔頂產(chǎn)品的收率為1。重組分在塔釜產(chǎn)品的收率為1。輕組分全部從塔頂餾出液中采出，重組分全部從塔釜排出。非關鍵組分為非分配組分。非清晰分割：非關鍵組分為分配組分。？④清晰與非清晰分割？三、多組分精餾過程特性對于二組分精餾，設計變量被確定后，可從任一端出發(fā)，作逐板計算，無需試差。對于多組分精餾，由于不能指定全部組成，所以需先假設一端的組成，再通過反復試差求解。下面通過實例分別對二組分精餾和多組分精餾過程分析進行比較。三、多組分精餾過程特性對于二組分精餾，設計變量被確定后，可從二組分精餾實例：苯－甲苯圖3-1二組分精餾流率、溫度、濃度分布二組分精餾實例：苯－甲苯圖3-1二組分精餾流率、溫度、濃度三組分精餾實例：苯(LK)－甲苯(HK)－異丙苯圖3-2三組分精餾流量分布圖3-3三組分精餾溫度分布三組分精餾實例：苯(LK)－甲苯(HK)－異丙苯圖3-2三圖3-4苯、甲苯、異丙苯精餾塔內(nèi)液相濃度分布圖3-5苯、甲苯、異丙苯精餾塔內(nèi)液相濃度分布圖3-4苯、甲苯、異丙苯精餾塔內(nèi)液相濃度分布圖3-5苯、甲苯四組分精餾實例：苯－甲苯(LK)－二甲苯(HK)-異丙苯圖3-6四組分精餾液相組成分布四組分精餾實例：苯－甲苯(LK)－二甲苯(HK)-異丙苯圖3多組分精餾與二組分精餾在含量分布上的區(qū)別：（1）關鍵組分含量存在極大值；（2）非關鍵組分通常是非分配的，

即重組分通常僅出現(xiàn)在釜液中，

輕組分僅出現(xiàn)在餾出液中；（3）重、輕非關鍵組分分別在進料板下、上

形成幾乎恒濃的區(qū)域；（4）全部組分均存在于進料板上，但進料板

含量不等于進料含量。多組分精餾與二組分精餾在含量分布上的區(qū)別：（1）關鍵組分含量精餾過程的內(nèi)在規(guī)律：在精餾塔中，溫度分布主要反映物流的組成，而總的級間流量分布則主要反映了熱衡算的限制。精餾過程的內(nèi)在規(guī)律：在精餾塔中，溫度分布主要反映物流的組成，3.1.2最小回流比（Rm）多組分精餾：最小回流比下，也有恒濃區(qū)，但由于非關鍵組分的存在，恒濃區(qū)出現(xiàn)的部位要較二組分精餾復雜。二組分精餾：最小回流比下，進料板上下出現(xiàn)恒濃區(qū)或稱夾點。恒濃區(qū)3.1.2最小回流比（Rm）多組分精餾：二組分精餾：恒濃區(qū)多組分精餾中的恒濃區(qū)（1）輕、重組分均為非分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)進料板以上必須緊接著有若干塔板使重組分的濃度降到零，這一段不可能是恒濃區(qū)，恒濃區(qū)向上推移而出現(xiàn)在精餾塔段的中部。同理，輕組分恒濃區(qū)出現(xiàn)在提餾段中部。多組分精餾中的恒濃區(qū)（1）輕、重組分均為非分配組分：重組分恒（2）重組分為非分配組分，輕組分為分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)（3）重組分為分配組分，輕組分為非分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)（2）重組分為非分配組分，輕組分為分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組（4）輕、重組分均為分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)最小回流比條件下會出現(xiàn)恒濃區(qū)，區(qū)內(nèi)無分離效果，需無窮多理論板。如何計算最小回流比？（4）輕、重組分均為分配組分：重組分恒濃區(qū)輕組分恒濃區(qū)最小回計算最小回流比的Underwood（恩德伍德）公式：假設：

1、各組分相對揮發(fā)度是常數(shù)；

2、塔內(nèi)汽液相流率為恒摩爾流。Underwood（恩德伍德）公式：（3-1）計算最小回流比的Underwood（恩德伍德）公式：假設：Underwood（恩德伍德）公式中參數(shù)的含義：（3-1）i

—組分i的相對揮發(fā)度；(xiD)m—最小回流比下餾出液中組分i的摩爾分數(shù)；xiF

—進料中組分i的摩爾分數(shù)；q—進料熱狀態(tài)參數(shù)（進料液相分率）；

—方程的根。以全回流下的xiD代替

取LK>>HK的根Underwood（恩德伍德）公式中參數(shù)的含義：（3-1）3.1.3最少理論板數(shù)（Nm）和組分分配1、開車時，先全回流，待操作穩(wěn)定后出料。全回流對應最少理論板數(shù)，但全回流下無產(chǎn)品采出，因此正常生產(chǎn)中不會采用全回流。什么時候采用全回流呢？2、在實驗室設備中，研究傳質(zhì)影響因素。3、工程設計中，必須知道最少板數(shù)。3.1.3最少理論板數(shù)（Nm）和組分分配1、開車時，先全回計算最少理論板數(shù)的Fenske（芬斯克）方程：推導前提：1、塔頂采用全凝器；（若采用分凝器，則分凝器為第1塊塔板）；

2、所有板都是理論板。從塔頂向下排序，由相對揮發(fā)度的定義有：對第2塊板作物料衡算：全回流下，D=0（3-2）計算最少理論板數(shù)的Fenske（芬斯克）方程：推導前提：1因此：同理：兩式相除，可得：代入（3-2）式：（3-2）可得：因此：同理：兩式相除，可得：代入（3-2）式：（3-2）可再由相平衡關系可得：由物料衡算：可得：依此類推到塔釜：（3-5）

再由相平衡關系可得：由物料衡算：可得：依此類推到塔釜：定義AB為相對揮發(fā)度的幾何平均值：代入（3-7）式，可解出最少理論板數(shù)Nm：（3-8）

Fenske方程定義AB為相對揮發(fā)度的幾何平均值：代入（3-7）式，可解幾點說明：2、相對揮發(fā)度（1）方程的精度取決于相對揮發(fā)度數(shù)據(jù)的可靠性。（2）AB的近似處理：1）兩點平均：2）三點平均：3）單點值1、推導中未作任何假設，因而是嚴格的。幾點說明：2、相對揮發(fā)度（1）方程的精度取決于相對揮發(fā)度數(shù)3、方程的變形形式：摩爾分率可用摩爾數(shù)，體積或重量比來代替，因為換算因子可以相互抵消，得到另一種常用的一般形式：d/w稱為分配比。（3-9）3、方程的變形形式：摩爾分率可用摩爾數(shù)，體積或重量比來代替4、Fenske方程既可用于二組分精餾，也可用于多組分精餾。5、最少理論板數(shù)只與分離要求有關，與進料組成無關。6、Fenske方程可以用來計算進料板位置、各段理論板數(shù)和組分分配。（1）進料板位置：把進料當作塔頂（或塔釜）。（2）各段理論板數(shù)：4、Fenske方程既可用于二組分精餾，也可用于多組分精餾。（3）組分分配：將Fenske方程變形可得各組分流量分配。（3）組分分配：將Fenske方程變形可得各分離要求的給出形式：（1）規(guī)定關鍵組分在塔頂和塔釜的百分含量。代入以含量表示的Fenske方程：（2）規(guī)定關鍵組分在塔頂和塔釜的回收率。代入以回收率表示的Fenske方程：（3-9）（3-13）分離要求的給出形式：（1）規(guī)定關鍵組分在塔頂和塔釜的百分含量對于無中間組分的體系：如A(LNK)、B(LK)、C(HK)、D(HNK)組成的體系，先假定清晰分割，計算理論板數(shù)，再校驗是否清晰分割。清晰分割假定比較適用的情況：輕重關鍵組分的分離程度較高，輕組分的揮發(fā)度比LK的揮發(fā)度大得多，而重組分的揮發(fā)度比HK的揮發(fā)度小得多。幾點注意：對于無中間組分的體系：清晰分割假定比較適用的情況：幾點注意：對于有中間組分的體系：如A(LNK)、B(LK)、C(中間組分)、D(HK)、E(HNK)組成的體系，則根據(jù)C的相對揮發(fā)度是靠近B還是靠