恒定回流比下的间歇精馏

§间歇精馏过程的特点

间歇精馏是将料液成批投入蒸馏釜,逐步加热汽化,待釜液组成降至规定值后一次性排出的操作,其特点有二:

1. 间歇精馏为非定态过程,在精馏过程中，釜液组成不断降低，若在操作时保持回流比不变（R不变），则xD随时下降；反之，若xD保持不变，则在精馏过程中不断提高（增大）R。

特点： ①非定态过程，

为了达到预期分离要求，实际操作可灵活多样，例如在操作初期可逐步加大回流比使xD不变，但R过大，经济上不合理。故操作后期可

保持R不变，若所得的馏出液不符合要求，可将此部分产物并入下一批原料再次精馏。

间歇精馏往往采用填料塔。

这样可尽量减小持液量（塔身积存的液体量）。持液量将影响间歇精馏过程及产品的数量。

2.间歇精馏时全塔均为精馏段，无提馏段。因此获得同样的塔底、塔顶组成的产品，间歇精馏的能耗必大于连续精馏。

间歇精馏一般用于混合液的分离要求较高而料液品种或组成经常变化的情况。 间歇精馏的设计计算方法，首先是选择基准状态（一般为操作的始态和末态）作设计计算，求出塔板数，然后按给定的塔板数，用操作型计算的方法，求取精馏中途其它状态下的回流比及产品组成。

为简化起见，在以下介绍的计算中均不计塔板上液体的持液量对过程的影响，即取持液量为零。

§回流比保持恒定的间歇精馏

因塔板数及R不变，故在精馏过程中釜液组成x与馏出液组成xD同时降低，自此只有使操作初期的馏出液组成适当提高，馏出液的平均浓度才能符合产品的质量要求。

设计计算的命题：已知料液量F及xf，xw，馏出液的平均组成

，选择适宜的回流比R，求理论板数。

1． 计算基准：操作初态

2． Rmin假设最初的馏出液浓度xD始，根据设计的xD始与釜液组成xf，求出所需的最小回流比Rmin。

然后，选择适宜的回流比Ropt，计算理论板数NT。

二． xD始的验算

设定xD始是否合适，应以令精馏过程所得到的馏出液平均组成

满足分离要求为准。

设W——某时刻的釜液量，投料量为F，残液量为W； X——某时刻的釜液组成，由xf降为xw； 与简单蒸馏相同，对微元时间dε作物料衡算

因为NT一定，R亦一定，所以x必与xD一一对应，见上面右图，作平衡线（R一定），并以NT=4试差作x与xD的对应值来。于是可用数值积分上式求得残液量W。

而馏出液平均组成：

若

则xD始假设合理，上述计算有效。否则重新假定再计算。 又：处理一批料液塔釜的总蒸发量为：

由此计算加热蒸汽的消耗量。