计算总板效率时为什么要理论塔板数减1

计算总板效率时为什么要理论塔板数减1

塔板效率：精馏塔在实际运行中，由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因，气液相的组成与平衡状态有所偏离，所以在确定实际塔板数量时，应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响，塔板效率还不能精确地预测。塔板效率一般是根据经验来确定的。常用的经验关联式是基于一些工业装置的数据，分析归纳成为经验式求取塔的效率，适用于一般烃类物系和化学物系的大多数设计。如德里卡默和布罗德福(Drickarner，H．G．和Bradford，J．R．)经验关系曲线、奥康奈尔(0’Connell，H．E．)经验关系曲线等。对于丙烯精馏塔来说，一般塔的操作压力在2.0御a左右，塔顶塔底平均温度在53℃左右，该温度下其进料粘度为0.055～0.065rnPa·S，丙烯一丙烷相对挥发度为1.2。影响塔板效率因素理论分析：丙烯精馏塔板效率经验关系曲线和实际运行结果均可达到95%，文献报道的数据甚至高达100%以上。从物系分析来看，丙烯精馏操作压力高，意味着操作温度高，液相粘度和相对挥发度均较小，均对提高塔板效率有利。随着装置规模日趋大型化，精馏塔直径随之增大，塔内液流长度增加，减少了液流的轴向返混，增加了液体与汽体的接触传质时间，也对提高塔板效率有利。文献。J分析认为：“塔内液体流过塔板时，不起返混作用，故液体进入塔板时含低沸物较多，经过两相汽液接触，离开此塔板时，则含量变低，上升蒸气与进入塔板的液体接触，致使蒸汽离开塔板时的组成，较离开塔板的液体的平衡蒸气组成高”。又认为：“在C2～C4烃类的加压普通精馏时，应用浮阀塔全塔效率经常在100%左右，有时可超过100%，若在加压下进行丙烯一丙烷的分离，则塔板效率超过100%”。改进措施：(1)采用PR0/Ⅱ，选用正确的热力学方法和丙烯一丙烷二元交互作用参数，模拟计算结果与实际情况符合良好。(2)通过模拟计算与实际情况的对比和理论分析认为．丙烯精馏塔板效率可达100%甚至100%以上。(3)气体分馏装置新建和扩建改造，应根据实际情况确定合理的丙烯收率和丙烷纯度；丙烯精馏塔的设计可选取较高的塔板效率，兼顾考虑原料变化情况，建议塔板效率选取范围为93%～98%。