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級(jí)效率stage efficiency

時(shí)間:2020-03-01 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 瀏覽:
分級(jí)接觸傳質(zhì)設(shè)備中,一個(gè)級(jí)的傳質(zhì)分離效果接近理論級(jí)的程度的度量。在分級(jí)接觸傳質(zhì)設(shè)備的設(shè)計(jì)中,實(shí)際級(jí)數(shù)的確定是主要內(nèi)容。板式塔的級(jí)效率,常稱(chēng)板效率。在設(shè)計(jì)計(jì)算中常用的級(jí)效率有單級(jí)效率和總級(jí)效率。
  單級(jí)效率  又稱(chēng)莫弗里效率,可分別用x相(在吸收和蒸餾中為液相,萃取中為萃余液)或y相(在吸收和蒸餾中為氣相或汽相,萃取中為萃取液)的濃度(以摩爾分率表示)來(lái)計(jì)算,即:
       

式中ηMxηMy分別為以x相濃度和y相濃度來(lái)表示的第n級(jí)的單級(jí)效率;ynyn+1分別為離開(kāi)第n 級(jí)和第n+1級(jí)的y相濃度;xnxn+1分別為離開(kāi)第n級(jí)和第n-1級(jí)的x相濃度;y

為與xn平衡的y相濃度;x

為與yn平衡的x相濃度。x相從第n-1級(jí)流向第n級(jí),y相則從第n+1級(jí)流向第n級(jí)。
  總級(jí)效率  又稱(chēng)全塔效率,是某分離操作所需的理論級(jí)數(shù)NT和實(shí)際級(jí)數(shù)NP之比,即:
        

η0N T/NP

式中η0為總級(jí)效率,它實(shí)質(zhì)上是全塔各級(jí)級(jí)效率的某種平均值。級(jí)效率綜合地反映了相互接觸的兩相在級(jí)內(nèi)的傳質(zhì)情況,它與許多因素有關(guān)。在氣(汽)液傳質(zhì)的板式塔中,影響板效率的因素有:①塔板的結(jié)構(gòu)和尺寸;②氣液兩相的流動(dòng)接觸情況(包括泡沫層高度、速度分布、氣液相的返混、霧沫夾帶和塔板漏液等);③兩相的有關(guān)物理性質(zhì)(如分子擴(kuò)散系數(shù)、密度、粘度、表面張力和相對(duì)揮發(fā)度等)。這些因素與級(jí)效率的復(fù)雜關(guān)系,至今尚未搞清。目前,有些針對(duì)特定塔板結(jié)構(gòu)的總板效率的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式,在設(shè)計(jì)中可用于估計(jì);通常,可靠的級(jí)效率值仍須由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。美國(guó)化學(xué)工程師協(xié)會(huì)提出過(guò)一個(gè)計(jì)算泡罩塔和篩板塔板效率的方法,但其中用到的一些基本數(shù)據(jù)仍須由實(shí)驗(yàn)求得。  
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