《化工原理》课程教学资源（知识点讲解）7.5.4回流比及其选择

回流比的影响及其选择回流比：塔顶回流量与塔顶产品量的比值R-L/D。由全塔物料衡算知：回流比的增加不会使塔顶产品量D减少，将导致上升蒸汽量的增加。R个>塔顶上升蒸汽量个>塔顶冷凝负荷个→能耗个R个>塔底加热速率个>上升蒸汽量个>能耗个R↑一轻、重组分的分离程度个回流比是精馏过程计算中的重要参数，塔所需的理论板数，塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷均与回流比有关。精馏过程的投资费用和操作费用都取决于回流比的大小。GLL

回流比的影响及其选择 回流比：塔顶回流量与塔顶产品量的比值 R=L/D。 R↑→塔顶上升蒸汽量↑→塔顶冷凝负荷↑→能耗↑ R↑→塔底加热速率↑→上升蒸汽量↑→能耗↑ R↑→轻、重组分的分离程度↑ 由全塔物料衡算知：回流比的增加不会使塔顶产品量D减 少，将导致上升蒸汽量的增加。 回流比是精馏过程计算中的重要参数，塔所需的理论板数， 塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷均与回流比有关。 精馏过程的投资费用和操作费用都取决于回流比的大小。 GLL

全回流与最小理论板数F-0全回流时：R→80D=0W-0RXD精馏段操作线Jn+i =XnYn+1x.+R+1R+1对角线L'Wxw提馏段操作线Jn+1 =XnYn+1XVIV全回流操作只适用于精馏塔的开工调试及实验研究。全回流时操作线和平衡线的距离最远.........达到相同的分离程度所需的理论板数最少，以N..表示。计算方法见7.5.3XwXDGLL

全回流与最小理论板数 全回流时：R   D=0 W=0 F=0 精馏段操作线： 全回流时操作线和平衡线的距离最远， 达到相同的分离程度所需的理论板数 最少，以 Nmin 表示。计算方法见7.5.3 1 1 1      R x x R R y D n n V Wx x V L y W n n     提馏段操作线： 1  n xn y 1  n xn y 1  对角线 xD xW 全回流操作只适用于精馏塔的开工、 调试及实验研究。 GLL

最小回流比对于一定的进料和分离要求：>R，精馏段操作线截距增大，操作线向平衡线移动；>进料不变则9线不变。操作线交点d将向平衡线靠近。>R，提馏段操作线也向平衡线移动。结论：RI，达到指定分离程度所需理论板数将增多。最小回流比(Rmin)：RI至两操作线交点d落在平衡线上，所需理论板数为无穷多。g点称为点，其区域称为恒浓区。R.Xp-yqXp-yqminXDR.minRmin +1R+1XD-Xayq-xqXwXDXqXFGLL

对于一定的进料和分离要求：  R，精馏段操作线截距增大，操作线向平衡线移动；  进料不变则 q 线不变。操作线交点 d 将向平衡线靠近。  R，提馏段操作线也向平衡线移动。 结论： R，达到指定分离程度所需理论板数将增多。 最小回流比 最小回流比(Rmin)：R至两操 作线交点 d 落在平衡线上， 所需理论板数为无穷多。g点 称为挟点，其区域称为恒浓 区。 D q D q min min x x x y R R     1 q q D q min y x x y R    1 D x R  xW xD a g c b xF f yq xq d GLL

解析法计算Rminox.X-YqR理想溶液相平衡方程a1+(α-1)xminYq-xqα(1-x,XpR饱和蒸汽进料y=XFmin1-x.α-1x.OxD1-XDRmin1α-11-XFXE饱和液体进料：x=XFα(1-xp)XpR....α-1xF1-XF其它进料热状态下，可可由相平衡方程和线方程联立求解得到交点坐标：Xg,YqGLL

解析法计算Rmin q q D q min y x x y R   理想溶液相平衡方程    q q x x y 1 1 q                     q D q D min x x x x R 1 1 1 1   1 1 1 1 1             F D F D min x x x x R   饱和蒸汽进料:yq =xF 饱和液体进料:xq =xF            F D F D min x x ) x x R 1 (1 1 1   其它进料热状态下，可由相平衡方程和 q 线方程联立 求解得到交点坐标： xq，yq GLL

非理想物系的Rmin一般情况下，x与V.互成平衡（交点g在平衡线上）。平衡线有凹凸时，随R，交点d未落到平衡线上之前，操作线已与平衡线相切（g点）。此时恒浓区出现在g点附近，对应的回流比为最小回流比。1.01.0yqJdydya01.0XwXdXFXgXD0XwXXD1.0XFXdR.计算R.i,时，式中x与y分别为x.与yd。Xp-ydminRmin +1Xp-XdGLL

非理想物系的Rmin 一般情况下，xq与 yq 互成平衡（交点 g 在平衡线上）。 平衡线有凹凸时，随R，交点 d 未落到平衡线上之前，操 作线已与平衡线相切（g点）。此时恒浓区出现在 g 点附 近，对应的回流比为最小回流比。 计算Rmin 时，式中xq 与 yq分别为 xd 与 yd 。 yq q d g a 0 1.0 1.0 yd xW xd xF xq xD q d g a 0 1.0 1.0 yq yd xW xq xd xF xD GLL D d D d x x x y R R    min  1 min