回流比

概述

回流比

拼音：hui liu bi

英文：reflux ratio

精餾操作中，由精餾塔塔頂返回塔內的回流液流量L與塔頂產品流量D的比值，即R=L/D。回流比的大小，對精餾過程的分離效果和經濟性有著重要的影響。因此，在精餾設計時，回流比是一個需認真選定的參數。

基本介紹

• 中文名：回流比
• 外文名：reflux ration
• 套用領域：化工
• 知識點類型：化工原理
• 相關公式：R=L/D

概念

從雙組分精餾的圖解法計算(見精餾)可知：增大回流比可減少分離所需的理論板數。但回流比的增大，必要求塔釜產生的蒸氣量相應增加。回流比增大的上限是全回流即進入冷凝器的蒸氣在冷凝後全部返回塔中。在全回流條件下，分離所需的理論板數最少。當回流比減小至某一數值時，理論上為達到指定分離要求所需板數趨於無窮大，這是回流比的下限，稱為最小回流比[cdhmin]。當操作回流比下降到小於最小回流比時，就不能達到規定的分離要求。最小回流比不僅取決於分離要求，還與料液的相對揮發度和料液組成以及進料的熱狀態有關。對於相對揮發度在全塔接近常數的料液的分離，最小回流比[cdhmin]可由下列兩式（常稱安德伍德方程）算出：

M AiXfi

∑ ——— = 1-Q

i-1 A-θ (1)

M AiXdi

∑ ——— = Rmin+1

i-1 Ai-θ (2)

式中 為組分對某一基準組分的相對揮發度；為料液中組分的摩爾分率;[286-10]為組分在塔頂產品中的摩爾分率；為進料的熱狀態參數(進料變為飽和蒸氣所耗熱量與它的汽化熱之比。顯然，進料為飽和液體時=1,為飽和蒸氣時=0)，為料液所含組分數，為由式(1)確定的參變數，其值介於兩個關鍵組分的相對揮發度之間。所謂關鍵組分是料液中對分離起關鍵作用的兩個組分，也即生產要求把料液在此兩組分間分割開來。對於雙組分物料,關鍵組分就是此兩組分。由式(1)求出 值以後，代入式(2)即可算出最小回流比。

在污水處理中，下列幾種情況為回流：

1、利用污水廠的出水，或生物處理單元的出水稀釋進水的做法；

2、利用沉澱池的污泥來補充生物處理單元內活性污泥濃度（即微生物濃度）的做法。

回流水量或泥量與進水量之比稱為回流比。

理論板數

回流比與分離所需理論板數的關係（見圖[理論板數與回流比的關係]）表明：回流比從最小值逐漸增大的過程中，所需理論板數起初急劇減少，設備費用亦明顯下降，足以補償能耗費用的增加；但當回流比繼續增大時，所需理論板數減少趨勢緩慢 (其極限值是全回流所需要的最少理論板數),此時設備費用的減少將不能補償能耗費用的增加。回流比的選擇是一個經濟問題，是在操作費（主要取決於能耗）和設備費（塔板數以及再沸器和冷凝器的傳熱面積）之間作出權衡。實際使用的回流比通常為最小回流比的1.1～2.0倍。

作圖求回流比

操作中精餾塔的分離能力，主要取決於回流比的大小。增大回流比，就可提高產品純度，但也增加了能耗。改變回流比，是調節精餾塔操作的方便而有效的手段。

精餾核心

在精餾分離的整個過程中，回流比是精餾的核心，回流比是精餾設計和操作的重要參數。回流比的大小不僅影響所需的理論塔板數、塔徑、塔板的結構尺寸，還影響加熱蒸汽和冷卻水的消耗量。回流比的選取範圍是在最小回流比至無窮大之間。若選取的回流比太大，不僅使加熱蒸汽及冷卻水的消耗量增大，操作費增大，還可能影響塔徑，使設備投資費用也增大。而且回流比太大使塔在操作時改變的難度加大，調節塔的分離能力的作用也大大減小。因此，無論從經濟上考慮，還是操作上考慮，在精餾設計或操作時都應選取適宜的回流比。因而找到最佳回流比在設計過程中很重要。

精餾 相關儀器

最佳化

對回流比的最佳化有許多方法，在本設計中所選擇的回流比，參考了前人通過目標函式的建立及計算機求算出來的公式：即,其能夠比較準確的表達過程總費用與回流比的關係，是一種比較理想的求實際回流比的方法。

回流比控制器

回流比控制器是一種可安裝在蒸餾塔內或塔外、用於分流的一種裝置。該設備用晶片控制電磁閥的開啟和關閉時間來控制回流的多少，能減輕操作工勞動強度，直觀、易操控，易優選工藝指標，易維護，運行可靠，工藝重複方便，可在任時間段內任意調節回流量，能準確塔內回流量與采出量的比例調節。

適用間歇式及連續式操作的常規精餾以及萃取精餾.恆沸精餾等殊精餾過程。特別適用高凝.高沸精餾。

好的電磁線圈和結構部件、加上好的設計方案和製造工藝，使得好的回流比控制器比一般的更加方便耐用、控制精準！