理論級

理論級概念

已知進行過程數學描述的依據是：①物料衡算方程；②相平衡關係；③過程速率方程。在填料吸收塔中，以雙膜理論為依據，推出了吸收速率方程。進而推出了填料層高度關係式。

但在板式塔中，各層塔板上氣液混合劇烈，現象十分複雜，已不能用上述理論模型解決傳質速率問題。工程上採用如下處理方法：

(1)把板式塔內的每塊塔板看作一個理淪級（或理論板）。理論板假設認為氣、液相在塔板上接觸充分，傳質完全，當氣、液離開該板時，兩相達到相平衡狀態，這塊塔板稱為一個理論級（或理論板）。這使目標集中在計算為滿足工藝要求所需的理論板數上。

(2)理論板與實際板的差別用塔板效串聯繫，即：

式中： N——理論塔板數

N_{e——實際塔板數}

E_{0——塔板效率}

理論板數的汁算只需物料衡算式——操作線方程與相平衡關係。下面討論操作線與平衡線都為直線的情況。對圖37—2所示的板式塔及規定符號，寫出上述關係式如下：

操作線方程：

相平衡關係：

下面推導理論級關係式。

在1~2板間，將相應平衡關係式

代入相應的操作線方程可得：

式中

——吸收因數。

在2—3板間，將

代入相應的操作線方程可得：

這便是理論板數的解析式，與前面採用吸收因數法求傳質單元數公式比較可知N-N_OG關係為：

當

，即

（操作線與平衡線斜率相等時），上式右邊為0/0型不定式，採用羅必塔法可求得：

則有：

即此時理論級數（理論板數）與傳質單元數在數值上相等。