符號說明
q:進料的熱狀態參數,定義為q=(Lˊ-L)/F。
x:摩爾分數。
F:原料流量,單位,kmol/h。
D:塔頂餾出液量,單位,kmol/h。
W:塔釜殘液量,單位,kmol/h。
V:精餾段內每塊塔板上升的蒸氣物質的量流量,單位,kmol/h。
V':提餾段內每塊塔板上升的蒸氣物質的量流量,單位,kmol/h。
L:精餾段內每塊塔板下降的蒸氣物質的量流量,單位,kmol/h。
Lˊ:提餾段內每塊塔板下降的蒸氣物質的量流量,單位,kmol/h。
xF:原料液中易揮發組分的摩爾分數。
xW:釜底殘液中易揮發組分的摩爾分數。
xD:塔頂餾出液中易揮發組分的摩爾分數。
推導過程
精餾段操作線方程:y=(L/V)x+(D/V)xD
提溜段操作線方程:y=(Lˊ/V')x-(W/Vˊ)xW
兩線交點的軌跡應同時滿足以上兩式,將上式代入q=(Lˊ-L)/F,即得q線方程:
y=﹛q/(q-1)﹜x-﹛1/(q-1)﹜xF
q線方程圖像
在進料狀態q及進料組成xF確定的情況下,q線方程為一條直線方程。q線在y-x圖上是過對角線上e(xF,xF)點,以q/(q-1)為斜率的直線,如下圖。
q線斜率值及在y-x圖上的方位
進料熱狀況 | q值 | q線斜率 q/(q-1) | q線在y-x圖上的方程 |
冷進料 | q>1 | + | ef1(↗) |
飽和液體 | q=1 | ∞ | ef2(↑) |
氣液混合物 | 0<q<1 | - | ef3(↖) |
飽和蒸汽 | q=0 | 0 | ef4(←) |
過熱蒸汽 | q<0 | + | ef5(↙) |
q線方程作用
由於精餾段操作線方程、提餾段操作線方程及q線方程中只有兩個是獨立的,故已知精餾段操作線方程和q線方程,就可以作出提餾段操作線方程了。