精馏段的操作线方程为：提馏段的操作线方程为：
y
1

RR1x


xDR1
（9－2）
ym1

L
LW
xm

WxWLW
（9－3）
加料线（q线）方程可表示为：
yqxxFq1q1
（9－4）
其中，
q1cpFtStFrF
（9－5）
回流比R的确定：
RLD
（9－6）
式（9－6）只适用于泡点下回流时的情况，而实际操作时为了保证上升气流能完全冷凝，
冷却水量一般都比较大，回流液温度往往低于泡点温度，即冷液回流。
（1）全回流操作
在精馏全回流操作时，操作线在y－x图上为对角线，如图9－1所示，根据塔顶、塔釜
的组成在操作线和平衡线间作梯级，即可得到理论塔板数。
图9－1全回流时理论板数的确定
2
f化工基础实验精馏实验报告
（2）部分回流操作部分回流操作时，如图9－2，图解法的主要步骤为：A根据物系和操作压力在y－x图上作出相平衡曲线，并画出对角线作为辅助线；B在x轴上定出x＝xD、xF、xW三点，依次通过这三点作垂线分别交对角线于点a、f、
b；C在y轴上定出yC＝xDR1的点c，连接a、c作出精馏段操作线；D由进料热状况求出q线的斜率q（q1），过点f作出q线交精馏段操作线于点d；E连接点d、b作出提馏段操作线；F从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯，当梯级跨过点d时，就改在平衡
线和提馏段操作线之间画阶梯，直至梯级跨过点b为止；G所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数（包含再沸器），跨过点d的那块板就
是加料板，其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。
图9－2部分回流时理论板数的确定
12实验装置与流程
本实验装置的主体设备是填料精馏塔，配套的有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、离心泵和一些测量、控制仪表。
本实验料液为乙醇溶液，从高位槽利用位差流入塔内，釜内液体由电加热器加热汽化，
3
f化工基础实验精馏实验报告
经填料层内填料完成传质传热过程，进入盘管式换热器管程，壳层的冷却水全部冷凝成液体，
再从集液器流出，一部分作为回流液从塔顶流入塔内，另一部分作为产品馏出，进入产品贮
罐；残液经釜液转子流量计流入釜液贮罐。精馏过程如图9－3所示。
填料精馏塔主要结构参数：塔内径D＝68mm，塔内填料层总高Z＝16m（乱堆），填料为
环。进料位置距填料层顶面12m处。塔釜为内电加热式，加热功率30kW，有效容积为
98L。塔顶冷凝器为盘管式换热器。
示意图：
惰性气体出口
冷却水进
冷却水出
9
8
10
7
t
11
6
12
54
xD
13
14t
15
t
16
17
19
3
xW
18
2
21
1
xF
20
图图91－填3料填塔料精塔馏精过馏r