鮑爾環精餾過程是一個伴有傳熱的傳質過程

       由于鮑爾環旋轉床的鮑爾環精餾過程是一個伴有傳熱的傳質過程，其影響因素較多，為簡化計算，引出恒摩爾流假設，即易揮發組分和難揮發組分的摩爾汽化潛熱相等，其他熱效應則可以忽略不計或相互抵消，液體汽化和氣體冷凝所需的熱量剛好相互補償，使得流經每一塊理論塔板的氣、液兩相的摩爾流量保持不變。

       對RCB的物料衡算可以通過圖4的示意圖進行。首先，在鮑爾環旋轉床中取一微元體，該微元體半徑為r，寬度為dr，對此微分體進行物料衡算，單位時間內由氣相進入液相的A組分量為在此微分單元內，因氣、液相濃度的變化極小，可以認為傳質速率NA為定值，則:式中，V和L分別為通過微元體的氣相摩爾流率和液相摩爾流率;dA為微分單元的傳質面積;a為傳質的有效比表面積;h分別為轉子軸向高度。

       鮑爾環精餾是兩組分等摩爾反向傳遞，根據傳質雙膜理論，定義KY為鮑爾環精餾過程中氣相以摩爾分數差為推動力的總體積傳質系數，則此微元體內傳質速率方程可寫為:ra和r;分別為轉子外緣半徑和內緣半徑;凡。為氣相總體積傳質系數;Y和x分別為轉子中F因子增大，全回流條件下的氣液流量均增大，通過轉子的氣液兩相速率增大，氣液表面更新速率也隨之增大，故四種轉子的氣相總體積傳質系數KYa均隨F因子增大而增加，有利于傳質;另一方面，F因子增大導致氣體在轉子內的停留時間變短，不利于傳質。不利因素與有利因素相互競爭，在F<1.3 kg0s.o.s.s，時，有利因素占優勢，因而四種轉子的HETP均隨F因子增大而減小，即傳質效率隨F因子增大而增大;但當F'>1.3 kgo.s.m o.s.s時，不利因素略占優勢，四種轉子的HETP均隨F因子增大而緩慢增大，即傳質效率略有下降。

       轉子3. 4與轉子1, 2的HETP有較大差異主要是轉子內液相流動存在差異。液相在鮑爾環旋轉床中主要以液滴、液膜和液絲的形式存在t。轉子1無填料，轉子2中鮑爾環的徑向填充有利于液滴從同心環網板進入并穿過鮑爾環的空腔，因此液相在轉子1, 2中主要以液滴的形式存在，如圖7(a), (b)所示;轉子3, 4中鮑爾環的填充方式促使大部分迎面而來的液相碰撞在鮑爾環圓柱形面上而形成液膜，小部分液相仍以液滴形式從鮑爾環表面窗孔進入鮑爾環的空腔，因此液相在轉子3, 4主要以液滴和填料表面的液膜形式存在，如圖7(c),(d)所示。盡管轉子3, 4中填料表面的液膜會隨液量的增加而變厚，但由于有面積足夠大的液膜，液量的增加對液膜的影響不如對液滴的影響明顯，所以，相對于轉子1, 2，轉子3, 4傳質效率更佳，且在F因子較大時傳質效率變化更緩慢。www.ingspirations.com