鲍尔环精馏过程是一个伴有传热的传质过程

       由于鲍尔环旋转床的鲍尔环精馏过程是一个伴有传热的传质过程，其影响因素较多，为简化计算，引出恒摩尔流假设，即易挥发组分和难挥发组分的摩尔汽化潜热相等，其他热效应则可以忽略不计或相互抵消，液体汽化和气体冷凝所需的热量刚好相互补偿，使得流经每一块理论塔板的气、液两相的摩尔流量保持不变。

       对RCB的物料衡算可以通过图4的示意图进行。首先，在鲍尔环旋转床中取一微元体，该微元体半径为r，宽度为dr，对此微分体进行物料衡算，单位时间内由气相进入液相的A组分量为在此微分单元内，因气、液相浓度的变化极小，可以认为传质速率NA为定值，则:式中，V和L分别为通过微元体的气相摩尔流率和液相摩尔流率;dA为微分单元的传质面积;a为传质的有效比表面积;h分别为转子轴向高度。

       鲍尔环精馏是两组分等摩尔反向传递，根据传质双膜理论，定义KY为鲍尔环精馏过程中气相以摩尔分数差为推动力的总体积传质系数，则此微元体内传质速率方程可写为:ra和r;分别为转子外缘半径和内缘半径;凡。为气相总体积传质系数;Y和x分别为转子中F因子增大，全回流条件下的气液流量均增大，通过转子的气液两相速率增大，气液表面更新速率也随之增大，故四种转子的气相总体积传质系数KYa均随F因子增大而增加，有利于传质;另一方面，F因子增大导致气体在转子内的停留时间变短，不利于传质。不利因素与有利因素相互竞争，在F<1.3 kg0s.o.s.s，时，有利因素占优势，因而四种转子的HETP均随F因子增大而减小，即传质效率随F因子增大而增大;但当F'>1.3 kgo.s.m o.s.s时，不利因素略占优势，四种转子的HETP均随F因子增大而缓慢增大，即传质效率略有下降。

       转子3. 4与转子1, 2的HETP有较大差异主要是转子内液相流动存在差异。液相在鲍尔环旋转床中主要以液滴、液膜和液丝的形式存在t。转子1无填料，转子2中鲍尔环的径向填充有利于液滴从同心环网板进入并穿过鲍尔环的空腔，因此液相在转子1, 2中主要以液滴的形式存在，如图7(a), (b)所示;转子3, 4中鲍尔环的填充方式促使大部分迎面而来的液相碰撞在鲍尔环圆柱形面上而形成液膜，小部分液相仍以液滴形式从鲍尔环表面窗孔进入鲍尔环的空腔，因此液相在转子3, 4主要以液滴和填料表面的液膜形式存在，如图7(c),(d)所示。尽管转子3, 4中填料表面的液膜会随液量的增加而变厚，但由于有面积足够大的液膜，液量的增加对液膜的影响不如对液滴的影响明显，所以，相对于转子1, 2，转子3, 4传质效率更佳，且在F因子较大时传质效率变化更缓慢。www.zbhdjx.cn