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《閃蒸過程的計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第三節(jié)閃蒸過程的計算2.3等溫閃蒸和部分冷凝過程流程示意圖:液體混合物的汽化氣體混合物的冷凝閃蒸過程的計算方程(MESH)⑴物料衡算----M方程:C個⑵相平衡--------E方程:C個⑶摩爾分率加和式---S方程:2個⑷熱量平衡式-------H方程:1個變量數(shù):3C+8個(F,,,T,P,V,L,Q,)方程總數(shù):2C+3個需規(guī)定變量數(shù):C+5個其中進(jìn)料變量數(shù):C+3個(F,,,)根據(jù)其余2個變量的規(guī)定方法可將閃蒸計算分為如下五類:6/6表2-4閃蒸計算類型規(guī)定變量閃蒸形式輸出變量p,T等溫Q,V,L,yi,xip,Q=0絕熱T,V,L,yi,xip,Q≠0非絕熱T,V,
2、L,yi,xip,L(或ψ)部分冷凝Q,T,V,yi,xip(或T),V(或ψ)部分汽化Q,T(或p),L,yi,xi2.3.1等溫閃蒸規(guī)定:p、T計算:Q,V,L,一、汽液平衡常數(shù)與組成無關(guān)已知閃蒸溫度和壓力,值容易確定,所以聯(lián)立求解上述(2C+3)個方程比較簡單。具體步驟如下:1.輸出變量求解將E---方程:代入M—方程:消去,得到:將L=F-V代入上式:(2-66)汽化率代入(2-66)式,得到:(2-67)(2-68)6/6將(2-67)和(2-68)式代入S---方程,得到:(2-69)(2-70)兩式相減,得:--------------------------閃
3、蒸方程(2-71)F=V+L通過閃蒸方程(2-71)求出汽化率后,由(2-67)和(2-68)式可分別求出,進(jìn)而由總物料衡算式(2-64)可求出V和L,由熱量衡算式(2-65)可求出Q汽化率的迭代:設(shè)初值,計算(2-71)可采用Newton-Raphson法迭代:1.Q的計算6/6Q-----吸熱為正,移熱為負(fù)H-----混合物的摩爾焓對于理想混合:純組分摩爾焓1.判斷閃蒸過程是否可行的方法方法一:已知T、P對進(jìn)行泡點計算:試差泡點對進(jìn)行露點計算:試差露點判斷:若閃蒸問題成立方法二:對在T、P下進(jìn)行露點計算:對在T、P下進(jìn)行泡點計算:判斷:若同時成立,閃蒸問題有解閃蒸過程計算
4、框圖:6/6開始打印輸入T,P,F,Z計算計算泡點計算露點汽液平衡常數(shù)與組成有關(guān)的閃蒸計算對分層迭代:由(2-67),(2-68)計算x,y開始給定F,Z,P,T歸一化比較:估計和歸一化值比較:估計初值x,y計算不收斂如果不直接迭代,收斂重新估計x,y值由Rachford-Rice方程迭代輸出思考題6/61、相平衡關(guān)系可用幾種方法來表達(dá)。2、就活度系數(shù)法計算汽液平衡常數(shù)的通式,分以下幾種情況進(jìn)行討論:1)汽相為理想氣體,液相為理想溶液;2)汽相為理想氣體,液相為非理想溶液;3)汽相為理想溶液,液相為理想溶液;4)汽相為理想溶液,液相為非理想溶液。3、什么叫露點,精餾塔頂溫度如
5、何處理?4、什么叫泡點,精餾塔釜溫度如何處理?5、怎樣求算非理想物系泡點壓力?6、怎樣判斷混合物在T,P下的相態(tài),若為兩相區(qū)其組成怎樣計算?本章小結(jié)學(xué)習(xí)本章要熟練掌握多組分非理想體系平衡常數(shù)計算方法;掌握汽液相平衡關(guān)系常用的兩種形式;會用相平衡常數(shù)和相對揮發(fā)度表示相平衡關(guān)系;泡點和露點計算要會查閱P-T-K列線圖,求算烴類物質(zhì)的K值,了解平衡常數(shù)與組成有關(guān)的泡、露點計算。了解等溫閃蒸和部分冷凝過程的計算。重點:多組分物系的相平衡條件;平衡常數(shù);分離因子。多組分物系的泡點方程、露點方程及計算方法。等溫閃蒸過程和部分冷凝過程。閃蒸方程及閃蒸過程的計算。難點:多組分非理想體系平衡常
6、數(shù)計算。多組分物系的泡點溫度和泡點壓力、露點溫度和露點壓力的計算。等溫閃蒸過程和部分冷凝過程的計算。例:某精餾塔的操作壓力為0.1Mpa,其進(jìn)料組成為(摩爾分?jǐn)?shù))組分正丁烷正戊烷正己烷正庚烷正辛烷總合組成0.050.170.650.100.031.00試求:①露點進(jìn)料的進(jìn)料溫度。②泡點進(jìn)料的進(jìn)料溫度。6/6