化工分离过程(2单级平衡过程)(第4讲).pptVIP

化工分离过程 Chemical Separation Processes 第二章 单级平衡过程 第二章 单级平衡过程 第二章 单级平衡过程 主要内容及要求： 1. 相平衡常数计算：状态方程法，活度系数法 2. 泡点、露点计算 （1）泡点计算：在一定P（或T）下，已知xi，确定Tb（或Pb）和yi。 （2）露点计算 3. 等温闪蒸计算：给定物料的量与组成，计算在一定P和T下闪蒸得到的汽相量与组成，以及剩余的液相量与组成。 第二章 单级平衡过程 2.1 相平衡 2.2 多组分物系的泡点和露点计算 2.3 闪蒸过程的计算 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.2绝热闪蒸过程 2.3 闪蒸过程的计算 2.3 闪蒸过程的计算 2.3 闪蒸过程的计算 2.3 闪蒸过程的计算 比较泡点计算、露点计算及闪蒸计算可见：在泡点时，液相组成等于原料组成，汽化分率等于零；在露点时，汽相组成等于原料组成，汽化分率等于1；闪蒸时，汽液相的组成与总组成不等，汽相分率在0-1之间。 对于一个给定闪蒸罐压力和进料组成的体系，泡点和露点温度确定了平衡闪蒸的温度范围。这是用来核实闪蒸问题是否可以成立的依据。 2.3 闪蒸过程的计算 统计C组分闪蒸总变量 进料流率: F 1 进料组成: zi c 进料温度和压力: TF, PF 2 离开闪蒸塔的气相流率:V 1 离开闪蒸塔的气相组成: yi c 离开闪蒸塔的液相流率: L 1 离开闪蒸塔的液相组成: xi c 加入(或取走)的热量: Q 1 闪蒸温度和压力: P,T 2 总变量数: 3c+8 2.3 闪蒸过程的计算 2.3 闪蒸过程的计算 2.3 闪蒸过程的计算 2.3 闪蒸过程的计算 2.3 闪蒸过程的计算 2.3 闪蒸过程的计算 2.3 闪蒸过程的计算 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 在给定温度下进行闪蒸计算,还需要核实闪蒸问题是否成立。 闪蒸问题成立的条件是在闪蒸压力下.闪蒸计算的温度应该在闪蒸物系的露点温度和泡点温度之间。 核实闪蒸问题是否成立常用的有两种方法。 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程 2.3.2 绝热闪蒸过程 2.3.2 绝热闪蒸过程 2.3.2 绝热闪蒸过程 2.3.2 绝热闪蒸过程 利用牛顿迭代公式有: 其中: 2.3.2 绝热闪蒸过程 2.3.2 绝热闪蒸过程 2.3.2 绝热闪蒸过程 对窄沸程绝热闪蒸过程，与等温闪蒸一样采用Rachord-Rice 方程，迭代T: 其中 2.3.2 绝热闪蒸过程 采用热量平衡方程构造迭代函数迭代汽液分率,迭代方程为方程为: 根据牛顿迭代公式有 2.3.2 绝热闪蒸过程 本章思考题 K为组分函数时等温闪蒸计算框图 开始 由R-R方程迭代Ψ 计算Ki=Ki(T,P,x,y) 估计初值x、y 给定F、z、P、T 如果不直接迭代 重新估计x,y值 由(2-67)(2-68)计算x,y 比较x,y的估计值和计算值 输出 不收敛 收敛 对Ψ,xi,yi分层迭代 K为组分函数时等温闪蒸计算框图 开始 由R-R方程迭代Ψ 计算Ki=Ki(T,P,x,y) 估计初值x、y、Ψ 给定F、z、P、T 如果不直接迭代 重新估计x,y值 由(2-67) (2-68)计算x,y 归一化xi,yi;比较：估计值和归一化值 比较:ΨK+1 和ΨK 输出 不收敛 收敛 对Ψ,xi,yi同时迭代 教材P43图2-6中两种方法比较： 算法a：分层迭代，机时较长，一般较稳定； 算法b：同步迭代，速度较快，有时不收敛。 [参见例2-9] 已知流率、组成、压力、温度（或焓）的液体进料节流膨胀 到较低压力便产生部分汽化。绝热闪