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1、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 绝热闪蒸过程底部产物 L，x顶部产物 V，y加热器节流阀冷凝器闪蒸过程描述闪蒸是连续单级蒸馏过程。它使进料混合物部分汽化或冷凝得到含易挥发组分较多的蒸汽和含难挥发组分较多的液体。一般精馏塔中的平衡级就是一简洁绝热闪蒸级。闪蒸过程的计算方程（MESH）（1）物料衡算M方程：C个（3）摩尔分率加和式S方程：2个（4）热量平衡式 H方程：1个2C3（2）相平衡E方程：C个方程总数：2C+3个变量数：3C+8个其中进料变量数：C+3个需规定变量数：C5个（F,TF,pF,T,p,V,L,Q，zi,yi,xi）（F,TF,pF,zi）依
2、据其余2个变量的规定方法可将闪蒸计算分为如下五类：Q,T(或p),L,yi,xi部分汽化p(或T),V(或)Q,T,V,yi,xi部分冷凝p,L(或)T,V,L,yi,xi非绝热p,Q0T,V,L,yi,xi绝热p,Q=0Q,V,L,yi,xi等温p,T输出变量闪蒸形式规定变量表2-4 闪蒸计算类型*进行闪蒸计算之前，须要核实闪蒸问题是否成立！核实方法：第一步：假设闪蒸温度为进料的泡点温度，则Kizi=1,若Kizi1,说明其次步：假设闪蒸温度为进料的露点温度，则(ziKi)=1,若(ziKi)1,说明只有当TBTTD时，才构成闪蒸问题。反之，若Kizi1,则为过冷液体；若(ziKi)TB；T
3、TD；2.3.1 等温闪蒸规定：p、T 计算：Q,V,L,yi,xi 一、汽液平衡常数与组成无关已知闪蒸温度和压力，Ki值简洁确定，所以联立求解上述（2C+3）个方程比较简洁。具体步骤如下：将将E E方程：方程：代入代入M-M-方程：方程：消去消去yi,yi,得到：得到：将将 代入上式：代入上式：V VF FL L=-令：代入(2-66)式，得到：汽化率将（2-67）和（2-68）式代入S方程，得到：（2-69）（2-70）（2-70）式减去（2-69）式，得到：（2-71）闪蒸方程（2-67）（2-71）（2-68）（2-64）（2-65）通过闪蒸方程（2-71）求出汽化率后，由（2-67）
4、和（2-68）式可分别求出xi和yi，进而由总物料衡算式（2-64）可求出V 和 L，由热量衡算式（2-65）可求出Q。汽化率的迭代：（2-71）设初值，计算f()：可接受Newton-Raphson法迭代：（2-72）P60例2-82.3.1 等温闪蒸依据x，y与是分步迭代还是同时迭代，给出了两种普遍化算法。（自学：p63图2-9）二、汽液平衡常数与组成有关2.3.2 绝热闪蒸规定：p、Q0 计算：T,V,L,yi,xi 计算方程：MESH方程迭代变量：T、迭代收敛判据：闪蒸方程或热量衡算方程 按T 和 是分步迭代还是同时迭代，分为序贯迭代法和同时收敛法。一、序贯迭代法（1）宽沸程物系：（2
5、）窄沸程物系：用热量衡算方程迭代T；用闪蒸方程迭代：外层循环 内层循环 用热量衡算方程迭代；用闪蒸方程迭代T：外层循环 内层循环 对T不敏感 对T 敏感 二、同时收敛法 和T 同时迭代（自学）二元混合物的逸度系数 A、维里方程 用混合规则求，即求 汽液相平衡及其计算B、RK方程汽液相平衡及其计算活度系数的计算 称对拉乌尔定律有正偏差 负偏差 汽液相平衡及其计算无热溶液 正规溶液 二元溶液的活度系数 A、Van-Laar Equ 汽液相平衡及其计算1）2）二元溶液的活度系数 A、Van-Laar Equ3）汽液相平衡及其计算单参数的对称方程 志向体系 负偏差非志向体系 正偏差非志向体系 A可用来
6、判别实际溶液与志向溶液的偏离度 4）B、Margules Equ 汽液相平衡及其计算C、Wilson Equ.汽液相平衡及其计算三元溶液的活度系数 A、Margules Equ.汽液相平衡及其计算123B B、Wilson EquationWilson Equation汽汽液液相相平平衡衡及及其其计计算算自学例题自学例题2-1,2-22-1,2-21、李海明,褚福云,孙景威，相平衡常数在精馏过程中的应用，锦州师范学院学报(自然科学版)，2000年04期2、汪文川.汽液相平衡计算中活度系数法简评，化学工程，1988，(01)3、屈强,罗金生,于广锁,于遵宏，人工神经网络在汽液相平衡常数预料中的应
7、用，计算机与应用化学，2001年04期参考文献4、白润生，精馏过程计算中相对挥发度的平均值近似，石油化工，1999年04期5、张珏成，纯物质逸度定义的探讨.上海工程技术高校学报,2004年 02期6、耿晓云，刘乐，杨贵荣，关于逸度和逸度参比态的探讨.河北工业高校成人教化学院学报,2004年 03期7、牛家治，郭乔峰，从气态方程探讨逸度的计算.淮北煤师院学报(自然科学版),2002年 03期参考文献8、陈必清，普遍化方法计算混合气体逸度.吉林化工学院学报,2000年03期9、傅杨武，王裕玲，陈书鸿，活度系数模型预料汽-液相平衡的发展概况.重庆三峡学院学报,2006年 03期10、李小斌，任万能，
8、刘桂华，NaOH-NaAl(OH)4-H2O体系活度系数的计算模型.中南高校学报,2006年 03期参考文献 11、李娴，高温高压碱土金属溶液活度系数新模型的探讨.南京工业高校硕士论文;2005，陆小华12、景孔华，康惠宝，王利生，改进PSRK模型预料高分子溶液的活度系数.计算机与应用化学,2005年 11期13、极性物系多组分分别泡点计算，齐鲁石油化工，1991（3），208 参考文献14、曾健，胡文励，一种新的泡点计算方法，自然气化工，1995，（1）：5215、曾健，胡文励，露点计算的一种改进J.自然气化工(C1化学与化工),1999,(5)16、汪萍，项曙光，一种改进的泡露点计算方法.
9、化工时刊,2004年 05期17、李谦,魏奇业,华贲，基于神经网络的多组分混合物泡露点.计算机及应用.化学工程,2004,参考文献18、王双成，志向混合物泡点温度和露点温度的快速计算方法.河南广播电视高校学报,2002年 01期19、马志杰，改进的中低压下泡点、露点和等温闪蒸编程计算方法.广州化工,2002年 01期20、极性物系多组分分别泡点计算，齐鲁石油化工，91（3），208 21、三组分平衡闪蒸中的关联式，石油化工，1993，（3）：170参考文献22、多元平衡闪蒸计算的新方法，石油化工，1988，17（4）：21723、杜英生,李鑫钢,赵汝文,郑陵,余国琮.多组元多级绝热闪蒸过程的探
10、讨（）-闪蒸过程的工业应用.化学工程,1994年01期24、谷里鹏，谷雨.绝热闪蒸的快速计算和应用.化工机械,2004年 04期参考文献 1、相平衡关系可用几种方法来表达。2、就活度系数法计算汽液平衡常数的通式，分以下几种状况进行探讨：1）汽相为志向气体，液相为志向溶液；2）汽相为志向气体，液相为非志向溶液；3）汽相为志向溶液，液相为志向溶液；4）汽相为志向溶液，液相为非志向溶液。思索题3、什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？4、怎样推断混合物在T，P下的相态，若为两相区其组成怎样计算？5、简述绝热闪蒸计算的计算方法和特点。思索题 由正辛烷（1），乙苯（2）和2-乙氧基乙醇（3）所组成的溶液，其
11、组成为：补充习题试求总压为760mmHg达到平衡时该溶液中各组分的活度系数。已知：760mmHg时有关各端值常数如下。作业：第2、6、11、12、13题，选作：7、14相平衡常数法相对挥发度法状态方程法活度系数法相平衡关系表达方法相平衡关系法小结学习本章要娴熟驾驭多组分非志向体系平衡常数计算方法；驾驭汽液相平衡关系常用的两种形式；会用相平衡常数和相对挥发度表示相平衡关系；至少会一种求算活度系数和逸度系数；泡点和露点计算学生要会查阅P-T-K列线图，求算烃类物质的K值，了解平衡常数与组成有关的泡、露点计算。了解等温闪蒸和部分冷凝过程的计算，了解绝热闪蒸过程的计算。本章小结重点：多组分物系的相平衡条件；平衡常数；分别因子。多组分物系的泡点方程、露点方程；计算方法。等温闪蒸过程和部分冷凝过程。闪蒸方程；闪蒸过程的计算。难点：多组分非志向体系平衡常数计算。多组分物系的泡点温度和泡点压力、露点温度和露点压力的计算。等温闪蒸过程和部分冷凝过程的计算。第2章 结束