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第三节 闪蒸过程的计算 2.3 等温闪蒸和部分冷凝过程 流程示意图： 闪蒸过程的计算方程（MESH） ⑴物料衡算----M方程： C个 ⑵相平衡--------E方程： C个 ⑶摩尔分率加和式---S方程： 2个 ⑷热量平衡式-------H方程： 1个 变量数：3C+8个 (F, ,,T,P,V,L,Q,) 方程总数：2C+3个 需规定变量数：C+5个 其中进料变量数：C+3个（F, ,,） 根据其余2个变量的规定方法可将闪蒸计算分为如下五类： 表2-4闪蒸计算类型 规定变量 闪蒸形式 输出变量 p,T 等温 Q, V, L, yi, xi p,Q=0 绝热 T, V, L, yi, xi p,Q≠0 非绝热 T, V, L, yi, xi p,L(或ψ) 部分冷凝 Q, T, V, yi, xi p(或T),V(或ψ) 部分汽化 Q, T(或p), L, yi, xi 2.3.1 等温闪蒸 规定：p、T 计算：Q, V, L, 一、汽液平衡常数与组成无关 已知闪蒸温度和压力，值容易确定，所以联立求解上述（2C+3）个方程比较简单。 具体步骤如下： 输出变量求解 将E---方程： 代入M—方程： 消去，得到： 将L=F-V代入上式： 汽化率 代入（2-66）式，得到： 将（2-67）和（2-68）式代入S---方程，得到： 两式相减，得： --------------------------闪蒸方程 （2-71） F=V+L 通过闪蒸方程（2-71）求出汽化率后，由（2-67）和（2-68）式可分别求出，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： 设初值，计算 可采用Newton-Raphson法迭代： Q的计算 Q-----吸热为正，移热为负 H-----混合物的摩尔焓 对于理想混合： 判断闪蒸过程是否可行的方法 方法一：已知T、P 对进行泡点计算： 试差泡点 对进行露点计算： 试差露点 判断：若闪蒸问题成立 方法二：对在T、P下进行露点计算： 对在T、P下进行泡点计算： 判断： 若 同时成立，闪蒸问题有解 闪蒸过程计算框图： 开始打印 输入T,P,F,Z 计算 计算泡点 计算露点 汽液平衡常数与组成有关的闪蒸计算 对分层迭代： 开始 给定F,Z,P,T 估计初值x,y 计算 如果不直接迭代， 重新估计x,y值 由Rachford-Rice方程迭代 思考题 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，分以下几种情况进行讨论： 1）汽相为理想气体，液相为理想溶液； 2）汽相为理想气体，液相为非理想溶液； 3）汽相为理想溶液，液相为理想溶液； 4）汽相为理想溶液，液相为非理想溶液。 3、什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？ 4、什么叫泡点，精馏塔釜温度如何处理？ 5、怎样求算非理想物系泡点压力？ 6、怎样判断混合物在T，P下的相态，若为两相区其组成怎样计算？ 本章小结 学习本章要熟练掌握多组分非理想体系平衡常数计算方法；掌握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；泡点和露点计算要会查阅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。 重点：多组分物系的相平衡条件；平衡常数；分离因子。多组分物系的泡点方程、露点方程及计算方法。等温闪蒸过程和部分冷凝过程。闪蒸方程及闪蒸过程的计算。 难点：多组分非理想体系平衡常数计算。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