多组分分离基础杨保俊.ppt

化工分离工程第二章 多组分分离基础 合肥工业大学化工学院 2013.02 主要内容 2.1 分离过程的变量分析及设计变量的计算 2.2 相平衡关系的计算 2.2.1 相平衡关系 2.2.2 汽液平衡的分类与计算 2.3 多组分物系的泡点和露点计算 2.3.1泡点计算 2.3.2露点计算 2.3闪蒸过程的计算 2.4.1等温闪蒸 2.4.2绝热闪蒸 2.1分离过程的变量分析及设计变量的计算 2.2 相平衡关系的计算 主要内容 （3）用一对无限稀释活度系数 确定参数 （存在准确性的问题） Vanlarr方程 Margules方程 因为 对于Wilson方程 2.2 相平衡关系的计算 3、 的简化计算P—T—K图 2.2 相平衡关系的计算 2.3 多组分物系的泡点和露点计算 2.3.1 泡点温度和压力的计算 2.3.1.1 泡点计算与有关方程 2.3.1.2 计算方法 （1）平衡常数与组成无关的泡点计算：①手算②计算机计算 （2）平衡常数与组成有关的泡点计算 2.3.2 露点温度和压力的计算 2.3.2.1 露点计算与有关方程 2.3.2.2 计算方法 （1）平衡常数与组成无关的露点计算：①手算②计算机计算 （2）平衡常数与组成有关的露点计算 露点线（t-y 线） 泡点线（t-x 线） 泡点温度Tb （bubble point）：是指在恒压下加热液体混合物，当液体混合物开始汽化出现第一个气泡时的温度。 露点温度Td（dew point)：是指在恒压下冷却气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度。 2.3.1 泡点温度和压力的计算 2.3.1.1 泡点计算与有关方程 已知 　　　　， 求 ①相平衡关系： ②归一性方程： ③相平衡常数关联式： 变量 3C+2 方程数 2C+2 自由度数 = 变量数 - 方程数 = C 2.3.1.2 计算方法 （1）平衡常数与组成无关的泡点计算： 当汽相为理想气体，液相为理想溶液时， 手算思路 N 调整T（P） 设 一般， ，由于石油化工中常见的烃类系统组成对Ki的影响较小，为适应手工简化计算，可将Ki近似简化为 对烃类物系，可用P-T-K列线图，如已知 p、x，设定T 后，查Ki 加速收敛法 m为试差序号 ，G表示含量最多的组分—关键组分 补充知识 牛顿切线迭代法简介 设f(x)=0,由牛顿迭代公式知： 则对G(1/T)=0,很容易得到： b、迭代方法，Newton-Raphson 目标函数： 迭代公式： 泡点方程 Richmond迭代法： 计算机计算 Hayden提出适合于烃类的经验方程 a． （2）平衡常数与组成有关的泡点计算 比较不变 调整T（P） 计算框图见P40图2-6 　温度-组成图 从p-x图求对应的T-x图 右图为已知的苯与甲苯在4个不同温度时的 p-x 图。在压力为 处作一水平线，与各不同温度时的液相组成线分别交在x1，x2，x3 和 x4各点，代表了组成与沸点之间的关系，即组成为x1的液体在381K时沸腾，余类推。 右图为已知的苯与甲苯在4个不同温度时的 p-x 图。在压力为 处作一水平线，与各不同温度时的液相组成线分别交在x1，x2，x3 和 x4各点，代表了组成与沸点之间的关系，即组成为x1的液体在381K时沸腾，余类推。 右图为已知的苯与甲苯在4个不同温度时的 p-x 图。在压力为 处作一水平线，与各不同温度时的液相组成线分别交在x1，x2，x3 和 x4各点，代表了组成与沸点之间的关系，即组成为x1的液体在381K时沸腾，余类推。 右图为已知的苯与甲苯在4个不同温度时的 p-x 图。在压力为 处作一水平线，与各不同温度时的液相组成线分别交在x1，x2，x3 和 x4各点，代表了组成与沸点之间的关系，即组成为x1的液体在381K时沸腾，余类推。 右图为已知的苯与甲苯在4个不同温度时的 p-x 图。在压力为 处作一水平线，与各不同温度时的液相组成线