四 多组分物系的泡点和露点计算.ppt

2.3 多 组 分 物 系 的 泡 点 和 露 点 计 算 自学例2-7 压力的迭代 完全理想系 汽相为理想气体，液相为非理想溶液 作业，p56，16-17 2)计算机计算 露点方程： 或 2.3 多 组 分 物 系 的 泡 点 和 露 点 计 算 ②平衡常数与组成有关的露点计算 求算露点，由于已知 ，则需迭代露点 温度或压力外，还需对 进行试差 比较不变 调整T（p） 2.3 多 组 分 物 系 的 泡 点 和 露 点 计 算 计算框图见p43图2-7 作业 P55, 11 补充题1： 一烃类混合物含有甲烷5%(mol)，乙 烷 10%, 丙烷 30%及异丁烷55%，试求 此混合物在25℃时的泡点压力和露点压 力。 常数 对各次试差： 则 计算步骤 已知 xi, P 设T Ki, ... i=1,2,……c N Y T Tb，yi 对函数 f(x)=0 其求根的迭代公式为： 牛顿迭代法 牛顿迭代法 2）计算机计算 2）计算机计算 牛顿迭代法： 一阶导数 二阶导数 T——初值可由相对挥发度求得 ,也可取某组分i的沸点为初值。 收敛快！ 对与汽相满足理想气体，液相满足理想溶液的体系， 其平衡常数可以表示为： 根据安托尼公式： 因此有： Antoine常数 第k+1次和第 k次迭代温度 例1 [例1] 某厂氯化法合成甘油车间，氯丙烯精馏二塔的釜液组成为：3-氯丙烯0.0145，1,2-二氯丙烷0.3090，1,3-二氯丙烯0.6765（摩尔分率）。塔釜压力为常压，试求塔釜温度。各组分的饱和蒸汽压数据为：（Ps:kPa；T:℃）： 3-氯丙烯 1,2-二氯丙烷 1,3-二氯丙烯 例1 已知：3-氯丙烯x1=0.0145, 1,2-二氯丙烷x2=0.3090, 1,3-二氯丙烯x3=0.6765，P—常压。求：Tb, yi（i=1,2,3） 解： 气相—— 为理想气体 常压 液相—— 为理想溶液 结构相似 例1 计算机计算——按牛顿迭代求解 Antoine常数 第k+1次和第 k次迭代温度 例1 可选组分1的沸点为初值开始计算： 计算机计算——按牛顿迭代求解 例1 牛顿迭代计算结果为： 达到迭代精度要求，故泡点温度为99.812℃。 迭代5次！ 计算机计算——按牛顿迭代求解 例1 若用Richmond算法，还需求二阶导数 计算机计算——按牛顿迭代求解 例1 计算结果 已达到牛顿法 t5的精度，故t3为所求。 迭代3次！ 计算机计算——按牛顿迭代求解 对于非理想性较强的物系： Ki = f (T, P, xi , yi ) (2) Ki与组成有关 计算过程 一般受P的影响较小 一般受压力的影响较小 ——T, P ——T, P，yi 计算 或 yi时 需迭代（因T未知）。 当P不太高时，P的影响不太大，收敛较快。 ——T, P，xi (2) Ki与组成有关 Y 在压力不大时，K主要受温度影响，关键是饱和蒸汽压受温度影响显著，从安托尼方程可知，在这种情况下lnKi与1/T近似线性关系，故判别收敛的准则变换为G（1／T）=0 计算Ki和yi 因为 ， 其中 未知， 故初次令 泡点温度计算框图 开 始 输入P、ｘ及有关参数 是否第一次迭代 Σyi有无变化 输出T、ｙ 计算Σyi lnΣyi≤ε 设T 结 束 Y N N N 设定T并令 ＝1作第一次迭代 圆整 计算 计算Pis、ViL、Фis、 纯组分i —维里方程， —wilson(T,P,xｉ) 第一次迭代时 当T,P一定时， -yｉ成对应。 G（1／T）非线性,高压下的烃类（非理想）T的调整采用抛物线法（Muller）； G（1／T）线性,P20ａｔｍ，用牛顿－拉普森（Neuton-Raphson）迭代法（线性）切线法。 先圆整 　　 后计算 Y 调整T 内循环： 在一定温度下，试差计算逸度系数 ，迭代计算ｙｉ 外循环： 迭代计算泡点温度Tb 2、 泡点压力计算 泡点压力方程： 已知 xi ,T ，计算 yi , P 2、泡点压力计算 完全理想体系 小结 1.泡点计算：已知xi，p或T，求解T或p，yi 2.泡点方程： 或 小结 3.计算方法 （1）Ki与组成无关 ①手算