资源描述：
《化工分离过程(2单级平衡过程)(第4讲).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、化工分离过程ChemicalSeparationProcesses第二章单级平衡过程第二章单级平衡过程?2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。3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、√√42.3闪蒸过程的计算闪蒸（FlashVaporization）过程闪蒸过程实质是一种连续单级蒸馏：液体进料流过阀门等装置，由于压力的突然降低而引起急剧蒸发，产生部分汽化，形成互成平衡的汽液两相，（也可以通过汽相部分冷凝或液相的部分汽化产生平衡的两相）。52.3闪蒸过程的计算在混合物的T-X相图上，闪蒸的状态位于混合物的泡点线和露点线之间。通过闪蒸过程可以使易挥发组分在汽相中的浓度提高、难挥发组分在液相中的浓度相应提高，从而达到分离提浓的目的。除非混合物的相对挥发度很大，闪蒸过程获得的分离程度不高，因此，在工业生产实践
3、中，闪蒸通常是作为进一步分离的辅助操作。闪蒸计算的目的就是确定汽、液相的组成和气相分率。闪蒸过程计算方法是许多精馏过程计算的基础，因此,掌握闪蒸过程的计算方法对化工的学生是很重要。62.3闪蒸过程的计算闪蒸在化学工业中应用：渣油溶剂脱沥青过程72.3闪蒸过程的计算闪蒸计算与泡点及露点计算的关系比较泡点计算、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
4、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。82.3闪蒸过程的计算闪蒸过程的设计变量统计统计C组分闪蒸总变量进料流率:F1进料组成:zic进料温度和压力:TF,PF2离开闪蒸塔的气相流率:V1离开闪蒸塔的气相组成:yic离开闪蒸塔的液相流率:L1离开闪蒸塔的液相组成:xic加入(或取走)的热量:Q1闪蒸温度和压力:P,T2总变量数:3c+8底部产物L，x顶部产物V，y加热器节流阀冷凝器92.3闪蒸过程的计算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
5、：2个（4）热量平衡式—H方程：1个2c＋3（2）相平衡—E方程：c个MaterialbalanceEquilibriumFractionsummationEnthalpybalance102.3闪蒸过程的计算闪蒸过程的设计变量约束方程总数：2c+3个变量数：3c+8个其中进料变量数(固定设计变量)：c+3个需规定变量数(设计变量)：c＋5个（F,TF,PF,T,P,V,L,Q,zi,yi,xi）（F,TF,PF,zi）(可调设计变量)：2个112.3闪蒸过程的计算根据2个可调设计变量的规定方法可将闪蒸计算分为如下五类：规
6、定变量闪蒸形式输出变量P,T等温Q,V,L,yi,xiP,Q=0绝热T,V,L,yi,xiP,Q≠0非绝热T,V,L,yi,xiP,L(或ψ)部分冷凝Q,T,V,yi,xiP(或T),V(或ψ)部分汽化Q,T(或P),L,yi,xi122.3闪蒸过程的计算几种闪蒸计算类型的异同点相同点：都是汽化过程，说明可按汽化公式计算汽液两相平衡相当于一块理论板可调设计变量不同不同点：产生汽化的原因不同部分汽化或部分冷凝：外界交换热绝热闪蒸:不与外界换热,焓变为零汽化：除P外还要已知一个条件如已知T,求Ψ、x(y)绝热闪蒸:给定P，体系
7、就固定了求T、Ψ、x(y)132.3闪蒸过程的计算1、闪蒸过程计算的基本关系：汽液相平衡关系：物料平衡关系：热平衡关系：归一化方程：（2-63）（2-64）（2-44）（2-65）（2-46）（2-45）142.3闪蒸过程的计算（1）已知zi、TF、PF、F、闪蒸T和P，求、xi、yi。3、计算步骤N由T，PKi设结束Yzi调整（2）已知zi、TF、PF、F、和闪蒸P，求T、xi、yi。2、计算类型：152.3闪蒸过程的计算由前面求出Ψ（或T）后，可求出L、V，再求出xi、yi；然后求HF、HV、HL。然后由Q+F
8、HF=LHL+VHV求出过程所需热量。N设TKi、zi结束Y调整TPyi、xi162.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程1.汽液平衡常数与组成无关的闪蒸计算由物料衡算方程结合相平衡关系有：（2-63）（2-44）172.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程（2-64）（2-66）182.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程
