泡点法复习课程.doc

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1、精品好文档，推荐学习交流泡点法一、概述1）泡点法1958年由阿豪森（）和瑙乔（）提出、由王和亨克（）实质性开发用于精馏模拟计算方法2）适用、用途及特点3）泡点法思路：①将方程与方程结合，组成工作方程并建立三对角矩阵解出，并归一②利用方程校正温度；③利用方程校正流率；4）泡点法步骤①根据已知条件进行简捷计算并得到初值；②建立各组分矩阵方程，并对矩阵求解；③法对矩阵得到的归一；④利用泡点方程确定各级温度及气相组成；⑤利用方程确定各级气液流率；⑥若或即达到要求，结束迭代。否则，以得到的温度、气液流率为初值，重复“②~⑤”。二、方程组建立及三对角矩阵1.及方程的建立级示意图设物系组分数为，包括冷凝

2、器及再沸器在内的理论级数为，塔顶塔底产品量分别为仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢10精品好文档，推荐学习交流、，塔顶冷凝器和塔釜再沸器温度分别为、。以冷凝器为第一块板、再沸器为第块板，并设每块板上均有进料、侧线上均有气液相采出。任意板上进料为、气相采出速率为、液相采出速率为，任意板上的气相流量为、液相流量为、热量交换量为，任意板上的任意组分组分的气液相摩尔分数分别为、。相平衡系数可表示为温度函数，焓亦可表示为。1）物料衡算（）方程对任意塔板进行总物料衡算：(2-233)对任意板上任意组分进行物料衡算：(2-234)上式可变形为，即方程：(2-235)2）气液平衡（）方程对任意塔板

3、上任一组分，有：(2-236)即方程：(2-237)2．联立方程，建立三对角矩阵，1）将方程代入方程得任意塔板的方程：（2-238）2）作冷凝器和任意块板之间的物料衡算：（）（2-239）变形得：仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢10精品好文档，推荐学习交流（）（2-240）3）从冷凝器开始逐级列物料衡算方程①对于冷凝器（、、）：总物料衡算：（、）（2-241）对组分衡算：（2-442）即：（2-243）为简化方程形式，令：、、（2-244）则有：（2-245）显然，只要有、、、、冷凝器塔顶温度等参数，即可确定、，下同。②对第二级作组分物料衡算，根据方程，有：（）（2-246）将代

4、入并变形为：(2-247)将代入，得：(2-248)为简化方程组形式，令：、、、(2-249)则有：(2-250)仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢10精品好文档，推荐学习交流③对第块板作组分物料衡算，根据方程，有：（）(2-251)将代入并变形为：(2-252)消去液相流率，将及代入，有：(2-253)上式可整理为：(2-254)同样，为简化方程组形式，令：（2-255）上式可变成：（2-256）④塔底再沸器（）(2-257)仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢10精品好文档，推荐学习交流将代入并变形为：(2-258)消去液相流率，将代入，有：(2-259)上式可整理为：(

5、2-260)同样，为简化方程组形式，令：(2-261)上式可变成：（2-262）⑤方程组及三对角矩阵从塔顶冷凝器到塔底再沸器，组分的方程组为：（2-263）写成三对角矩阵形式：仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢10精品好文档，推荐学习交流（2-264）4）说明：①该矩阵为各级任意组分的摩尔分数矩阵，可解得个；②对于个组分的个理论级的精馏塔，需解个矩阵，即得到精馏过程所有。三、三对角矩阵求解对式（2-264）矩阵可采用如下步骤求解：①消元，用下述公式即可消元：（2-265）②消元结果（2-266）③回代，回代解方程组可按下式:仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢10精品好文档，

6、推荐学习交流（2-267）四、法归一设由三对角矩阵解得组成为，经过校正后的组成满足：（2-268）(2-269)显然，选择适当的参数，可满足：（2-270）联立（2-269）和(2-270)，有：（2-271）将（2-271）代入（2-268）并移项，得：（2-272）（2-272）式用牛顿法即可解得。解得后，利用（2-271），即可得到。各级校正后组成可按下式计算：（2-273）（2-274）综上所述，法步骤如下：①确定各组分；②（2-272）式确定；③（2-271）式确定；④（2-274）式确定；⑤（2-273）式确定。五、利用方程对各级重新温度分布任意块板上的汽液相组分之和均为1，即

7、：仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢10精品好文档，推荐学习交流或(2-275)将各板任意组分的相平衡常数表示为温度的函数形式：（2-276）将相平衡常数关系式代入方程：(2-277)将各级的代入上式，可解出各级温度，同时，可解得各级的。六、利用热方程确定各级气液流率任意板的热平衡,：（2-278）即（）方程（2-279）将操作压力下各级单位流率的汽液焓表示为温度函数式：（）(2-280)（）(2-281)将输入