2.3閃蒸過程的計算2.3.1等溫閃蒸和部分冷凝過程2.3.2絕熱閃蒸過程底部產(chǎn)物L(fēng)，x頂部產(chǎn)物V，y加熱器節(jié)流閥冷凝器2.3閃蒸過程的計算2.3.1等溫閃蒸和部分冷凝過程底部閃蒸過程描述閃蒸是連續(xù)單級蒸餾過程。它使進料混合物部分汽化或冷凝得到含易揮發(fā)組分較多的蒸汽和含難揮發(fā)組分較多的液體。普通精餾塔中的平衡級就是一簡單絕熱閃蒸級。閃蒸過程描述閃蒸是連續(xù)單級蒸餾過程。閃蒸過程的計算方程（MESH）（1）物料衡算—M方程：C個（3）摩爾分率加和式—S方程：2個（4）熱量平衡式—H方程：1個2C＋3（2）相平衡—E方程：C個閃蒸過程的計算方程（MESH）（1）物料衡算—M方程：C個（方程總數(shù)：2C+3個變量數(shù)：3C+8個其中進料變量數(shù)：C+3個需規(guī)定變量數(shù)：C＋5個（F,TF,pF,T,p,V,L,Q，zi,yi,xi）（F,TF,pF,zi

）根據(jù)其余2個變量的規(guī)定方法可將閃蒸計算分為如下五類：方程總數(shù)：2C+3個變量數(shù)：3C+8個其中進料變量數(shù)：C+3Q,T(或p),L,yi,xi部分汽化p(或T),V(或ψ)Q,T,V,yi,xi部分冷凝p,L(或ψ)T,V,L,yi,xi非絕熱p,Q≠0T,V,L,yi,xi絕熱p,Q=0Q,V,L,yi,xi等溫p,T輸出變量閃蒸形式規(guī)定變量表2-4閃蒸計算類型√*√Q,T(或p),L,yi,xi部分汽化p(或T),V(或ψ)進行閃蒸計算之前，需要核實閃蒸問題是否成立！核實方法：第一步：假設(shè)閃蒸溫度為進料的泡點溫度，則Kizi=1,若Kizi>1,說明第二步：假設(shè)閃蒸溫度為進料的露點溫度，則(zi／Ki)=1,若(zi／Ki)>1,說明只有當(dāng)TB<T<TD時，才構(gòu)成閃蒸問題。

反之，若Kizi<1,則為過冷液體；若(zi／Ki)<1,則為過熱蒸汽。T>TB；T<TD；進行閃蒸計算之前，需要核實閃蒸問題是否成立！核實方法：第一步2.3.1等溫閃蒸規(guī)定：p、T計算：Q,V,L,yi,xi一、汽液平衡常數(shù)與組成無關(guān)已知閃蒸溫度和壓力，Ki值容易確定，所以聯(lián)立求解上述（2C+3）個方程比較簡單。具體步驟如下：2.3.1等溫閃蒸規(guī)定：p、T一、汽液平衡常數(shù)與組成將E－方程：代入M-方程：消去yi,得到：將代入上式：VFL==-將E－方程：代入M-方程：消去yi,得到：將令：代入(2-66)式，得到：汽化率令：代入(2-66)式，得到：汽化率將（2-67）和（2-68）式代入S－方程，得到：（2-69）（2-70）（2-70）式減去（2-69）式，得到：（2-71）閃蒸方程將（2-67）和（2-68）式代入S－方程，得到：（2-69（2-67）（2-71）（2-68）（2-64）（2-65）（2-67）（2-71）（2-68）（2-64）（2-65）通過閃蒸方程（2-71）求出汽化率后，由（2-67）和（2-68）式可分別求出xi和yi，進而由總物料衡算式（2-64）可求出V和L，由熱量衡算式（2-65）可求出Q。通過閃蒸方程（2-71）求出汽化率后，由（2-汽化率的迭代：（2-71）設(shè)初值，計算f()：可采用Newton-Raphson法迭代：（2-72）P60例［2-8］汽化率的迭代：（2-71）設(shè)初值，計算f()：可采用N2.3.1等溫閃蒸根據(jù)x，y與是分步迭代還是同時迭代，給出了兩種普遍化算法。（自學(xué)：p63圖2-9）二、汽液平衡常數(shù)與組成有關(guān)2.3.1等溫閃蒸根據(jù)x，y與是分步迭代還是同時迭代，給2.3.2絕熱閃蒸規(guī)定：p、Q＝0計算：T,V,L,yi,xi計算方程：MESH方程迭代變量：T、迭代收斂判據(jù)：閃蒸方程或熱量衡算方程按T和是分步迭代還是同時迭代，分為序貫迭代法和同時收斂法。2.3.2絕熱閃蒸規(guī)定：p、Q＝0計算方程：MESH一、序貫迭代法（1）寬沸程物系：（2）窄沸程物系：用熱量衡算方程迭代T；用閃蒸方程迭代：外層循環(huán)

內(nèi)層循環(huán)

用熱量衡算方程迭代；用閃蒸方程迭代T：外層循環(huán)

內(nèi)層循環(huán)

對T不敏感對T敏感一、序貫迭代法（1）寬沸程物系：（2）窄沸程物系：用熱量二、同時收斂法和T同時迭代（自學(xué)）二、同時收斂法和T同時迭代（自學(xué)）二元混合物的逸度系數(shù)

A、維里方程用混合規(guī)則求，即求汽液相平衡及其計算二元混合物的逸度系數(shù)A、維里方程用混合規(guī)則求，即求B、RK方程汽液相平衡及其計算B、RK方程汽活度系數(shù)的計算稱對拉烏爾定律有正偏差

負偏差

汽液相平衡及其計算無熱溶液正規(guī)溶液

活度系數(shù)的計算稱對拉烏二元溶液的活度系數(shù)A、Van-LaarEqu汽液相平衡及其計算

1）2）二元溶液的活度系數(shù)A、Van-LaarEqu汽二元溶液的活度系數(shù)A、Van-LaarEqu3）汽液相平衡及其計算單參數(shù)的對稱方程

理想體系負偏差非理想體系正偏差非理想體系A(chǔ)可用來判別實際溶液與理想溶液的偏離度4）二元溶液的活度系數(shù)A、Van-LaarEqu汽單參數(shù)的對B、MargulesEqu汽液相平衡及其計算

B、MargulesEqu汽C、WilsonEqu.汽液相平衡及其計算

C、WilsonEqu.汽三元溶液的活度系數(shù)

A、MargulesEqu.汽液相平衡及其計算

123三元溶液的活度系數(shù)A、MargulesEqu.汽B、WilsonEquation汽液相平衡及其計算

自學(xué)例題2-1,2-2B、WilsonEquation汽自學(xué)例題2-11、李海明,褚福云,孫景威，相平衡常數(shù)在精餾過程中的應(yīng)用，錦州師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2000年04期2、汪文川.汽液相平衡計算中活度系數(shù)法簡評，化學(xué)工程，1988，(01)3、屈強,羅金生,于廣鎖,于遵宏，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在汽液相平衡常數(shù)預(yù)測中的應(yīng)用，計算機與應(yīng)用化學(xué)，2001年04期參考文獻1、李海明,褚福云,孫景威，相平衡常數(shù)在精餾過程中的應(yīng)用，錦4、白潤生，精餾過程計算中相對揮發(fā)度的平均值近似，石油化工，1999年04期

5、張玨成，純物質(zhì)逸度定義的討論.上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報,2004年02期

6、耿曉云，劉樂，楊貴榮，關(guān)于逸度和逸度參比態(tài)的討論.河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報,2004年03期

7、牛家治，郭喬峰，從氣態(tài)方程討論逸度的計算.淮北煤師院學(xué)報(自然科學(xué)版),2002年03期

參考文獻參考文獻

8、陳必清，普遍化方法計算混合氣體逸度.吉林化工學(xué)院學(xué)報,2000年03期

9、傅楊武，王裕玲，陳書鴻，活度系數(shù)模型預(yù)測汽-液相平衡的發(fā)展概況.重慶三峽學(xué)院學(xué)報,2006年03期

10、李小斌，任萬能，劉桂華，NaOH-NaAl(OH)4-H2O體系活度系數(shù)的計算模型.中南大學(xué)學(xué)報,2006年03期

參考文獻

參考文獻

11、李嫻，高溫高壓堿土金屬溶液活度系數(shù)新模型的研究.南京工業(yè)大學(xué)碩士論文;2005，陸小華12、景孔華，康惠寶，王利生，改進PSRK模型預(yù)測高分子溶液的活度系數(shù).計算機與應(yīng)用化學(xué),2005年11期

13、極性物系多組分分離泡點計算，齊魯石油化工，1991（3），208

參考文獻參考文獻14、曾健，胡文勵，一種新的泡點計算方法，天然氣化工，1995，（1）：5215、曾健，胡文勵，露點計算的一種改進[J].天然氣化工(C1化學(xué)與化工),1999,(5)16、汪萍，項曙光，一種改進的泡露點計算方法.化工時刊,2004年05期17、李謙,魏奇業(yè),華賁，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多組分混合物泡露點.計算機及應(yīng)用.化學(xué)工程,2004,參考文獻14、曾健，胡文勵，一種新的泡點計算方法，天然氣化工，19918、王雙成，理想混合物泡點溫度和露點溫度的快速計算方法.河南廣播電視大學(xué)學(xué)報,2002年01期19、馬志杰，改進的中低壓下泡點、露點和等溫閃蒸編程計算方法.廣州化工,2002年01期20、極性物系多組分分離泡點計算，齊魯石油化工，91（3），20821、三組分平衡閃蒸中的關(guān)聯(lián)式，石油化工，1993，（3）：170參考文獻18、王雙成，理想混合物泡點溫度和露點溫度的快速計算方法.22、多元平衡閃蒸計算的新方法，石油化工，1988，17（4）：21723、杜英生,李鑫鋼,趙汝文,鄭陵,余國琮.多組元多級絕熱閃蒸過程的研究（Ⅲ）-閃蒸過程的工業(yè)應(yīng)用.化學(xué)工程,1994年01期24、谷里鵬，谷雨.絕熱閃蒸的快速計算和應(yīng)用.化工機械,2004年04期參考文獻22、多元平衡閃蒸計算的新方法，石油化工，1988，17（4

1、相平衡關(guān)系可用幾種方法來表達。

2、就活度系數(shù)法計算汽液平衡常數(shù)的通式，分以下幾種情況進行討論：

1）汽相為理想氣體，液相為理想溶液；

2）汽相為理想氣體，液相為非理想溶液；

3）汽相為理想溶液，液相為理想溶液；

4）汽相為理想溶液，液相為非理想溶液。思考題1、相平衡關(guān)系可用幾種方法來表達。思考題3、什么叫露點，精餾塔頂溫度如何處理？4、怎樣判斷混合物在T，P下的相態(tài)，若為兩相區(qū)其組成怎樣計算？5、簡述絕熱閃蒸計算的計算方法和特點。思考題3、什么叫露點，精餾塔頂溫度如何處理？思考題由正辛烷（1），乙苯（2）和2-乙氧基乙醇（3）所組成的溶液，其組成為：

補充習(xí)題試求總壓為760mmHg達到平衡時該溶液中各組分的活度系數(shù)。已知：760mmHg時有關(guān)各端值常數(shù)如下。作業(yè)：第2、6、11、12、13題，選作：7、14由正辛烷（1），乙苯（2）和2-乙氧基乙醇（3）所組成相平衡常數(shù)法相對揮發(fā)度法狀態(tài)方程法活度系數(shù)法相平衡關(guān)系表達方法相平衡關(guān)系法

小結(jié)相平衡常數(shù)法相對揮發(fā)度法狀態(tài)方程法活度系數(shù)法相相平衡關(guān)系法學(xué)習(xí)本章要熟練掌握多組分非理想體系平衡常數(shù)計算方法；掌握汽液相平衡關(guān)系常用的兩種形式；會用相平衡常數(shù)和相對揮發(fā)度表示相平衡關(guān)系；至少會一種求算活度系數(shù)和逸度系數(shù)；泡點和露點計算學(xué)生要會查閱P-T-K列線圖，求算烴類物質(zhì)的K值，了解平衡常數(shù)與組成有關(guān)的泡、露點計算。了解等溫閃蒸和部分冷凝過程的計算，了解絕熱閃蒸過程的計算。

本章小結(jié)學(xué)習(xí)本章要熟練掌握多組分非理想體系平衡常數(shù)計算方

重點：多組分物系的相平衡條件；平衡常數(shù)；分離因子。多組分物系的泡點方程、露點方程；計算方法。等溫閃蒸過程和部分冷凝過程。閃蒸方程；閃蒸過程的計算。

難點：多組分非理想體系平衡常數(shù)計算。多組分物系的泡點溫度和泡點壓力、露點溫度和露點壓力的計算。等溫閃蒸過程和部分冷凝過程的計算。重點：多組分物系的相平衡條件；平衡常數(shù)；分離因子。多第2章結(jié)束第2章結(jié)束2.3閃蒸過程的計算2.3.1等溫閃蒸和部分冷凝過程2.3.2絕熱閃蒸過程底部產(chǎn)物L(fēng)，x頂部產(chǎn)物V，y加熱器節(jié)流閥冷凝器2.3閃蒸過程的計算2.3.1等溫閃蒸和部分冷凝過程底部閃蒸過程描述閃蒸是連續(xù)單級蒸餾過程。它使進料混合物部分汽化或冷凝得到含易揮發(fā)組分較多的蒸汽和含難揮發(fā)組分較多的液體。普通精餾塔中的平衡級就是一簡單絕熱閃蒸級。閃蒸過程描述閃蒸是連續(xù)單級蒸餾過程。閃蒸過程的計算方程（MESH）（1）物料衡算—M方程：C個（3）摩爾分率加和式—S方程：2個（4）熱量平衡式—H方程：1個2C＋3（2）相平衡—E方程：C個閃蒸過程的計算方程（MESH）（1）物料衡算—M方程：C個（方程總數(shù)：2C+3個變量數(shù)：3C+8個其中進料變量數(shù)：C+3個需規(guī)定變量數(shù)：C＋5個（F,TF,pF,T,p,V,L,Q，zi,yi,xi）（F,TF,pF,zi

）根據(jù)其余2個變量的規(guī)定方法可將閃蒸計算分為如下五類：方程總數(shù)：2C+3個變量數(shù)：3C+8個其中進料變量數(shù)：C+3Q,T(或p),L,yi,xi部分汽化p(或T),V(或ψ)Q,T,V,yi,xi部分冷凝p,L(或ψ)T,V,L,yi,xi非絕熱p,Q≠0T,V,L,yi,xi絕熱p,Q=0Q,V,L,yi,xi等溫p,T輸出變量閃蒸形式規(guī)定變量表2-4閃蒸計算類型√*√Q,T(或p),L,yi,xi部分汽化p(或T),V(或ψ)進行閃蒸計算之前，需要核實閃蒸問題是否成立！核實方法：第一步：假設(shè)閃蒸溫度為進料的泡點溫度，則Kizi=1,若Kizi>1,說明第二步：假設(shè)閃蒸溫度為進料的露點溫度，則(zi／Ki)=1,若(zi／Ki)>1,說明只有當(dāng)TB<T<TD時，才構(gòu)成閃蒸問題。

反之，若Kizi<1,則為過冷液體；若(zi／Ki)<1,則為過熱蒸汽。T>TB；T<TD；進行閃蒸計算之前，需要核實閃蒸問題是否成立！核實方法：第一步2.3.1等溫閃蒸規(guī)定：p、T計算：Q,V,L,yi,xi一、汽液平衡常數(shù)與組成無關(guān)已知閃蒸溫度和壓力，Ki值容易確定，所以聯(lián)立求解上述（2C+3）個方程比較簡單。具體步驟如下：2.3.1等溫閃蒸規(guī)定：p、T一、汽液平衡常數(shù)與組成將E－方程：代入M-方程：消去yi,得到：將代入上式：VFL==-將E－方程：代入M-方程：消去yi,得到：將令：代入(2-66)式，得到：汽化率令：代入(2-66)式，得到：汽化率將（2-67）和（2-68）式代入S－方程，得到：（2-69）（2-70）（2-70）式減去（2-69）式，得到：（2-71）閃蒸方程將（2-67）和（2-68）式代入S－方程，得到：（2-69（2-67）（2-71）（2-68）（2-64）（2-65）（2-67）（2-71）（2-68）（2-64）（2-65）通過閃蒸方程（2-71）求出汽化率后，由（2-67）和（2-68）式可分別求出xi和yi，進而由總物料衡算式（2-64）可求出V和L，由熱量衡算式（2-65）可求出Q。通過閃蒸方程（2-71）求出汽化率后，由（2-汽化率的迭代：（2-71）設(shè)初值，計算f()：可采用Newton-Raphson法迭代：（2-72）P60例［2-8］汽化率的迭代：（2-71）設(shè)初值，計算f()：可采用N2.3.1等溫閃蒸根據(jù)x，y與是分步迭代還是同時迭代，給出了兩種普遍化算法。（自學(xué)：p63圖2-9）二、汽液平衡常數(shù)與組成有關(guān)2.3.1等溫閃蒸根據(jù)x，y與是分步迭代還是同時迭代，給2.3.2絕熱閃蒸規(guī)定：p、Q＝0計算：T,V,L,yi,xi計算方程：MESH方程迭代變量：T、迭代收斂判據(jù)：閃蒸方程或熱量衡算方程按T和是分步迭代還是同時迭代，分為序貫迭代法和同時收斂法。2.3.2絕熱閃蒸規(guī)定：p、Q＝0計算方程：MESH一、序貫迭代法（1）寬沸程物系：（2）窄沸程物系：用熱量衡算方程迭代T；用閃蒸方程迭代：外層循環(huán)

內(nèi)層循環(huán)

用熱量衡算方程迭代；用閃蒸方程迭代T：外層循環(huán)

內(nèi)層循環(huán)

對T不敏感對T敏感一、序貫迭代法（1）寬沸程物系：（2）窄沸程物系：用熱量二、同時收斂法和T同時迭代（自學(xué)）二、同時收斂法和T同時迭代（自學(xué)）二元混合物的逸度系數(shù)

A、維里方程用混合規(guī)則求，即求汽液相平衡及其計算二元混合物的逸度系數(shù)A、維里方程用混合規(guī)則求，即求B、RK方程汽液相平衡及其計算B、RK方程汽活度系數(shù)的計算稱對拉烏爾定律有正偏差

負偏差

汽液相平衡及其計算無熱溶液正規(guī)溶液

活度系數(shù)的計算稱對拉烏二元溶液的活度系數(shù)A、Van-LaarEqu汽液相平衡及其計算

1）2）二元溶液的活度系數(shù)A、Van-LaarEqu汽二元溶液的活度系數(shù)A、Van-LaarEqu3）汽液相平衡及其計算單參數(shù)的對稱方程

理想體系負偏差非理想體系正偏差非理想體系A(chǔ)可用來判別實際溶液與理想溶液的偏離度4）二元溶液的活度系數(shù)A、Van-LaarEqu汽單參數(shù)的對B、MargulesEqu汽液相平衡及其計算

B、MargulesEqu汽C、WilsonEqu.汽液相平衡及其計算

C、WilsonEqu.汽三元溶液的活度系數(shù)

A、MargulesEqu.汽液相平衡及其計算

123三元溶液的活度系數(shù)A、MargulesEqu.汽B、WilsonEquation汽液相平衡及其計算

自學(xué)例題2-1,2-2B、WilsonEquation汽自學(xué)例題2-11、李海明,褚福云,孫景威，相平衡常數(shù)在精餾過程中的應(yīng)用，錦州師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2000年04期2、汪文川.汽液相平衡計算中活度系數(shù)法簡評，化學(xué)工程，1988，(01)3、屈強,羅金生,于廣鎖,于遵宏，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在汽液相平衡常數(shù)預(yù)測中的應(yīng)用，計算機與應(yīng)用化學(xué)，2001年04期參考文獻1、李海明,褚福云,孫景威，相平衡常數(shù)在精餾過程中的應(yīng)用，錦4、白潤生，精餾過程計算中相對揮發(fā)度的平均值近似，石油化工，1999年04期

5、張玨成，純物質(zhì)逸度定義的討論.上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報,2004年02期

6、耿曉云，劉樂，楊貴榮，關(guān)于逸度和逸度參比態(tài)的討論.河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報,2004年03期

7、牛家治，郭喬峰，從氣態(tài)方程討論逸度的計算.淮北煤師院學(xué)報(自然科學(xué)版),2002年03期

參考文獻參考文獻

8、陳必清，普遍化方法計算混合氣體逸度.吉林化工學(xué)院學(xué)報,2000年03期

9、傅楊武，王裕玲，陳書鴻，活度系數(shù)模型預(yù)測汽-液相平衡的發(fā)展概況.重慶三峽學(xué)院學(xué)報,2006年03期

10、李小斌，任萬能，劉桂華，NaOH-NaAl(OH)4-H2O體系活度系數(shù)的計算模型.中南大學(xué)學(xué)報,2006年03期

參考文獻

參考文獻

11、李嫻，高溫高壓堿土金屬溶液活度系數(shù)新模型的研究.南京工業(yè)大學(xué)碩士論文;2005，陸小華12、景孔華，康惠寶，王利生，改進PSRK模型預(yù)測高分子溶液的活度系數(shù).計算機與應(yīng)用化學(xué),2005年11期

13、極性物系多組分分離泡點計算，齊魯石油化工，1991（3），208

參考文獻參考文獻14、曾健，胡文勵，一種新的泡點計算方法，天然氣化工，1995，（1）：5215、曾健，胡文勵，露點計算的一種改進[J].天然氣化工(C1化學(xué)與化工),1999,(5)16、汪萍，項曙光，一種改進的泡露點計算方法.化工時刊,2004年05期17、李謙,魏奇業(yè),華賁，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多組分混合物泡露點.計算機及應(yīng)用.化學(xué)工程,2004,參考文獻14、曾健，胡文勵，一種新的泡點計算方法，天然氣化工，19918、王雙成，理想混合物泡點溫度和露點溫度的快速計算方法.河南廣播電視大學(xué)學(xué)報,2002年01期19、馬志杰，改進的中低壓下泡點、露點和等溫閃蒸編程計算方法.廣州化工,2002年01期20、極性物系多組分分離泡點計算，齊魯石油化工，91（3），20821、三組分平衡閃蒸中的關(guān)聯(lián)式，石油化工，1993，（3）：170參考文獻18、王雙成，理想混合物泡點溫度和露點溫度的快速計算方法.22、多元平衡閃蒸計算的新方法，石油化工，1988，17（4）：21723、杜英生,李鑫鋼,趙汝文,鄭陵,余國琮.多組元多級絕熱閃蒸過程的研究（Ⅲ）-閃蒸