塔的簡化法和嚴格法計算1、工藝條件有一泡點物料，F(xiàn)=100kgmol/hr；物料組分和組成如下：進料組分和組成組分C2H6C3H8C4H10C5H12組成（mol%）1791282、設計要求試設計蒸餾塔，將C3和C4分離；塔頂物料要求butane濃度小于0.1％，塔釜物料要求propane濃度小于0.1％；試確定該物料的進塔壓力；塔的操作壓力，理論板數，進料位置，回流比，冷凝器及再沸器熱負荷；公用工程條件：冷卻水30℃，蒸氣4kg/cm2(溫度143℃)；冷凝器設計要求熱物料入口溫度與水進口溫之差大于10℃，水的允許溫升為10℃；再沸器冷物料入口溫度與蒸氣進口溫差大于15℃。塔的回流比取最小回流比的1.2倍。模擬計算采用SRK方程；3、簡化計算說明（1）須根據公用工程條件確定操作壓力，即塔頂冷凝器須采用冷卻水冷卻，故塔頂上升氣相溫度應不低于40℃；塔釜再沸器采用蒸氣加熱，進再沸器物料溫度不得高于128℃。操作壓力可以采用簡化法試算，即先假設一操作壓力，若溫度未滿足要求則調整壓力，直至溫度要求滿足為止。

（2）采用簡化法，求理論塔板數和回流比建立流程簡捷塔的參數設定計算結果表明塔頂、塔釜溫度分別為16℃和80.36℃，均不滿足要求，故須提高塔的操作壓力。進料條件：壓力8kg/cm2Bubblepoint簡化計算結果塔頂、塔釜溫度分別為44.23℃和114.94℃，均滿足要求，故設定壓力合適。進料條件：壓力16kg/cm2BubblepointViewresultsMINIMUMREFLUXRATIO0.98011FEEDCONDITIONQ1.00000FENSKEMINIMUMTRAYS15.67777OPERATINGREFLUXRATIO1.20*R-MINIMUMTOTALFEEDR/R-MINM/M-MINREFLUXDUTY,M*KCAL/HRTRAYSTRAYRATIOCONDENSERREBOILER-------------------------------------------------4016.291.1002.5211.078-5.221E-015.531E-013715.341.1502.3691.127-5.344E-015.654E-01

3614.711.2002.2691.176-5.468E-015.777E-01

3414.151.2502.1801.225-5.591E-015.900E-013313.661.3002.1011.274-5.714E-016.023E-01簡化法計算給出圍繞規(guī)定的操作回流比和最小回流比的倍數（本例1.2）共5個工況的計算結果，供用戶選擇?？扇〔僮鲏毫?6kg/cm2，理論板36塊，進料位置15塊，回流比1.176，作為嚴格計算的條件4、嚴格法計算說明（1）計算條件 嚴格法條件和簡化法略有不同，茲簡述如下： 塔頂壓力設為16kg/cm2，冷凝器壓力15.8kg/cm2,全塔壓降0.2kg/cm2; 進料壓力設為16.5kg/cm2； 設計規(guī)定1：回流比1.176; 設計規(guī)定2：塔頂采出量80kgmol/hr; 其余參數采用簡化法計算結果。 （2）建立流程嚴格塔的參數設定進料條件：壓力16kg/cm2Bubblepoint（3）GenerateTextReport?REFLUXRATIOS--------REFLUXRATIOS--------MOLARWEIGHTSTDLVOL---------------------------REFLUX/FEEDSTREAMS10.90560.83310.8689REFLUX/VAPORDISTILLATE1.13161.13461.1320由于規(guī)定了塔頂、塔釜的分離要求，從計算結果可以看出塔頂butane和塔釜propane的濃度均達到0.001。而回流比只有1.1316，比簡化法計算所得的1.176略小。（4）進料位置分析塔的工藝條件全面滿足后，還須分析進料位置是否恰當，是否是最佳進料位置。在蒸餾塔設計中進料板位置分析十分重要，絕對不能忽視。可以采用優(yōu)化器或其它多種方法來確定最佳進料板位置。

Optimizer'OP1'**BESTOBJECTIVEFUNCTION=1.01577E+00ATCYCLENUMBER3...略...OPTIMIZERHISTORY----VALUES----CYCLE12BEST-34------------------------------------------------------VARY11.5000E+011.9500E+012.0172E+011.9965E+01OBJECTIVE1.1316E+001.0211E+001.0158E+001.0161E+00優(yōu)化器迭代3次即得到最優(yōu)解，計算的最佳進料板位置為20.17塊，板數出現(xiàn)小數是由于計算機迭代自動選取步長的緣故，如規(guī)定步長為整數，則不會出現(xiàn)這一問題。簡化法與嚴格法比較從上述兩種方法的計算結果可以看出以下問題：（1）進料板位置兩種方法存在較大差異簡化法求出進料板位置為15板；嚴格法通過靈敏度分析求得最佳進料板位置為20板；（2）回流比及熱負荷的不同簡化法與嚴格法計算所得回流比和熱負荷均存在一定差別，若進行進料板位置優(yōu)化后，可以獲得較大的節(jié)能效果。工況簡化法嚴格法 （15板