分離工程第二章單級(jí)平衡過(guò)程-wenkub
2023-01-30 01:19:54 本頁(yè)面
【正文】 所謂相平衡是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的相處于平衡狀態(tài)。分離工程 青島科技大學(xué)化工學(xué)院第二章 單級(jí)平衡過(guò)程Chapter2 Single stage balance process 單級(jí)平衡分離是指兩相經(jīng)一次緊密接觸達(dá)到平衡后隨即引離的過(guò)程，由于平衡兩相的組成不同，因而可起到一個(gè)平衡級(jí)的分離作用?！捌胶狻钡囊馑际侵福涸诤暧^上系統(tǒng)的性質(zhì)隨時(shí)間而改變的趨勢(shì)已達(dá)到零。對(duì)于雙組分系統(tǒng)溫度—壓力—組成的平衡關(guān)系，常常利用實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)得，而多組分系統(tǒng)的相平衡關(guān)系用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定就比較復(fù)雜。和均可用狀態(tài)方程來(lái)計(jì)算，但該狀態(tài)方程必須同時(shí)適用于汽液兩相，常見(jiàn)的有SRK、PR和BWR方程，此法適用于中壓下，液相非理想性不是很強(qiáng)的烴類系統(tǒng)。b. 不凝性組分基準(zhǔn)態(tài)逸度當(dāng)時(shí)，或亨利定律：③與的關(guān)系相對(duì)揮發(fā)度的定義是i，j兩組分的相平衡常數(shù)之比。b. RK方程 書(shū)中給出了Vdw ，見(jiàn)P30。目前，還不能完滿地定量計(jì)算活度系數(shù)，對(duì)于雙組分系統(tǒng)，主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，也可采用某些公式計(jì)算，對(duì)于三組分或更多組分的非理想溶液，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很少，活度系數(shù)主要用公式估算。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)學(xué)表達(dá)式簡(jiǎn)單；容易從活度系數(shù)數(shù)據(jù)估計(jì)參數(shù)； 非理想性強(qiáng)的二元混合物包括部分互溶物系，也經(jīng)常能得到滿意的結(jié)果。3），但該方程考慮了T、P的影響，汽液平衡計(jì)算有較高的精度；適用范圍很廣，不能用于液液平衡的計(jì)算，不能用于部分互溶系統(tǒng)。b. Wilson Equ. 只需查出有關(guān)三個(gè)二元溶液的威爾遜參數(shù)，計(jì)算結(jié)果較好，雖較繁復(fù)，隨著計(jì)算機(jī)的使用，目前應(yīng)用較多。例21，2。根據(jù)泡、露點(diǎn)的概念，精餾塔塔頂溫度即為對(duì)應(yīng)塔頂汽相組成的露點(diǎn)，塔釜溫度即為對(duì)應(yīng)塔釜液相組成的泡點(diǎn)。① 相平衡關(guān)系：② 濃度總和式：③ 相平衡常數(shù)關(guān)聯(lián)式：給定P（或T）和C1個(gè)xi，則上述方程有唯一解。如何調(diào)整T（P）值，為避免盲目性，加速試差過(guò)程的收斂可用下法：G表示對(duì)值影響最大的組分，表示i組分對(duì)G組分的相對(duì)揮發(fā)度，在一定的溫度范圍內(nèi)。⑵計(jì)算機(jī)計(jì)算a．Hayden提出適合于烴類的經(jīng)驗(yàn)方程。Richmond迭代法：②平衡常數(shù)與組成有關(guān)的泡點(diǎn)計(jì)算，用于系統(tǒng)非理想性較強(qiáng)時(shí),需計(jì)算混合物中i組分逸度系數(shù)或活度系數(shù)，而是的函數(shù),是的函數(shù)，在或未求得之前無(wú)法求得或值，于是計(jì)算時(shí)還需對(duì)，進(jìn)行試差,對(duì)泡點(diǎn)計(jì)算,由于已知，除需送代泡點(diǎn)溫度或壓力外，還需對(duì)進(jìn)行試差。自學(xué)例25，26。調(diào)整T或P： 同理對(duì)露點(diǎn)壓力計(jì)算的迭代式為： 露點(diǎn)計(jì)算時(shí)：液相非理想性強(qiáng)的物系因x未知，ki在迭代過(guò)程中變化較大，計(jì)算中增加一層ki的迭代將更迫切。167。 = 1 進(jìn)料處于泡點(diǎn)， 1 可能為汽液兩相區(qū)，0 1 進(jìn)料為過(guò)冷液體， = 1 進(jìn)料處于露點(diǎn)， 1 可能為汽液兩相區(qū)，1 1 進(jìn)料為過(guò)熱蒸汽計(jì)算時(shí)，所指定的溫度應(yīng)在泡露點(diǎn)溫度之間，這樣才會(huì)出現(xiàn)汽液兩相，否則只會(huì)是單相不必進(jìn)行等溫閃蒸的計(jì)算。只有 1和 1時(shí)，混合物始處于汽液兩相區(qū)（01），需要進(jìn)行等溫閃蒸的計(jì)算。① 組分的物料衡算式 ②相平衡關(guān)系式 ③相平衡常數(shù)關(guān)聯(lián)式 ④濃度總和式 關(guān)系方程 4. 計(jì)算方法① 汽液平衡常數(shù)與組成無(wú)關(guān)⑴第一類計(jì)算思路： 調(diào)e或Ψ要注意e、Ψ的初值的選取不能使。例題28。 設(shè) 結(jié)束 調(diào)Ψ
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