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正文內(nèi)容

分離工程第二章單級平衡過程(編輯修改稿)

2025-02-11 01:19 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 均會出現(xiàn)汽液兩相,可以通過泡點(diǎn)、露點(diǎn)的計算,了解在該溫度下的汽液平衡組成。一、 泡點(diǎn)溫度和壓力的計算(Calculation of temperature and pressure at bubblepoint)1. 泡點(diǎn)計算與有關(guān)方程已知,求即只要給定C個變量,整個系統(tǒng)就規(guī)定了,可以利用相平衡關(guān)系計算。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xi,則上述方程有唯一解。2. 計算方法① 平衡常數(shù)與組成無關(guān)的泡點(diǎn)計算; b. ⑴手算思路:設(shè) 調(diào)整T(P) N為試差的允許偏差,~。按初設(shè)溫度T所求得的值若大于1,表明所設(shè)溫度偏高,反之若小于1,則表明所設(shè)溫度偏低。這是因為P一定,T升高,k增加。如何調(diào)整T(P)值,為避免盲目性,加速試差過程的收斂可用下法:G表示對值影響最大的組分,表示i組分對G組分的相對揮發(fā)度,在一定的溫度范圍內(nèi)。亦即對各次試差:m為試差序號,為使第m次試差時由該便可以從K圖讀出第m次試差時應(yīng)假設(shè)的溫度值,按上述方法通常經(jīng)過23次試算便可求得解。對壓力的迭代還可采用下面的方式:,此式可自動調(diào)整壓力P。P47例23。⑵計算機(jī)計算a.Hayden提出適合于烴類的經(jīng)驗方程。常見物質(zhì)的的數(shù)據(jù)可查表,見“多元汽液平衡與精餾”。b. 迭代方法,NewtonRaphson迭代求解。目標(biāo)函數(shù):,求根,迭代公式:泡點(diǎn)計算目標(biāo)函數(shù):,泡點(diǎn)方程自學(xué)P48例24。Richmond迭代法:②平衡常數(shù)與組成有關(guān)的泡點(diǎn)計算,用于系統(tǒng)非理想性較強(qiáng)時,需計算混合物中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),在或未求得之前無法求得或值,于是計算時還需對,進(jìn)行試差,對泡點(diǎn)計算,由于已知,除需送代泡點(diǎn)溫度或壓力外,還需對進(jìn)行試差。設(shè) 比較不變 N 調(diào)整T(P) 由于主要受溫度影響,且與近似線性關(guān)系,故判別收斂判據(jù)為: 計算框圖見P50圖25,P53圖26參考文獻(xiàn):“極性物系多組分分離泡點(diǎn)計算”,齊魯石油化工,91(3),208P54圖27給出了狀態(tài)方程法計算泡點(diǎn)壓力的框圖。天然氣化工,1995年第1期P52介紹了“一種新的泡點(diǎn)計算方法”該法使目標(biāo)函數(shù)與自變函數(shù)的關(guān)系變?yōu)閱握{(diào)函數(shù)的線性關(guān)系,即使目標(biāo)函數(shù)線性化,從而消除了極值點(diǎn)和拐點(diǎn)。由于形式簡單,技術(shù)也簡單,收斂非常迅速,一般經(jīng)過24次迭代即可達(dá)到收斂精度,且初值范圍大。自學(xué)例25,26。二、 露點(diǎn)溫度和壓力的計算(Calculation of temperature and pressure at dew –point)已知,求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:① 平衡常數(shù)與組成無關(guān)的泡點(diǎn)計算⑴手算思路:設(shè) 調(diào)整T(P) N為試差的允許偏差。按初設(shè)溫度T所求得的,表明所設(shè)溫度偏高,反之若 ,則表明所設(shè)溫度偏低。達(dá)到允許誤差時,所設(shè)溫度即為所求的露點(diǎn)。調(diào)整T或P: 同理對露點(diǎn)壓力計算的迭代式為: 露點(diǎn)計算時:液相非理想性強(qiáng)的物系因x未知,ki在迭代過程中變化較大,計算中增加一層ki的迭代將更迫切。⑵計算機(jī)計算露點(diǎn)方程:,或 收斂速度快。②平衡常數(shù)與組成有關(guān)的露點(diǎn)計算求算露點(diǎn),由于已知,則需迭代露點(diǎn)溫度或壓力外,還需對進(jìn)行試差。設(shè)
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