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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