化工過程系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬與分析技術(shù)講義-資料下載頁
2024-12-29 21:27本頁面
【正文】 據(jù)2. 利用多級(jí)集中參數(shù)模型設(shè)計(jì)出精餾塔動(dòng)態(tài)模型3. 對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值求解（程序）4. 根據(jù)模型分析精餾的開停工狀態(tài)變化大作業(yè)（二）? 多級(jí)萃取過程的動(dòng)態(tài)模擬（ 56人）1. 查文獻(xiàn)中關(guān)于萃取分離的基本物性數(shù)據(jù)2. 設(shè)計(jì)多級(jí)萃取過程的動(dòng)態(tài)模型3. 對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值求解（程序）4. 根據(jù)模型分析不同物系在各萃取器中的濃度變化 變壓吸附過程的模擬與分析變壓吸附過程的模擬與分析? 變壓吸附是最近二、三十年發(fā)展起來的、在工業(yè)上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的吸附分離技術(shù)? 其基本原理是利用平衡吸附量隨著壓力的提高而增加的規(guī)律，人為地使吸附塔的操作壓力周期性變化，加壓階段，流體混合物中的易吸附組分被吸附在吸附劑表面上，從而與難吸附組分分離開，難吸附組分則從吸附塔流出來；在減壓階段，被吸附組分從吸附劑上解吸出來；經(jīng)過吹掃再生即可用于下一個(gè)循環(huán)。? 顯然，被吸附組分在吸附劑上和在氣相的濃度不但沿著吸附塔的軸向變化，而且也是隨著時(shí)間變化的，因而是一種典型的人為非定常態(tài)操作，并且只有采用 分布參數(shù)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 來描述其操作特性。 數(shù)學(xué)模型的建立數(shù)學(xué)模型的建立 雙塔式變壓吸附空氣分離制氮的原理雙塔式變壓吸附空氣分離制氮的原理 當(dāng)用炭分子篩作為吸附劑時(shí)，由于空氣中氧與氮分子的動(dòng)力直徑不同，氧在吸附劑孔道中的擴(kuò)散系數(shù)比氮要大兩個(gè)數(shù)量級(jí) 當(dāng)干燥的空氣通過裝填了炭分子篩吸附劑顆粒的固定床吸附塔時(shí)，空氣中的氧被迅速吸附，而氮分子大多數(shù)隨氣流帶出吸附塔。 只要吸附劑裝填量足夠多，就有可能得到純度較高的產(chǎn)品氮?dú)?，通常氮的濃度可以達(dá)到 %? 加壓、吸附、放空與吹掃? 為了節(jié)能，增加均壓階段? 就每一臺(tái)吸附塔而言，其循環(huán)過程包括加壓吸附、均壓和放空吹掃。由于放空吹掃與加壓吸附時(shí)間相等，一臺(tái)吸附塔放空吹掃時(shí)，另一臺(tái)正處于加壓吸附階段雙塔式變壓吸附循環(huán)過程雙塔式變壓吸附循環(huán)過程 數(shù)學(xué)模型的建立數(shù)學(xué)模型的建立? 假設(shè)：假設(shè)：1 作為原料的干燥空氣，其流量、組成和溫度穩(wěn)定2 忽略吸附熱效應(yīng)的影響，認(rèn)為 PSA循環(huán)是等溫過程3 在吸附塔內(nèi)壓力隨位置變化的數(shù)量遠(yuǎn)小于操作壓力 ,因而可以近似認(rèn)為壓力是均勻的4 氣體流速?gòu)较蚓鶆蚍植迹纯梢岳靡痪S模型來描述5 考慮氣相軸向有效擴(kuò)散6 由于在氣相沿塔流動(dòng)過程中被吸附的氧占總氣量的比例較大，應(yīng)當(dāng)考慮氣體流速沿軸向的變化7 氧氣和氮?dú)獾奈狡胶饪梢杂?Henry定律描述8 每個(gè)氣相組分與炭分子篩吸附劑之間傳質(zhì)過程的速率可以利用線性推動(dòng)力模型來描述流動(dòng)氣相各組分的質(zhì)量衡算流動(dòng)氣相各組分的質(zhì)量衡算? 從一臺(tái)吸附塔中，取出長(zhǎng)度為 dz、垂直于氣流方向的一小段吸附床，在很短的時(shí)間 dt內(nèi)對(duì)氧（ A）和氮（ B）進(jìn)行物料衡算，然后各項(xiàng)遍除該微分單元體體積與微分時(shí)間間隔的乘積（ ）（ dt） ,并簡(jiǎn)化，得到：其中， C－氣相濃度 ?－氣體線速度 DL－氣相軸向有效擴(kuò)散系數(shù) q－單位體積吸附劑的吸附量 ?－吸附劑床層空隙率 Z－軸向座標(biāo) t－時(shí)間? 根據(jù)假設(shè) 8，氣固兩相間的傳質(zhì)速率可由下式表示其中 q*— 平衡吸附量 k — 吸附速率常數(shù)? 根據(jù)假設(shè)（ vii），可以將平衡吸附量寫成；其中， K－平衡常數(shù)流動(dòng)氣相的總物料衡算流動(dòng)氣相的總物料衡算? 其中， C=CA+CB? 顯然，在式 (3—59) 、 (3—60) 和式 (3—65) 之中，只有兩個(gè)是獨(dú)立的，例如可以保留式 (3—59) 和 (3—65)邊界條件邊界條件初始條件初始條件? 剛開工的情況? 達(dá)到穩(wěn)定循環(huán)狀態(tài)后 數(shù)學(xué)模型的無因次化數(shù)學(xué)模型的無因次化? 對(duì)于較復(fù)雜的模型微分方程，通常在正式求解之前都寧可將其無因次化邊界條件邊界條件 動(dòng)態(tài)模型的數(shù)學(xué)處理動(dòng)態(tài)模型的數(shù)學(xué)處理? 將偏微分方程組轉(zhuǎn)化為近似等價(jià)的常微分方程組來求解 —— 正交配置法? 基本原理 在微分方程（組）定義域內(nèi)選定一些特定的點(diǎn)作為內(nèi)配置點(diǎn)，然后求使這些點(diǎn)處與真實(shí)解之間殘差為零的近似解。? 首先通過無因次化使關(guān)于 Z的定義域變?yōu)?[0， 1]，然后構(gòu)造一個(gè)正交多項(xiàng)式形式的試解? 用關(guān)于 Z的 N階正交多項(xiàng)式（如雅可比多項(xiàng)式、勒讓德多項(xiàng)式等）的 N個(gè)互異根作為 Z軸上內(nèi)配置點(diǎn)的座標(biāo)，即 模型的應(yīng)用模型的應(yīng)用 開工過程的模擬預(yù)測(cè)開工過程的模擬預(yù)測(cè)? 測(cè)定操作特性的試驗(yàn)是在 24℃ 下進(jìn)行的，事先完成的基礎(chǔ)研究確定了氧和氮在這一溫度下的吸附平衡常數(shù)： KA（ 氧） =； KB（ 氮） =。? 氣固兩相間的傳質(zhì)系數(shù) : 用模擬結(jié)果與部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的辦法估計(jì)出來 kA(氧 )=?102 系統(tǒng)操作特性模擬系統(tǒng)操作特性模擬謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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