化工設(shè)計概論(3-1)-閱讀頁
2025-01-11 01:12本頁面
【正文】 4 3 MB衡算方程數(shù) 11 31 10 8 6 7 12 8 變量總數(shù) OB 過程 溶劑 提留塔 混合 器 2 產(chǎn)品 精餾塔 溶劑 回收塔 萃取塔 混合 器 1 本例題最優(yōu)選擇 F10已知，將 F10作為計算基準。 問題：基準大小對 MB 結(jié)果的影響？ 針對以上分析結(jié)果，手工計算應(yīng)該從哪里入手？ 手工計算肯定先從自由度最小的單元開始，尤其是從自由度為 0的單元開始。而且它們都是完全求解。 求解完溶劑回收塔和產(chǎn)品精餾塔后。 更新自由度分析結(jié)果：接著解混合器 1，而且是完全求解。 整體（ OB） 萃取塔 變量總數(shù) MB衡算方程數(shù) 已知變量數(shù) 附加關(guān)系式數(shù) 自由度 更新自由度分析表 4 7 0 0 12 4 0 11 7 1 廢 料 E % HAC H2O H2SO4 HAC 24% 循環(huán)流 HAC 60% H2O 40% E % H2O % 混合器 2 E % H2O % E 7% HAC H2O H2SO4 進 料 HAC 30％ H2O % H2SO4 % 混合器 1 E 99% H2O 1％ 產(chǎn)品流 HAC 99% H2O 1% 萃 取 塔 溶 劑 回 收 塔 產(chǎn) 品 精 餾 塔 溶 劑 提 餾 塔 1（ 3） 2（ 3） 3（ 3） 11（ 2） 10（ 2） 8（ 2） 5（ 2） 4（ 4） 6（ 2） 7（ 2） 9（ 4） 12（ 2） 將對 OB、萃取塔產(chǎn)生影響。 求解完整體（ OB）后，將對混合器 溶劑提餾塔的物料衡算產(chǎn)生影響。所以，這時應(yīng)該求解溶劑提餾塔，而且是完全求解。 混合器 2 萃取塔 變量總數(shù) MB衡算方程數(shù) 已知變量數(shù) 附加關(guān)系式數(shù) 自由度 更新自由度分析表 2 6 0 0 8 廢 料 E % HAC H2O H2SO4 HAC 24% 循環(huán)流 HAC 60% H2O 40% E % H2O % 混合器 2 E % H2O % E 7% HAC H2O H2SO4 進 料 HAC 30％ H2O % H2SO4 % 混合器 1 E 99% H2O 1％ 產(chǎn)品流 HAC 99% H2O 1% 萃 取 塔 溶 劑 回 收 塔 產(chǎn) 品 精 餾 塔 溶 劑 提 餾 塔 1（ 3） 2（ 3） 3（ 3） 11（ 2） 10（ 2） 8（ 2） 5（ 2） 4（ 4） 6（ 2） 7（ 2） 9（ 4） 12（ 2） 12 4 10 0 － 2 2 0 結(jié)論：解混合器 2或 萃取塔，必然是完全求解。最后一步不必要同時進行混合器 2和萃取塔的 MB，二者解其一即可。 按判斷的衡算計算順序進行具體求解 ?、精餾塔物料衡算（ MB）： 按自由度分析的結(jié)果出發(fā)，可以設(shè) F12＝ 100Kg/h為計算基準 解得： F10＝ （ Kg/h）， F11＝ （ kg/h） x11,HAC＝ ， x11,H2O＝ 總流量衡算方程： F10＝ F11＋ 100 HAc組份衡算方程： ＝ F11 x11,HAC＋ 99 設(shè)計要求（附加關(guān)系式）方程： 99＝ F10 ?、混合器 1物料衡算（ MB）： 設(shè)計要求（附加關(guān)系式）方程： F1＝ ＝ 總流量衡算方程： F2＝ F1＋ F11＝ （ Kg/h） HAc組份衡算方程： F2 x2,HAC＝ ＋ H2O組份衡算方程： F2 x2,H2O＝ ＋ 解得： F1＝ （ Kg/h）， F2＝ （ Kg/h） x2,H2SO4＝ x2,HAC＝ x2,H2O＝ ?、整體（ OB）的物料衡算（ MB）： 該例題的最終求解結(jié)果： 2號流股組成為：（ HAc， H2O， H2SO4）＝（ ％， ％， ％） F2/F9＝ ＝ 溶劑組份 E的衡算方程： ＝ 總流量衡算方程： ＋ F7＝ F9＋ 100 H2SO4組份衡算方程： ＝ F9 x9,H2SO4 HAc組份衡算方程： ＝ ＋ F9 x9,HAc 解得： F7＝ （ Kg/h）， F9＝ （ Kg/h） 本題 小結(jié) 認識到自由度分析是物料衡算計算的有力工具，掌握物料衡算的求解步驟； 在自由度分析之前，必須會根據(jù)流程特點判斷流程中各流股所含的組份數(shù)； 會判斷流程設(shè)計是否是彈性設(shè)計，會挑選合適的計算基準； 會根據(jù)自由度分析結(jié)果判斷衡算計算順序，尤其是應(yīng)該注意更新自由度分析； 不能忽視具體的求解計算過程
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