闪蒸过程计算讲义.ppt

2-4闪蒸过程计算主要内容闪蒸过程简介闪蒸过程类型闪蒸过程计算方程等温闪蒸过程计算绝热闪蒸过程计算闪蒸(FlashVaporization)闪蒸过程实质是一种连续单级蒸馏:液体进料流过阀门等装置,由于压力的突然降低而引起急剧蒸发,产生部分汽化,形成互成平衡的汽液两相,(也可以通过汽相部分冷凝或液相的部分汽化产生平衡的两相)。在混合物的T-X相图上,闪蒸的状态位于混合物的泡点线和露点线之间。通过闪蒸过程可以使易挥发组分在汽相中的浓度提高、难挥发组分在液相中的浓度相应提高,从而达到分离提浓的目的。除非混合物的相对挥发度很大,闪蒸过程获得的分离程度不高,因此,在工业生产实践中,闪蒸通常是作为进一步分离的辅助操作。闪蒸计算的目的就是确定汽、液相的组成和气相分率。闪蒸过程计算方法是许多精馏过程计算的基础,因此、掌握闪蒸过程的计算方法对化学工艺的学生是很重要的。闪蒸计算与泡点及露点计算的关系在泡点时,液相组成等于原料组成,汽化分率等于零;在露点时,汽相组成等于原料组成,汽化分率等于1;闪蒸时,汽液相的组成与总组成不等,汽相分率在0-1之间。对于一个给定闪蒸罐压力和进料组成的体系,泡点和露点温度确定了平衡闪蒸的温度范围。这是用来核实闪蒸问题是否可以成立的依据。闪蒸过程的计算方程(MESH)(1)物料衡算—M方程:C个(3)摩尔分率加和式—S方程:2个(4)热量平衡式—H方程:1个2C+3(2)相平衡—E方程:C个对应解的未知数也应该是2c+3个(xi,yi,V,L,T或Q)规定变量闪蒸形式输出变量p,T等温Q,V,L,yi,xip,Q=0绝热T,V,L,yi,xip,Q≠0非绝热T,V,L,yi,xip,L(或ψ)部分冷凝Q,T,V,yi,xip(或T),V(或ψ)部分汽化Q,T(或p),L,yi,xi表2-4闪蒸计算类型闪蒸计算有多种规定方法,下表列出了一些常用的类型。闪蒸计算类型的异同点相同点:都是气化过程,说明可按气化公式计算气液两相平衡相当于一块理论板可调设计变量不同不同点:产生气化的原因不同部分气化或部分冷凝:外界交换热绝热闪蒸:不与外界换热,焓变为零气化:除P外还要已知一个条件绝热闪蒸:给定P,:P、T计算:Q,V,L,yi,xi