第二章 3 单级平衡过程

化工分离过程

教师：

教师：孙章

化学工程学院

目录

第二章单级平衡过程

第五章分离设备的处理能力和效率

第二章单级平衡过程

第三节闪蒸过程的计算

第三节闪蒸过程的计算

汽液平衡常数与组成有关的闪蒸计算

同时收敛法

2.3 闪蒸过程的计算

2.3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程

2.3.2 绝热闪蒸过程底部产物L ，x

顶部产物V ，y

加热器节流阀

闪蒸过程描述

普通精馏塔中的平衡级就是一简单绝热闪蒸级。

2个

∑i ∑i L

V LH VH Q FH +=+

2C+3变量数：3C+8个C+3C ＋5（F, T F , P F , T, p,V, L, Q, z i , y ）2分为如下五类：

Q, T(或p), L,y i ,x i

部分汽化p(或T),V(或ψ)i i p,T

表2-4 闪蒸计算类型

√*

进行闪蒸计算之前，需要核实闪蒸问题是否成立！

ΣK i z i =1ΣK i z i >1,Σ(z i ／K i )=1,

Σ(z i ／K i )>1 只有当T B

反之，若ΣK i z i <1, 则为过冷液体；

若Σ(z i /K i )<1, 则为过热蒸汽。

T>T B T

2.3.1 等温闪蒸

规定：p 、T

一、汽液平衡常数与组成无关),(P T f K i =

值容易确定，所以联立求解上述（2C+3）个方程比较简单。具体步骤如下：

,...C

,i Vy Lx Fz i i i 21 =+=C

i x K y i i i ,...2,1 ==C

i x VK Lx Fz i i i i ,...2,1 =+=V F L -=C i VK V F Fz x i ,...2,1 =+?=(2-66)

/V F

ψ=汽化率)1(1?+=i i i K z x ψ(2-68)

)1(1?+==i i i K z K x K y ψ

1)1(11=?+∑=C i i i K z ψ（2-69）

（1)1(11=?+∑=C

i i i i K z K ψ0)1(1)1()(1=?+?=∑=i i i K z K f ψψ（2-71）方程

通过闪蒸方程（2-71）求出汽化率ψ后，由（）和（2-

68）式可分别求出x i 和y i ，进而由总物料衡算式（2-64）可求出V 和L ，由热量衡算式（2-65）可求出Q 。)

1(1?+=i K x ψ)1(11?+=i i K ψ=i i i x K y L

V F +=L V F LH VH Q FH +=+（2-65）

汽化率ψ的迭代：

)1(1)1()(1=?+?=∑=C i i i i K z K f ψψ设ψ初值:ψψ()())()()()1(k k k k f f ψψψ

ψ′?=+∑=?+?=′i i i i k K f 12)()]1(1[)(ψψP43例［2-8］b d b

T T T T ψ?=?