闪蒸过程的计算PPT课件

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《Aspen闪蒸计算》课件

相信随着越来越多的人才加入，并不断提升技能水平，将会有更多新的成果出现。
运行模型
运行模型并获取计算结果，包括相平衡图、计算报表等。
Aspen闪蒸计算的注意事项
数据准确性
输入数据要准确，数据错误会对计算结果产生很大影响。
设置参数
设置闪蒸计算参数时需要根据实际条件进行科学合理的设置。
分析结果
对计算结果进行充分分析，结合实际生产，进一步完善和优化设计。
Aspen闪蒸计算的优点
提高外观质量
闪蒸计算可以有效地优化生产过程，提高所生产产品的外观质量。
能源，节约生产成本。
降低生产成本
综合利用各种技术手段，可以有效地降低生产成本，提高生产效益。
展望
应用范围
闪蒸计算在化工生产的应用领域十分广泛，未来还有很大的发展空间。
优化算法
人才培养
未来的优化算法将更加智能化，处理速度更快，计算结果更精准。
2 输入数据
对于输入数据的准确性要求高，对其进行仔细校验和处理。
3 数值计算和优化算法
利用广泛采用的数值计算方法和优化算法，对数据进行处理和计算，得到结果。
Aspen闪蒸计算的操作流程
1
建立模型
选择闪蒸计算方式并建立闪蒸模型，输入相关数据。
2
设置条件
设置闪蒸条件，包括压力、温度等参数。
3
闪蒸的基本概念
闪蒸是什么？
简单来说，闪蒸就是把高压液态物质突然释放，使其蒸发并升华成为一定的量的气态物质。
分离混合物
闪蒸可用于分离混合物，利用混合物成分差异使之分离。
闪蒸柱
闪蒸柱是将一定量混合物分离为两种或两种以上部分浓度不同的物质的装置。

闪蒸过程计算课件

随着计算机技术和人工智能的不断发展，闪蒸过程计算技术将更加智能化和自动化。
闪蒸过程计算技术将与工业互联网、大数据等技术相结合，实现更加精细化的生产控制和管理。
技术发展展望
未来，闪蒸过程计算技术将更加注重基础理论研究，推动技术的创新和发展。
未来，闪蒸过程计算技术将更加注重与实际生产相结合，提高生产效率和经济效益。
模型验证
实验数据采集
通过实验手段获取实际闪蒸过程的各项数据，用于验证模型的准
确性。
模型验证方法
选择合适的验证方法，如对比法、回归分析法等，对模型进行验证。
结果评估
对比模型计算结果与实验数据，评估模型的准确性和可靠性。
04
闪蒸过程计算实例
实例一：简单闪蒸罐的计算
总结词
单级闪蒸的计算
详细描述
闪蒸过程计算课件
目录
• 闪蒸过程简介 • 闪蒸过程计算基础 • 闪蒸过程计算模型 • 闪蒸过程计算实例 • 闪蒸过程计算软件介绍 • 闪蒸过程计算的发展趋势与展望
01
闪蒸过程简介
闪蒸过程的定义
• 闪蒸过程的定义：闪蒸过程是指高温高压的水在瞬间减压至常压或较低压力时，部分水蒸气闪蒸成气体的过程。
实时数据采集
软件能够实时采集现场数据，包括温度、压力、流量等参数，确保数据的准确性和实时性。
计算模型
软件内置多种计算模型，如闪蒸计算模型、热力学计算模型等，可根据实际需求选择合适的模型进行计算。
数据处理与可视化
报告生成
软件能够对采集的数据进行实时处理，并以图表、曲线等形式展示数据，便于用户分析和理解。
02
闪蒸过程计算基础
热力学基础
01

闪蒸过程的计算-分离工程

汽化率的迭代：
设初值，计算f()：
（2-71）
可采用Newton-Raphson法迭代：
（2-72）
P60例［2-8］
2.3.1 等温闪蒸
二、汽液平衡常数与组成有关
根据x，y与是分步迭代还是同时迭代，给出了两种普遍化算法。（自学：p63图2-9 ）
2.3.2 绝热闪蒸
规定： p 、Q＝0
根据其余2个变量的规定方法可将闪蒸计算分为如下五类：
表2-4 闪蒸计算类型
规定变量 p,T
闪蒸形式
输出变量 Q, V, L, yi, xi
√* 等温
绝热√
非绝热部分冷凝部分汽化
p,Q=0
p,Q≠0 p,L(或ψ) p(或T),V(或ψ)
T, V, L, yi, xi
T, V, L, yi, xi Q, T, V, yi, xi Q,T(或p),L,yi,xi
闪蒸过程的计算方程（MESH）
（1）物料衡算—M方程： C个
（2）相平衡—E方程：
C个
（3）摩尔分率加和式—S方程：
2个
2C＋3
（4）热量平衡式— H方程：
1个
变量数：
3C+8个
方程总数：2C+3个
（F,TF ,pF ,T,p ,V,L,Q，zi ,yi ,xi）需规定变量数：C＋5个其中进料变量数： C+3个（F,TF ,pF ,zi ）
汽液相平衡及其计算
B、Margules Equ
C、Wilson Equ.
汽液相平衡及其计算
汽液相平衡及其计算
三元溶液的活度系数 A、Margules Equ.

第二章 2.3 闪蒸

内层循环
图2-7 宽沸程绝热闪蒸的计算框图图2-8 窄沸程绝热闪蒸的计算框图
Rachford-Rice方程推导过程
将E－方程：
yi Ki xi i 1,2,...C
代入M-方程：
Fzi Lxi Vyi 消去yi ,得到：
i 1,2,...C
Fzi Lxi VK i xi i 1,2,...C
P32 例［2-7］
待求变量有哪些？计算步骤？（1）核实闪蒸问题是否成立；（2）求气相分率（解Rachford-Rice方程）；（3）计算xi,yi,V,L；（4）归一化方程校核xi,yi计算结果（5）计算Q
summary Rachford-Rice procedure for Isothermal flash Calculation
• 泡点方程 • 泡点温度计算过程
已知p 设T
计算或查图得Ki
计算
C
f (T ) Ki xi 1 i 1
调整T
• 露点方程 • 露点温度计算
已知p 设T
计算或查图得Ki
计算
C
f (T ) yi / Ki 1 i1
调整T
f (T )
是
结束输出T，y
否
f (T )
(0) T TB
TD TB
（2-61）
可采用Newton-Raphson法迭代：
(k1) (k ) f (k) f (k)
（2-62）
f
(
(k)
)

C i1
(Ki 1)2
[1 (k) (Ki
zi 1)]2
Iteration equation

等温闪蒸和部分冷凝过程(课堂PPT)

该两方程均能用于求解气相分率，它们是 C级多项式，当C>3时可用数值法求根，但收敛性不佳。
i c11K (iK zii 1)1.0......2 . (.7 ..)0
式（2-70）减去（2-69）得到更通用的闪蒸方程式：
f()i c11 (K i( K 1 i) zi1 )0.......2 .. .(7 .).1 .
气体进料在分凝器中部分冷凝，进闪蒸罐进行相分离，得到难
挥发组分较多的液体。
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第二章
（2）闪蒸计算的类型
2.3 闪蒸过程的计算
闪蒸计算：已知 F，Zi，PF，TF，HF→V，L，yi，xi，T或Q
闪蒸计算类型：
规定变量
闪蒸形式输出变量
1 P,T
等温
Q,V, yi, L, xi
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第二章
2.3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程
（1）闪蒸方程
2.3 闪蒸过程的计算
F i L z i V x ix i.K ...i .. . 1 .,2 , .. .c ...
xi L FV iziK ........i. .1 .,2 .,. .c
LFV
x iF V F iV zi.K .....i .1 .,2 ., .c ......2 . 6 ( ..)6 ..
2.3 闪蒸过程的计算
1）等温闪蒸过程计算步骤
①确定 —由闪蒸方程式（2-71）计算
②③计计算算xVi，，yLi
④计算HL, HV
c
H V yiH V(iT,P)........2 .. .(.7.)4
—理想溶液
ic 1
HL xiHL(iT,P)........2 .. .(.7.)5

闪蒸过程的计算-分离工程

2.3.1 等温闪蒸
规定： p 、T 计算：Q, V, L, yi, xi
一、汽液平衡常数与组成无关已知闪蒸温度和压力，Ki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：
将E－方程：
代入M-方程：
消去yi ,得到：
将 L= F -V 代入上式： =
令：
汽化率
代入(2-66)式，得到：
汽液相平衡及其计算
B、Margules Equ
C、Wilson Equ.
汽液相平衡及其计算
汽液相平衡及其计算
三元溶液的活度系数 A、Margules Equ.
1 2 3
B、Wilson Equation
汽液相平衡及其计算
自学例题2-1,2-2
根据其余2个变量的规定方法可将闪蒸计算分为如下五类：
表2-4 闪蒸计算类型
规定变量 p,T
闪蒸形式
输出变量 Q, V, L, yi, xi
√* 等温
绝热√
非绝热部分冷凝部分汽化
p,Q=0
p,Q≠0 p,L(或ψ) p(或T),V(或ψ)
T, V, L, yi, xi
T, V, L, yi, xi Q, T, V, yi, xi Q,T(或p),L,yi,xi
14、曾健，胡文励，一种新的泡点计算方法，天然气化工，1995，（1）：52
15、曾健，胡文励，露点计算的一种改进[J]. 天然气化工(C1化学与化工),1999,(5)
16、汪萍，项曙光，一种改进的泡露点计算方法.化工时刊, 2004年 05期
17、李谦,魏奇业,华贲，基于神经网络的多组分混合物泡露点.计算机及应用.化学工程 ,2004,

分离过程-闪蒸

FLGC
= 结束
判断 H ? 0
返回重设 t F 调节
由于 t1 p1 zi H 设t F
M 1
平衡后汽化

v、xi、yi
NO
yes
zi ( K i 1)v 1 ( K i 1) zi ( K i 1)v 1

M M 结束 H1M = ? HF HF H V 、H L
4.计算V，L
V F 510km ol L F V 490km ol
5.核实 yi 1.0008
xi 0.999 正确( P T K图误差）
二、汽液平衡常数与组成有关的闪蒸计算
对
, xi , yi
分层迭代：开始给定F，z，p，T 估计初值x，y 由(2—80),(2— 81) 计算x，y 比较 x，y的估计值和计算值
判断相态
FLGC
( 第8讲 )
部分气化计算框图
第4周第1次课2007年10月15日
FLGC
2.3.2 绝热闪蒸过程(等焓节流)
闪蒸是一种连续、稳态的单级蒸馏操作，又该过程是在绝热情况下进行的，则称为绝热闪蒸，又称为等焓节流过程。节流后生成的气液两相在分离器内达到平衡状态。如下图示：
zi
求 , xi , yi
x
i
1
N
Y
结束
（2）已知
zi， , t (或p),求p(或t ), xi , yi zi Y 由t，p(设） Ki xi 1 结束
v(e) 调整p
N
调整
2.Rachford—Rice方程用于电算由(2-80),(2-81）：
( K i 1) Z i yi xi 1 ( K 1) 0 (2 86) i 用于牛顿迭代： ( K i 1) Z i f ( ) 0 i 1 1 ( K i 1)

2.3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程ppt课件

气体进料在分凝器中部分冷凝，进闪蒸罐进行相分离，得到难
挥发组分较多的液体。
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2020/5/5
化工分离工程
第二章
（2）闪蒸计算的类型
2.3 闪蒸过程的计算
闪蒸计算：已知 F，Zi，PF，TF，HF→V，L，yi，xi，T或Q
闪蒸计算类型：
规定变量
闪蒸形式输出变量
1 P,T
等温
Q,V, yi, L, xi
i1 1 (Ki 1)
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2020/5/5
化工分离工程
第二章
2.3.1
等温闪蒸和部分冷凝过程
（2）闪蒸计算
2.3 闪蒸过程的计算
当C>3，由闪蒸方程式（2-71）计算时，要试差和数值
解 xi，yi 。 Rachford-Rice方程：有很好的收敛性，可选择多种算法，
如弦位法和牛顿法，其中牛顿法收敛较快。
i 1
—理想溶液
—非理想溶液—需要有混合热数据
⑤计算Q—过程所需热量
12
2 68)
(0,1.0) 求
xi，yi
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2020/5/5
化工分离工程
第二章
2.3.1
等温闪蒸和部分冷凝过程
(1)闪蒸方程
2.3 闪蒸过程的计算
将式（2-67）和（2-68）分别代入式（2-46）和（2-45）
得：
c
zi
1.0.......... ...( 2 69)
i1 1 (Ki 1)
.......... i
1,2,
c
L F V
xi
F
Fz i V VK i
..........
........ i

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10
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11
The end
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12
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7
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8
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9
闪蒸计算能否成立的判断
（1）分别用泡点方程和露点方程计算在闪蒸压力下进料混合物的泡点温度和露点温度，然后核实闪蒸温度是否处于泡露点温度之间；（2）假设闪蒸温度为进料组成的泡点温度，则∑(Kizi) 应等于1。若∑(Kizi)＞1，说明TB＜T；再假设闪蒸温度为进料组成的露点温度，则∑(zi/Ki)应等于1。若∑(zi/Ki) ＞1，说明TD＞T。综合两种结果，当TB＜T＜TD 。才构成闪蒸问题。
p,Q=0 p,Q≠0 p,L(或 ψ) p(或 T),V(或 ψ)
闪蒸形式等温绝热
非绝热部分冷凝部分汽化
.
输出变量 Q, V, L, yi, xi T, V, L, yi, xi T, V, L, yi, xi Q, T, V, yi, xi Q, T(或 p), L, yi, xi
4
2、闪蒸过程计算
闪蒸过程的计算
.
1
Contents
1
闪蒸定义
2
闪蒸过程计算
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3
闪蒸过程数学模型
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2
1、闪蒸定义
闪蒸就是使进料混合物部分气化或冷凝得到含易挥发组分较多的蒸汽和含难挥发组分较多的液体的连续单级蒸馏过程。
.
3
2.1 闪蒸计算的类型
规定变量 pΒιβλιοθήκη T2.2 等温闪蒸计算（Isothermal flash）中文名称：冷凝和气化。即计算一定温度和压力下的闪蒸过程；已知条件：进料温度、压力、流量及组成；
闪蒸的温度和压力；计算结果：闪蒸后气、液相的流量、组成；
闪蒸所需的热负荷；
.
5
2.3 绝热闪蒸计算（adiabatic flash）中文又称等焓节流。即计算物料节流到一定压力下的闪蒸过程；已知条件：进料温度、压力、流量及组成；
闪蒸后的压力；计算结果：闪蒸后气、液相的温度、流量、组成；过程特点：虽然通常节流后会降温，但热负荷为0。
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6
3、闪蒸过程数学模型
3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程
混合物在压力P，温度T下进行部分冷凝，或绝热闪蒸；求液化率，气、液相量及组成或闪蒸后温度；进料：F， Zi 出料：V， Yi； L，Xi