闪蒸过程的计算
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闪蒸计算
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
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
可调设计变量不同
气化：除P外还要已知一个条件
绝热闪蒸：给定P，体系就固定了
闪蒸过程的计算方程
（1）物料衡算—M方程： C个
先设定一个e值，代入下式分别计算出G(e)和G`(e)
z (K 1) G(e) (y i x i ) i i e1 i i (K i 1)
2 z ( K 1 ) i i G、 (e) e 1]2 i [(K i 1)
若G(e)偏离0，用牛顿迭代法的计算迭代式迭代修正e
Fzi Lx i Vy i
（2）相平衡—E方程： FH F 此外还有能量衡算
i 1, 2,...C
i 1,2,...C
zi i
1
yi K i xi
Q VH V LH L
3C＋3
C个
（3）摩尔分率加和式归一方程： 3个
x
i 1
C
i
1
yi i
1
C
1
C
1
⑤ 利用下式计算汽、液相组成y和x：
yi
成分
K izi
(K i 1) e1
乙烷(1) 0.1512 0.0315
zi xi (K i 1)e 1
丙烷(2) 0.3105 0.1584 丁烷(3) 0.4613 0.5768 戊烷(4) 0.0770 0.2333
汽相组成yi 液相组成xi
XX大学
我们毕业啦
其实是答辩的标题地方
闪蒸计算
作者：XX
相当于一块理论板
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
可调设计变量不同
气化：除P外还要已知一个条件
绝热闪蒸：给定P，体系就固定了
闪蒸过程的计算方程
（1）物料衡算—M方程： C个
先设定一个e值，代入下式分别计算出G(e)和G`(e)
z (K 1) G(e) (y i x i ) i i e1 i i (K i 1)
2 z ( K 1 ) i i G、 (e) e 1]2 i [(K i 1)
若G(e)偏离0，用牛顿迭代法的计算迭代式迭代修正e
Fzi Lx i Vy i
（2）相平衡—E方程： FH F 此外还有能量衡算
i 1, 2,...C
i 1,2,...C
zi i
1
yi K i xi
Q VH V LH L
3C＋3
C个
（3）摩尔分率加和式归一方程： 3个
x
i 1
C
i
1
yi i
1
C
1
C
1
⑤ 利用下式计算汽、液相组成y和x：
yi
成分
K izi
(K i 1) e1
乙烷(1) 0.1512 0.0315
zi xi (K i 1)e 1
丙烷(2) 0.3105 0.1584 丁烷(3) 0.4613 0.5768 戊烷(4) 0.0770 0.2333
汽相组成yi 液相组成xi
XX大学
我们毕业啦
其实是答辩的标题地方
闪蒸计算
作者：XX
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
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
lng闪蒸量计算
lng闪蒸量计算
"LNG闪蒸量"是液化天然气（LNG）在一定条件下发生的液化气体的蒸发量，通常是在储存或输送LNG的过程中考虑的参数之一。
计算LNG闪蒸量需要考虑温度、压力等因素，可以使用一些基本的物性和热力学公式。
下面是简化的计算LNG闪蒸量的步骤：
1.计算初始液相体积：确定初始的LNG液相体积（V_initial）。
2.确定储存或输送过程中的温度和压力：确定在储存或输送LNG的过程中的温度（T）和压力（P）。
3.使用物性数据计算饱和蒸汽压：利用LNG的物性数据，如饱和蒸汽压的相关数据，计算在给定温度下LNG的饱和蒸汽压。
4.根据蒸汽压计算蒸发量：使用饱和蒸汽压等数据，可以利用相应的热力学公式计算LNG在给定条件下的闪蒸量。
请注意，具体的计算需要考虑到LNG的具体物性，以及在实际运输和储存中可能存在的各种因素。
理论上，闪蒸量的计算可能涉及到热力学方程、物性数据以及具体系统的工程参数。
在实际应用中，可能需要借助专业软件或者实验数据来进行更准确的计算。
闪蒸过程计算
宽沸程绝热闪蒸过程计算
所谓宽沸程混合物指的是构成混合物各组分的挥发度相 差悬殊，其中一些很容易挥发，而另一些很难挥发，它的 特点就是离开闪蒸罐时各相的量几乎完全决定于相平衡常 数。
对这类体系，在很宽的温度范围内，易挥发组分主
要集中在汽相中，而液相中则主要集中了难挥发组分。进
料焓值的增加将使温度提高，但是对汽液两相的流率的影
窄沸程绝热闪蒸过程计算框图
选择ψ初值
选择T初值
f(T) 1 (K i(K1i) zi1)0 计算f(T)
ABS(f(T))≤ε Y 计算G (ψ)
G () H v ( 1 ) H L H F 0
ABS(G(ψ)) ≤ε
Y 输出
重新估计T N
重新估计ψ
N
(k1)
HF HV
HL HL
k
(k 1 )(k ) d (计 (k ))
宽沸程绝热闪蒸过程计算框图
选择T初值
选择ψ初值
计算 函数 f(ψ)
ABS(f(ψ)) ＜ε
Y
计算G(T)i) zi1)0
(k1) (k)
f((k)) f'((k))
N
重新估计ψ
T(k1) T(k) G(T(k) )
G(T(k) )
丁烷(3) 0.4613 0.5768
戊烷(4) 0.0770 0.2333
绝热闪蒸过程计算
已知流率、组成、压力、温度（或焓）的液体进料 节流膨胀到较低压力便产生部分汽化。绝热闪蒸计 算的目的是确定闪蒸温度、汽液相组成及流率。绝 热闪蒸问题的计算问题，原则上还是利用物料平衡、 相平衡和热量衡算和组成总和方程联立求解。目前 工程计算中均选择温度和汽化率为迭代变量。根据 物性的差别，又分三种具体的算法。
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,
天然气工程-闪蒸计算
3、气、液相组成yi,xi的 计算
y1 0.9959
x1 0.5820
y2 3.89103 x2 0.2670
y3 4.72105 x3 0.1504
3、气、液相组成yi,xi的 计算
气相、液相组成归一化处理：
y1 0.9959 y2 3.89103 y3 4.72105
Vci 99.0 255.0 431.920
烃类相态闪蒸计算
二元交互作用系数kij计算
kij
1
2Vc1i/ 6
Vc1j/ 6
Vc1i/ 3 Vc1j/ 3
e
k ji
kii
1
2Vc1i/ Vc1i/ 3
6 Vc1i/ 6 Vc1i/ 3
3、气、液相组成yi,xi的 计算
液相组成归一化处理：
xi xi / xi
x1 0.5820 x2 0.2670 x3 0.1504
4、计算PR状态方程参数
1)各单组分的引力系数ai、斥力系数bi：
ai
0.45724 R 2Tc2i pci
bi
0.07780 RTci pci
2、气相摩尔分量V 的计算
判断：
abs (Vj1 Vj ) /Vj1 0.001
若满足上述条件，取V=Vj+1；若不满足，重复迭 代计算，直到满足上述条件。
V 0.745
3、气、液相组成yi,xi的 计算
气、液相的组成方程：
yi
1
zi
K
Ki
i 1V
xi
1
2-4闪蒸过程计算(ppt,课件)
宽沸程绝热闪蒸过程计算
所谓宽沸程混合物指的是构成混合物各组分的挥发度相
差悬殊，其中一些很容易挥发，而另一些很难挥发，它的
特点就是离开闪蒸罐时各相的量几乎完全决定于相平衡常 数。
对这类体系，在很宽的温度范围内，易挥发组分主
要集中在汽相中，而液相中则主要集中了难挥发组分。进
料焓值的增加将使温度提高，但是对汽液两相的流率的影
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
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
可调设计变量不同
气化：除P外还要已知一个条件 绝热闪蒸：给定P，体系就固定了
2.3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程 规定： Ｐ、T 计算：Q, V, L, yi, xi
第四节 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（ Flash Vaporization）
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。
f ( (k) ) f ' ( (k) )
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2、闪蒸过程计算
2.2 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；
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。
闪蒸过程的计算
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
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。
2.1 闪蒸计算的类型
规定变量 p,T 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
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
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