闪蒸罐计算
高压凝液闪蒸罐计算
mm
低液位设计
100 mm mm
（设定值：
以
50
mm 圆整
HL
H1 H2 HS 圆整后增量：
0
H3 ） 31 0
以 3 ≤ L/D ≤
5 为合理标准
恢复默认 隐
完整性： 合理性1： 合理性2：类源自：设计分析：分析1：
分析 2：
3段
流 量
密度 尺寸
kg/h
m3/h kg/m3 mm
1508 mm
4、 筒体长度
L'
2719 mm
↓
圆 整 5、 长径比
L L／D
2750 4.6
m m
L/D合理
QV＝ ρV＝
1208.1 m3/h 2.4 kg/m3
蓝色 为输
L＝ 2750 mm NOTE
TYP. 管 口
物 料
设 计
进
N1
混合-气相 混合-液相
停留时间
UVDsn＝
85 %×UVmax
AVmin＝QV／UVmax
Dmin＝（4×AVmin／π）0.5
以AV＝（15π0Dm圆2／m整4） UV＝QV／AV 约为
61% UVmax 分离良好
设定
QLB＝QL×tB
QLC＝（π／12）×
0.5 ×D3
高HL液＝位（设QL计B－QLC）／AVmin
值L'＝：五段高度
2、 气相流通面积 Avmin 0.204 m2
筒体直径
Dmin
510 mm
↓
圆 整
D
实际流通面积 AV
600 0.283 m2
m m
实际气相流速 UV
1.187 m/s
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.
3-2 闪蒸计算
3 闪蒸分离模拟
1 第1页
ASPEN Plus单元操作模型
按照用途分为
混合器/分流器（mixer/splitter） 分离器(separators) 换热器(heat exchangers） 塔(columns) 反应器(reactor) 压力变换器(pressure changers) 控制器(Manipulators） 固体(solids) 用户模型(user models)及泄压（pres relief）
闪蒸分离模拟例题2
6 进入BLOCK设置
完成Specification设置后在Entrainment中设置
第29页
第30页
5
闪蒸分离模拟例题2
7 计算结果
2014/5/30
Flash习题1
• 图中所示混合物被部分冷凝并分离为两相V和 L。分别计算V和L的量（摩尔）及摩尔组成。 (采用PENG-R方程计算热力学性质)
第31页
苯 环己烷
第32页
Flash习题2
• 图示为一精馏塔的塔顶采出系统。精馏塔总的采 出组成如图所示，其中10mol%以气相形式采出。 若回流罐的温度为100℉，试计算回流罐压力。
气态馏出物
总馏出物 组分 的摩尔分数
液态馏出物
第33页
Flash习题3
• 150kmol/h的饱和液相流股在758kPa下自精馏塔第一块
第45页
第46页
例题3 绘制闪蒸的热力学曲线
X,Y被赋值后，在PLOT下拉菜单中选择Display Plot，绘制气相分率随温度变化的曲线图。
例题3 绘制闪蒸的热力学曲线
第47页
第48页
8
2014/5/30
蒸发冷凝液闪蒸罐计算
压力 MPaG 0.4温度 ℃151.9液相密度 kg/m3914.9气相密度 kg/m3 2.675气相流量 m3/h 液相质量 t/h 313.95气相质量 t/h 14.07其中：2.5738193.2343.15680取整为(m) 2.6设备长度（m）8.45.3066m20.06取整(mm)0.110.2863001.36171531m20.316607870.3520.91529000.68085765m20.44491180.453 1.177812000.68085765m20.573215730.561.45615001.36171531m20.82982360.7722.00722100入口接管直径计算其中：0.3197322一、卧式重力分离器计算最低液位（LL）、低液位报警（LA)、正常液位（NL)、高报警（HA）、最高液位（HL）之间的间隔 min 按化工装置工艺系统工程设计规定（二）P303 试算直径公式D T =(（2.12*V L *t)/(C*A))1/3t——停留时间；minA——可变的液体面积（以百分率计）；A TOT ——总横截面积；%A a ——气体部分横截面积；%D T ——设备的直径；m L T ——设备长度；mC=L T /D T =2~4（推荐值是2.5）V L ——液体的体积流量；m3/h 液位最低时横截面积A b /A TOT =查图2.5.1-5，得h LL /D T =液体停留2min时的横截面积为：A LA /A TOT =A b ——液位最低时液体占横截面积；%初始设置为A=80% Aa=14% Ab=6%A=A TOT -A a -A b容器的总横截为A TOT =查图2.5.1-4，得a=500≥300液体停留1min时的横截面积为：A HA /A TOT =查图2.5.1-5，得h HA /D T =液体停留2min时的横截面积为：查图2.5.1-5，得h LA /D T =液体停留1min时的横截面积为：A NL /A TOT =查图2.5.1-5，得h NL /D T =A HL /A TOT =查图2.5.1-5，得h HL /D T =D P >3.34×10-3(V G +V L )0.5ρG 0.25D P ——接管直径；m液相密度 kg/m3914.9气相密度 kg/m3 2.675气相质量 t/h 14.07气相流量 m3/h 5259.813084液相流量 m3/h1.537872992其中：1.975936其中：0.9699661圆整取值1.2m高度计算其中：0.13604686V L ——液体体积流量；m3/hH L =V L t/(47.1D 2)H L ——液体高度；m t——停留时间；min D——容器直径；m二、立式丝网分离器计算按化工装置工艺系统工程设计规定（二）P318 计算方法一公式V L 、V G ——液体和气体流量；m3/h ρG ——气体密度；kg/m3近似取气相质量的10%D G =0.0188(V G /u G )0.5D G ——丝网直径；m V G ——液相流量；m3/h容器直径至少比丝网直径大100mm以上u G =K G (（ρL -ρG )/ρG )1/2u G ——与丝网自由横截面积相关的气体流速；m/s ρL 、ρG ——液体和气体密度；kg/m3K G ——常数，通常取0.1075259.813082112 00。
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,
2-2 闪蒸计算
Feed
FEED
Flash2 Model
LIQ1
P = 1 atm
T = 1000 F Heater P = 550 psi Model 氢气: 405 lbmol/hr 甲烷: 95 lbmol/hr 苯 : 95 lbmol/hr 甲苯: 5 lbmol/hr
Q=0 FL2 Flash2
Model
第11页
【例1】-- 输入化学组分信息-组分添加步骤
1) Components /specifications 2) Find 3) 依提示输入组 分 4) 以“苯”为例 氢气: 405 lbmol/hr 甲烷: 95 lbmol/hr 苯 : 95 lbmol/hr 甲苯: 5 lbmol/hr
第19页
【例1】-- 运行模拟过程
第20页
【例1】-- 运行模拟过程—换热器的热负荷
第21页
【例1】-- 运行模拟过程-闪蒸器2的温度
第22页
闪蒸模拟练习例题2
已知一进料，温度为400oF，压力为21psi， 组成为氢气（30.0lbmol/h）， 氮气 （1 5.0lbmol/h ）、甲烷（43.0lbmol/h ）、环 己烷（144.2lbmol/h ）、苯（0.2lbmol/h ） 。在闪蒸器中进行分离。闪蒸器在120 oF下 操作，压力降为0，分离后气相中夹带的液 相分率为0.012.请确定气相的组成和流率。 • 物性方法用RK-SOAVE
第 2页
Aspen中的单元操作模型 -- Separators
分离器(Separators)又分为
• Flash（闪蒸罐）
• Decanter（液-液倾析器） • Sep（组分分离器）
第 3页
Aspen中的单元操作模型 -- Separators
2-2 闪蒸计算
闪蒸器, 蒸发器, 分离罐, 单级分 离罐
Flash3
三股出料闪 蒸
确定热和相态条件
倾析器, 带有两个液相的单级分 离罐
Decanter 液-液倾析器 确定热和相态条件
倾析器, 带有两个液相无汽相的 单级分离罐
Sep
组分分离器
把入口物流组分分离到 出口物流
组分分离操作，例如，当分离的 详细资料不知道或不重要时的蒸 馏和吸收
第19页
【例1】-- 运行模拟过程
第20页
【例1】-- 运行模拟过程—换热器的热负荷
第21页
【例1】-- 运行模拟过程-闪蒸器2的温度
第22页
闪蒸模拟练习例题2
已知一进料，温度为400oF，压力为21psi， 组成为氢气（30.0lbmol/h）， 氮气 （1 5.0lbmol/h ）、甲烷（43.0lbmol/h ）、环 己烷（144.2lbmol/h ）、苯（0.2lbmol/h ） 。在闪蒸器中进行分离。闪蒸器在120 oF下 操作，压力降为0，分离后气相中夹带的液 相分率为0.012.轻确定气相的组成和流率。
第5页
Separators- Flash（闪蒸罐）
✓闪蒸模型决定了具有一个或多个入口物流的混
合物的热状态和相态。可以生成这些模型的冷 热曲线表。
✓允许各种闪蒸操作，这些模型根据规定进行相
平衡闪蒸计算。可进行绝热、等温、恒温、恒 压、露点和泡点闪蒸计算。
✓平衡蒸馏过程计算所用的基本关系是物料衡算
、热量衡算以及气液平衡关系。
流股2 F=1000kg/h， P=2atm, T=90C, 含乙醇40 wt %和水 60 wt %
两股物流在闪蒸罐中绝热闪蒸至1.5atm, • 1) 忽略气相中的液沫夹带，求离开闪蒸罐的气
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设定
2 9.709993 m 垂直放置 3 14.56499 m
热水回收泵选型 闪蒸罐回收热水泵流量 闪蒸T2