AutoCAD图解法求精馏塔理论塔板数
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梯级的绘制首先在精馏段操作线与平衡线之间进行，当梯级跨过两操作线的交点时，改在平衡线与提馏 段操作线间绘梯级，直到某板的液相组成石：＜石．为止．梯级总数即为所求理论塔板数，跨过两操作线交点的 塔板即为最佳进料板…．
２ Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ程序
上文给出了ＡｕｔｏＣＡＤ图解法的原理与求解步骤．基于以上原理与步骤，利用Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ语言开发了求
法类议，壶方程（３）、方程（１）依次向下计算，直到茗’。≤菇。为止．所以，完成分离强务，精绪塔所需理论塔板
数为ｎ＋ｍ一１（含塔釜）…．．
ｙ＝只并）．
（１）
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（２）
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图Ｉ应搦程序对话摆 Ｆｉｇ．１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｄｉａｌｏｇ ｂｏｘ．
图２例１图解缕鬃 弱啦Ｒｅｓｄｔ ｏｆ ｅｘａｍｐｌｅｄｂｙ ｇｒａｐｈｉｃ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
１ 原理与步骤
１．１ 有关方程
方程（１）为气液相平衡方稷，由多组气液平衡点数据拟和而成．对非理想物系，很难用简单的函数来液
达气液平衡关系．ＡｕｔｏＣＡＤ图髂法求解过程中，基于塔顶全冷凝假设可得第一层塔板上升的蒸气组成ｙ。与
塔顶鬻滚滚缓成＆攘露。将罗；代入方程（１）萄寒簿第一瑟塔板上下降滚｛本缓成菇；。将善，代入（２）式（精缓段
（ｓｅｔｑ ＨＧ—ｘｆ（ａｔｏｆ（ｇｅｔ—ｔｉｌｅ”ｘｆ”））） ；；从对话框获得进料摩尔分率，其它数据可类
（ｓｅｔｑ ｄｒＮｕｍｂｅｒ（＋１ ｄｒＮｕｍｂｅｒ）） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｔｅｘｔ”（１ｉｓｔ（一ｄｒＸ ０．０２）（＋ｄｒＹ
似获得。）
０．０２））０．０２ ０ ｄｒＮｕｍｂｅｒ）
；；；函数ｄｒａｗ—ＣＺＸ获取数据，绘制操作线与平 衡线
（ｄｒａｗ＿ＴｉＪＩ）
（ｓｅｔｑ ｄｒＸ（ｃａｒ（ＪｉａｏＤｉａｎ ＢａｌａｎｃｅＬｉｎｅ（ｅｎｔｌａ—
） ；；；函数ｄａｔａ—ｓｅ从对话框获取数据，赋值给全
ｓｔ）））） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｅｒａｓｅ”（ｅｎｔｌａｓｔ）””）
局变量 （ｄｅｆｕｎ ｄａｔａ—ｓｅｔ（）
（ｃｏｍｍａｎｄ”ｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ ｄｒＺ ｄｒＹ）（１ｉｓｔ ｄｒＸ ｄｒＹ） ””）
ＡｕｔｏＣＡＤ图勰法不仅计算精度接近逐板计算法，焉盛该法概念清晰，结果直观，特别适合予教学。诧终， 基于ＡｕｔｏＣＡＤ的图解法同样适用于精馏塔最小回流比的求解．
（下转第２９４页）
万方数据
２９４
西华师范大学学报（自然科学版）
２００８年
Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ
收攥嚣麓：２００８—０４—２０ 僚鬻篱介：刘爱科（１９８０一），勇，潮南常德入，嚣华师范大学纯学化工学院麓教，硬±研究焦，主要获事他工仿囊教学奄 研究工作．
万方数据
第２９卷第３期
刘爱科，等：ＡｕｔｏＣＡＤ图解法求精馏塔理论塔板数
２８９
开始绘制梯级（如图２所示），代替交替使用平衡线与操作线方程的求解过程，由于ＡｕｔｏＣＡＤ的图元由计算 产生，所以图解过程即是逐板计算过程，所以该过程能达到逐板计算法相同的精度．
（ｓｅｔｑ ｄｒＺ ｄｒＹｌ （ｃｏｍｍａｎｄ”ｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ ｄｒＸ ０）（１ｉｓｔ ｄｒＸ １）””）
（ｉｆ（＜ｄｃｌ—ｉｄ Ｏ）（ｅｘｉｔ））
（ｓｅｔｑ ｄｒＹ（ｃａｄｒ（ＪｉａｏＤｉａｎ ｄｒＬｉｎｅｌ（ｅｎｔｌａｓｔ））））
（ｉｆ（ｎｏｔ（ｎｅｗ—ｄｉａｌｏｇ”ｃａｄｔｊｆ＇’ｄｃｌ—ｉｄ））（ｅｘｉｔ）） （ａｃｔｉｏｎ—ｔｉｌｅ”ａｃｃｅｐｔ””（ｄａｔａ—ｓｅｔ）”）
。 刘爱科ｋ２，陈亚军２
（１．西华师范大学应用化学研究所，四川南充６３７００２；２．’西华师范大学计算机学院，１墨ＩＩＩＩ南充６３７００２）
摘 要：讨论了雕ＡｕｔｏＣＡＤ图解法求精馏塔理论塔板数，并绘出了Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ程序．对话框的弓ｌ入，使操作更容 易，用户输入相美数据后，立即获得图解结果．经实例验证。该法计算精度按近逐板计算法．
万方数据
２９０
西华师范大学学报（自然科学版）
２００８筇
由苯一荦苯翡气滚平衡方程ｙ＝ｆ玎‰计算获褥）。
将完整的程序以”ｌ即”为后缀保存在Ｄ盘根目录下，在ＡｕｔｏＣＡＤ命令窗口输入命令：（１０ａｄ“ｄ：／簟． Ｉｓｐ”），弹出对话概（见图Ｉ），输入数据后确定，立即获得图解结果（见图２）．全塔共需１２块理论塔板，进料 板位爨为塞塔顶肉下第５块理论板，该结暴与逐板计算法一致。
关键词：ＡｕｔｏＣＡＤ；Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ稷序；精馏塔；壤论塔扳数
审糯分类号：零瓣ｌｌ
文簸标误码：Ｂ
０ 弓ｌ 言
经典的精馏塔理论塔板数求法有逐板计算法、图解法两种Ⅲ．逐板计算法计算蓬大，通常需要编写程序 拟和气液相平衡曲线，难度较大；而利用图板、铅笔的传统作图法，很难满足工程设计的精度要求，而且可熏 现性差．随着ＡｕｔｏＣＡＤ应照予化上铡墨的酱及，本文讨论了剽是ＡｕｔｏＣＡＤ图鳃法求精馏塔理论塔板数的方 法，并给出了Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ程序。
（３）
，，。再ｒ一再可’
ｔ辞，
１．２ ＡｕｔｏＣＡＤ图解法步骤
雷先利用两点法，依次绘制精缓段操作线、进辩热状况参考线、提缓毅操接线。邈子ＡｕｔｏＣＡＤ绘图的穗
确性，爵直接取点（蔗。，舅。）傲为提馏段操作线的下端点，然后运餍样条曲线叛稚气液平衡点得气液平衡隐
线‘＂，出于ＡｕｔｏＣＡＤ内置了非均匀有理Ｂ样条算法口１，可以避免编写拟和函数．最后自精馏段操作线上端点
解程序与ＤＣＬ对话框．程序主要代码如下
（ｄｅｆｕｎ ＣＡＤＴＪＦ（）
（ｓｅｔｑ ＢａｌａｎｃｅＬｉｎｅ（ｅｎｔｌａｓｔ））
（ｖｌ—ｌｏａｄ—ｃｏｒｎ）
；；以下代码绘制精馏段操作线，６线方程，提
（ｓｅｔｖａｒ”ｏｓｍｏｄｍｍａｎｄ”ｅｒａｓｅ””ａｌｌ”””） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｒｅｃｔａｎｇｌｅ”＜０ ０）＜１ １））
４ 程序说明及结果讨论
（１）该程序提供了数据对话框，使操俸变得更容易。该对话框使用基于ＡｕｔｏＣＡＤ的对话框控铡语言 ＤＣＬ编写．程序运用ＡｕｔｏＣＡＤ内置的非均匀有理Ｂ样条算法拟和这些平衡数据点而绘制出的气液平衡曲 线¨’，避免了编写拟和函数，拟和精度高．在此基础上进行梯级图解，精度能接近逐板计算法．
ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｉｏｎｓ，ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｃｏｍ－ ｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｆｏｏｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ，ａｃｉｄ－ｂａｓｅ ａｎｄ ｌｉｇｈｔ ｏｎ ｐｉｇｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ８ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ｍｅｔａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｔｈｅ．１０ｗ ｃｏｎｃｅｎｔｒａ－ ｔｉｏｎ Ｏｘｉｄａｎｔｓ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｔｏｒｓ ｈａｖｅ ｌｉｔｔｌｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｉｇｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｏｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｈａｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｉｇｍｅｎｔｓ ｏｒ ｅｎｒｉｃｈ Ｃｏｎｓｕｍｅｒｓ ｃｏｌｏｒ；ｐｉｇｍｅｎｔ ｉｓ ｌｉｇｈｔ·ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ，ａｎｄ ｗｈｉｌｅ ｌｉｇｈｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｉｔｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｅａｋｅｎｓ．
（１ｉｓｔ ｘ７ ｙ７）（１ｉｓｔ ｘ８ ｙ８）（１ｉｓｔ ｘ９ ｙ９）””””””）
；；为篇幅所限，此部分读者可自行补充）
３ 计算实例
例１ 连续精馏分离含苯０．４４（摩尔分数，下同）的苯一甲苯二元混合液，要求塔顶馏出液含苯０．９３４， 塔釜残留液含苯０．０２３ ５。巳知进料为泡点液体，相对挥发度为２．４６，回流比为２．１２５．求全塔理论塔板数和 加料板位置…．苯一甲苯在一标准大气压下的气液平衡数据见图ｌ（为与逐板计算法进行精度比较，该数据
（ｄｅｆｕｎ ｄｒａｗ—ＣＺＸ（） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｓｐｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ ｘｌ ｙ１）（１ｉｓｔ】【２ ｙ２） （１ｉｓｔ ｘ３ ｙ３）（１ｉｓｔ ｘ４ ｙ４）（１ｉｓｔ ｘ５ ｙ５）（１ｉｓｔ ｘ６ ｙ６）
（ｉｆ（ａｎｄ（＜＝ｄｒＸ（ｃａｒ ｐｐ６））（＝ｋｅｙ １）） （ｓｅｔｑ ｄｒＬｉｎｅ！ｄｒＬｉｎｅ２ ｋｅｙ ０） ）） ） ；；；函数ＪｉａｏＤｉａｎ用于求两曲线的交点 （ｄｅｆｕｎ ＪｉａｏＤｉａｎ（）
；；；函数ｄｒａｗ＿ＴｉＪｉ绘制梯级求解理论塔板数 （ｄｅｆｕｎ ｄｒａｗ ＴｉＪｉ（）
（ＺｕｏＢｉａｏ）；；函数ＺｕｏＢｉａｏ完成参考坐标纸的 绘制
（ｓｅｔｑｄｒＹ ＨＧ—ｘｄ ｄｒＸ ＨＧ—ｘｄ ｄｒＮｕｍｂｅｒ ０ ｋｅｙ １） （ｗｈｉｌｅ（＞ｄｒＸ ＨＧ—ｘｗ）
（ｓｅｔｑ ｄｃｌ—ｉｄ（１０ａｄ—ｄｉａｌｏｇ”Ｅ：／Ｐａｐｅｒ／ＣＡＤ． ＤＣＬ”））
操作线方程）求得第二层塔板上升的蒸气缀成ｙ：．依次类推向下计算，直到第ｎ鼷板上液相组成小于等于进
料板液相组成为止，即毛≤互，．第ｒｔ块板即为最佳进料板．跨过进料板，操作关系改为（３）式（提馏段操作线
方程）。壤提缓段第一层塔板上液楣组成与精馏段第ｒ／，屡塔板的渡摆组藏相等得：搿’，＝茗。。与糖馏段计算方
第２９卷第３期
Ｖ０１．２９
Ｎｏ：３
西华师范大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｗｅｓｔ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）
文章编每：１６７３－５０７２（２００８）０３－．０２８８－０３
２００８年９月
Ｓｅｐ．２００８
ＡｕｔｏＣＡＤ图解法求精馏塔理论塔板数
ＬＩ Ｘｉａｏ—ｙａｎ，ＢＡＯ Ｚｈｅｎｇ—ｒｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｄａｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｗｅｓｔ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｅｈｏｎｇ ６３７００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｗｅ ｈａｖｅ ｄｏｎｅ ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｒａｎｇｅ ｊｕｉｃｅ ｐｉｇｍｅｎｔ ｏｆ
５结论
经典的精馏塔理论塔板数求法有逐板计算法和图解法，在实际应用中这两种方法都有较大的缺陷．本文 讨论了剽翔ＡｕｔｏＣＡＤ志置算法生成乎衡鳇线求精馁塔理论塔籁数戆方法，该方法避免了缡譬菌数援翻程 序，原理简单、拟和精度高，从而保证了图解法计算结果的准确性，既适用于理想物系也适用予非理想物系． 本程序提供了自动图解过程，方便快捷．但对初级用户，亦可利用ＡｕｔｏＣＡＤ的辅助绘图功能手工完成图解过 程。
（ｃｏｍｍａｎｄ”ｅｒａｓｅ”（ｅｎｔｌａｓｔ）””） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ ｄｒＸ ｄｒＺ）（１ｉｓｔ ｄｒＸ ｄｒＹ）
（ｓｔａｒｔ—ｄｉａｌｏｇ）
””）
（ｕｎｌｏａｄ—ｄｉａｌｏｇ ｄｃｌ—ｉｄ） （ｄｒａｗ—ｃｚｘ）
（ｓｅｔｑ ｄｒＺ ｄｒＸ） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ０ ｄｒＹ）（１ｉｓｔ １ ｄｒＹ）”’）
（２）基予嚣瑾与步骤霹手王绘蚕完成求解ｐ’。手趸绘蚕过程嗲运震ＡｕｔｏＣＡＤ辕劲功熊，如：“歪交”、 “自动捕捉”、“极轴追踪”能使绘图更快捷、准确．而运用程序自动求解过程中，因图形几何关系由计算所得， 辅助功能不仅无益，反而会干扰自动绘图，程序中添加了相关语句关闭辅助功能．
（３）圈２上携级与平衡线妁交点代表务理论板上气滚粳平衡数据。与逐板计箨法结果¨１院较，气液平衡 数据误差随理论塔板数增大有变大的趋势．误差最大处在第１２块理论板，该误差仅为（０．００２ ５，０．００２ ７）． 该误差由曲线拟和过程产生，并随参与拟和的气液平衡数据的增多而减小．可见，该法大大提高了手工图解 法的准确度．例１为理想物系的实例．通过实例验证，该法对逐板计算法无法处理灼非理想物系亦适用．
２ Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ程序
上文给出了ＡｕｔｏＣＡＤ图解法的原理与求解步骤．基于以上原理与步骤，利用Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ语言开发了求
法类议，壶方程（３）、方程（１）依次向下计算，直到茗’。≤菇。为止．所以，完成分离强务，精绪塔所需理论塔板
数为ｎ＋ｍ一１（含塔釜）…．．
ｙ＝只并）．
（１）
ｙｔ＋ｔ ２ｊ帮霆 ·＋两聋ｌ ｔ‘
（２）
几∥０黉≥音’．一寿砖｝君。· 了一＋１一窜。。‘＋占·碍。。，一ｇ。。『＾＿ ｇ。。王＋６·碍。，，一ｇ。，，＾。。
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３：［ 步 夕
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图Ｉ应搦程序对话摆 Ｆｉｇ．１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｄｉａｌｏｇ ｂｏｘ．
图２例１图解缕鬃 弱啦Ｒｅｓｄｔ ｏｆ ｅｘａｍｐｌｅｄｂｙ ｇｒａｐｈｉｃ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
１ 原理与步骤
１．１ 有关方程
方程（１）为气液相平衡方稷，由多组气液平衡点数据拟和而成．对非理想物系，很难用简单的函数来液
达气液平衡关系．ＡｕｔｏＣＡＤ图髂法求解过程中，基于塔顶全冷凝假设可得第一层塔板上升的蒸气组成ｙ。与
塔顶鬻滚滚缓成＆攘露。将罗；代入方程（１）萄寒簿第一瑟塔板上下降滚｛本缓成菇；。将善，代入（２）式（精缓段
（ｓｅｔｑ ＨＧ—ｘｆ（ａｔｏｆ（ｇｅｔ—ｔｉｌｅ”ｘｆ”））） ；；从对话框获得进料摩尔分率，其它数据可类
（ｓｅｔｑ ｄｒＮｕｍｂｅｒ（＋１ ｄｒＮｕｍｂｅｒ）） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｔｅｘｔ”（１ｉｓｔ（一ｄｒＸ ０．０２）（＋ｄｒＹ
似获得。）
０．０２））０．０２ ０ ｄｒＮｕｍｂｅｒ）
；；；函数ｄｒａｗ—ＣＺＸ获取数据，绘制操作线与平 衡线
（ｄｒａｗ＿ＴｉＪＩ）
（ｓｅｔｑ ｄｒＸ（ｃａｒ（ＪｉａｏＤｉａｎ ＢａｌａｎｃｅＬｉｎｅ（ｅｎｔｌａ—
） ；；；函数ｄａｔａ—ｓｅ从对话框获取数据，赋值给全
ｓｔ）））） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｅｒａｓｅ”（ｅｎｔｌａｓｔ）””）
局变量 （ｄｅｆｕｎ ｄａｔａ—ｓｅｔ（）
（ｃｏｍｍａｎｄ”ｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ ｄｒＺ ｄｒＹ）（１ｉｓｔ ｄｒＸ ｄｒＹ） ””）
ＡｕｔｏＣＡＤ图勰法不仅计算精度接近逐板计算法，焉盛该法概念清晰，结果直观，特别适合予教学。诧终， 基于ＡｕｔｏＣＡＤ的图解法同样适用于精馏塔最小回流比的求解．
（下转第２９４页）
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西华师范大学学报（自然科学版）
２００８年
Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ
收攥嚣麓：２００８—０４—２０ 僚鬻篱介：刘爱科（１９８０一），勇，潮南常德入，嚣华师范大学纯学化工学院麓教，硬±研究焦，主要获事他工仿囊教学奄 研究工作．
万方数据
第２９卷第３期
刘爱科，等：ＡｕｔｏＣＡＤ图解法求精馏塔理论塔板数
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开始绘制梯级（如图２所示），代替交替使用平衡线与操作线方程的求解过程，由于ＡｕｔｏＣＡＤ的图元由计算 产生，所以图解过程即是逐板计算过程，所以该过程能达到逐板计算法相同的精度．
（ｓｅｔｑ ｄｒＺ ｄｒＹｌ （ｃｏｍｍａｎｄ”ｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ ｄｒＸ ０）（１ｉｓｔ ｄｒＸ １）””）
（ｉｆ（＜ｄｃｌ—ｉｄ Ｏ）（ｅｘｉｔ））
（ｓｅｔｑ ｄｒＹ（ｃａｄｒ（ＪｉａｏＤｉａｎ ｄｒＬｉｎｅｌ（ｅｎｔｌａｓｔ））））
（ｉｆ（ｎｏｔ（ｎｅｗ—ｄｉａｌｏｇ”ｃａｄｔｊｆ＇’ｄｃｌ—ｉｄ））（ｅｘｉｔ）） （ａｃｔｉｏｎ—ｔｉｌｅ”ａｃｃｅｐｔ””（ｄａｔａ—ｓｅｔ）”）
。 刘爱科ｋ２，陈亚军２
（１．西华师范大学应用化学研究所，四川南充６３７００２；２．’西华师范大学计算机学院，１墨ＩＩＩＩ南充６３７００２）
摘 要：讨论了雕ＡｕｔｏＣＡＤ图解法求精馏塔理论塔板数，并绘出了Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ程序．对话框的弓ｌ入，使操作更容 易，用户输入相美数据后，立即获得图解结果．经实例验证。该法计算精度按近逐板计算法．
万方数据
２９０
西华师范大学学报（自然科学版）
２００８筇
由苯一荦苯翡气滚平衡方程ｙ＝ｆ玎‰计算获褥）。
将完整的程序以”ｌ即”为后缀保存在Ｄ盘根目录下，在ＡｕｔｏＣＡＤ命令窗口输入命令：（１０ａｄ“ｄ：／簟． Ｉｓｐ”），弹出对话概（见图Ｉ），输入数据后确定，立即获得图解结果（见图２）．全塔共需１２块理论塔板，进料 板位爨为塞塔顶肉下第５块理论板，该结暴与逐板计算法一致。
关键词：ＡｕｔｏＣＡＤ；Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ稷序；精馏塔；壤论塔扳数
审糯分类号：零瓣ｌｌ
文簸标误码：Ｂ
０ 弓ｌ 言
经典的精馏塔理论塔板数求法有逐板计算法、图解法两种Ⅲ．逐板计算法计算蓬大，通常需要编写程序 拟和气液相平衡曲线，难度较大；而利用图板、铅笔的传统作图法，很难满足工程设计的精度要求，而且可熏 现性差．随着ＡｕｔｏＣＡＤ应照予化上铡墨的酱及，本文讨论了剽是ＡｕｔｏＣＡＤ图鳃法求精馏塔理论塔板数的方 法，并给出了Ｖｉｓｕａｌ Ｌｉｓｐ程序。
（３）
，，。再ｒ一再可’
ｔ辞，
１．２ ＡｕｔｏＣＡＤ图解法步骤
雷先利用两点法，依次绘制精缓段操作线、进辩热状况参考线、提缓毅操接线。邈子ＡｕｔｏＣＡＤ绘图的穗
确性，爵直接取点（蔗。，舅。）傲为提馏段操作线的下端点，然后运餍样条曲线叛稚气液平衡点得气液平衡隐
线‘＂，出于ＡｕｔｏＣＡＤ内置了非均匀有理Ｂ样条算法口１，可以避免编写拟和函数．最后自精馏段操作线上端点
解程序与ＤＣＬ对话框．程序主要代码如下
（ｄｅｆｕｎ ＣＡＤＴＪＦ（）
（ｓｅｔｑ ＢａｌａｎｃｅＬｉｎｅ（ｅｎｔｌａｓｔ））
（ｖｌ—ｌｏａｄ—ｃｏｒｎ）
；；以下代码绘制精馏段操作线，６线方程，提
（ｓｅｔｖａｒ”ｏｓｍｏｄｍｍａｎｄ”ｅｒａｓｅ””ａｌｌ”””） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｒｅｃｔａｎｇｌｅ”＜０ ０）＜１ １））
４ 程序说明及结果讨论
（１）该程序提供了数据对话框，使操俸变得更容易。该对话框使用基于ＡｕｔｏＣＡＤ的对话框控铡语言 ＤＣＬ编写．程序运用ＡｕｔｏＣＡＤ内置的非均匀有理Ｂ样条算法拟和这些平衡数据点而绘制出的气液平衡曲 线¨’，避免了编写拟和函数，拟和精度高．在此基础上进行梯级图解，精度能接近逐板计算法．
ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｉｏｎｓ，ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｃｏｍ－ ｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｆｏｏｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ，ａｃｉｄ－ｂａｓｅ ａｎｄ ｌｉｇｈｔ ｏｎ ｐｉｇｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ８ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ｍｅｔａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｔｈｅ．１０ｗ ｃｏｎｃｅｎｔｒａ－ ｔｉｏｎ Ｏｘｉｄａｎｔｓ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｔｏｒｓ ｈａｖｅ ｌｉｔｔｌｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｉｇｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｏｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｈａｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｉｇｍｅｎｔｓ ｏｒ ｅｎｒｉｃｈ Ｃｏｎｓｕｍｅｒｓ ｃｏｌｏｒ；ｐｉｇｍｅｎｔ ｉｓ ｌｉｇｈｔ·ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ，ａｎｄ ｗｈｉｌｅ ｌｉｇｈｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｉｔｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｅａｋｅｎｓ．
（１ｉｓｔ ｘ７ ｙ７）（１ｉｓｔ ｘ８ ｙ８）（１ｉｓｔ ｘ９ ｙ９）””””””）
；；为篇幅所限，此部分读者可自行补充）
３ 计算实例
例１ 连续精馏分离含苯０．４４（摩尔分数，下同）的苯一甲苯二元混合液，要求塔顶馏出液含苯０．９３４， 塔釜残留液含苯０．０２３ ５。巳知进料为泡点液体，相对挥发度为２．４６，回流比为２．１２５．求全塔理论塔板数和 加料板位置…．苯一甲苯在一标准大气压下的气液平衡数据见图ｌ（为与逐板计算法进行精度比较，该数据
（ｄｅｆｕｎ ｄｒａｗ—ＣＺＸ（） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｓｐｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ ｘｌ ｙ１）（１ｉｓｔ】【２ ｙ２） （１ｉｓｔ ｘ３ ｙ３）（１ｉｓｔ ｘ４ ｙ４）（１ｉｓｔ ｘ５ ｙ５）（１ｉｓｔ ｘ６ ｙ６）
（ｉｆ（ａｎｄ（＜＝ｄｒＸ（ｃａｒ ｐｐ６））（＝ｋｅｙ １）） （ｓｅｔｑ ｄｒＬｉｎｅ！ｄｒＬｉｎｅ２ ｋｅｙ ０） ）） ） ；；；函数ＪｉａｏＤｉａｎ用于求两曲线的交点 （ｄｅｆｕｎ ＪｉａｏＤｉａｎ（）
；；；函数ｄｒａｗ＿ＴｉＪｉ绘制梯级求解理论塔板数 （ｄｅｆｕｎ ｄｒａｗ ＴｉＪｉ（）
（ＺｕｏＢｉａｏ）；；函数ＺｕｏＢｉａｏ完成参考坐标纸的 绘制
（ｓｅｔｑｄｒＹ ＨＧ—ｘｄ ｄｒＸ ＨＧ—ｘｄ ｄｒＮｕｍｂｅｒ ０ ｋｅｙ １） （ｗｈｉｌｅ（＞ｄｒＸ ＨＧ—ｘｗ）
（ｓｅｔｑ ｄｃｌ—ｉｄ（１０ａｄ—ｄｉａｌｏｇ”Ｅ：／Ｐａｐｅｒ／ＣＡＤ． ＤＣＬ”））
操作线方程）求得第二层塔板上升的蒸气缀成ｙ：．依次类推向下计算，直到第ｎ鼷板上液相组成小于等于进
料板液相组成为止，即毛≤互，．第ｒｔ块板即为最佳进料板．跨过进料板，操作关系改为（３）式（提馏段操作线
方程）。壤提缓段第一层塔板上液楣组成与精馏段第ｒ／，屡塔板的渡摆组藏相等得：搿’，＝茗。。与糖馏段计算方
第２９卷第３期
Ｖ０１．２９
Ｎｏ：３
西华师范大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｗｅｓｔ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）
文章编每：１６７３－５０７２（２００８）０３－．０２８８－０３
２００８年９月
Ｓｅｐ．２００８
ＡｕｔｏＣＡＤ图解法求精馏塔理论塔板数
ＬＩ Ｘｉａｏ—ｙａｎ，ＢＡＯ Ｚｈｅｎｇ—ｒｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｄａｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｗｅｓｔ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｅｈｏｎｇ ６３７００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｗｅ ｈａｖｅ ｄｏｎｅ ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｒａｎｇｅ ｊｕｉｃｅ ｐｉｇｍｅｎｔ ｏｆ
５结论
经典的精馏塔理论塔板数求法有逐板计算法和图解法，在实际应用中这两种方法都有较大的缺陷．本文 讨论了剽翔ＡｕｔｏＣＡＤ志置算法生成乎衡鳇线求精馁塔理论塔籁数戆方法，该方法避免了缡譬菌数援翻程 序，原理简单、拟和精度高，从而保证了图解法计算结果的准确性，既适用于理想物系也适用予非理想物系． 本程序提供了自动图解过程，方便快捷．但对初级用户，亦可利用ＡｕｔｏＣＡＤ的辅助绘图功能手工完成图解过 程。
（ｃｏｍｍａｎｄ”ｅｒａｓｅ”（ｅｎｔｌａｓｔ）””） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ ｄｒＸ ｄｒＺ）（１ｉｓｔ ｄｒＸ ｄｒＹ）
（ｓｔａｒｔ—ｄｉａｌｏｇ）
””）
（ｕｎｌｏａｄ—ｄｉａｌｏｇ ｄｃｌ—ｉｄ） （ｄｒａｗ—ｃｚｘ）
（ｓｅｔｑ ｄｒＺ ｄｒＸ） （ｃｏｍｍａｎｄ”ｌｉｎｅ”（１ｉｓｔ０ ｄｒＹ）（１ｉｓｔ １ ｄｒＹ）”’）
（２）基予嚣瑾与步骤霹手王绘蚕完成求解ｐ’。手趸绘蚕过程嗲运震ＡｕｔｏＣＡＤ辕劲功熊，如：“歪交”、 “自动捕捉”、“极轴追踪”能使绘图更快捷、准确．而运用程序自动求解过程中，因图形几何关系由计算所得， 辅助功能不仅无益，反而会干扰自动绘图，程序中添加了相关语句关闭辅助功能．
（３）圈２上携级与平衡线妁交点代表务理论板上气滚粳平衡数据。与逐板计箨法结果¨１院较，气液平衡 数据误差随理论塔板数增大有变大的趋势．误差最大处在第１２块理论板，该误差仅为（０．００２ ５，０．００２ ７）． 该误差由曲线拟和过程产生，并随参与拟和的气液平衡数据的增多而减小．可见，该法大大提高了手工图解 法的准确度．例１为理想物系的实例．通过实例验证，该法对逐板计算法无法处理灼非理想物系亦适用．