第3讲 泡点和露点的计算

已知p, 假设T → 求出（或查出）各组分的相应参数
由已知的 按理想状态求出Ki Ki， yi 按理想状态求出Ki，初步算出 xi
求出 K i， 由已知的yi → xi = yi / K i
Σxi − 1 ≤ ε (ε 通常取为0. 005) → 露点T
如果
ΣK i xi − 1 ≥ ε ;
升高T,重新计算。 升高T,重新计算。 T,重新计算
求出 K i， 由已知的yi → xi = yi / K i
Σxi − 1 ≤ ε (ε 通常取为0. 005) → 露点压力p
如果
Σxi −1 ≥ ε ;
降低P,重新计算。 降低P,重新计算。 P,重新计算
Σxi −1 ≤ −ε ; 升高P,重新计算。 升高P,重新计算。 P,重新计算
传质分离过程
0.7115
传质分离过程
设温度为60℃ 图得K 设温度为60℃，查P-T-K 图得K，将K值列于下表 60 组分 Ki Kixi yi 组分 Ki Kixi yi 正丁烷 2.8 0.42 0.42 正戊烷 0.93 0.372 0.372 正己烷 0.36 0.162 0.162 0.954 0.954 ∑
（5）平衡常数与组成有关的露点压力的计算 平衡常数与组成有关的露点压力的计算 计算步骤： 计算步骤：
已知T , 假设p → 求出（或查出）各组分的相应参数
由已知的 按理想状态求出Ki Ki， yi 按理想状态求出Ki，初步算出 xi
求出 K i， 由已知的yi → xi = yi / K i
Σxi − 1 ≤ ε (ε 通常取为0. 005) → 露点压力p
Σxi − 1 ≤ ε (ε 通常取为0. 005) → 露点T
如果
Σxi − 1 ≥ ε ; Σxi − 1 ≤ −ε ;
升高T,重新计算。 升高T,重新计算。 T,重新计算 降低T,重新计算。 降低T,重新计算。 T,重新计算
传质分离过程
(3)、平衡常数与组成有关的露点温度计算 3)、
计算步骤： 计算步骤：
∑y
i
i
=1⇒
∑x
i
i
=1
传质分离过程
(2)、平衡常数与组成无关的露点温度计算 2)、
pis 可简化计算。 ,可简化计算。 若 K i = f (T , P ) = p 计算步骤： 计算步骤：
S 已知p, 假设T → 求出（或查出）各组分的pi
pis Ki = → Ki p
由已知的yi → xi = yi / K i
ΣK i xi − 1 ≤ ε (ε 通常取为0. 005) → 泡点T
yi
如果
ΣK i xi − 1 ≥ ε ;
降低T,重新计算。 降低 重新计算。 重新计算
ΣK i xi − 1 ≤ −ε ; 升高 重新计算。 升高T,重新计算 重新计算。
传质分离过程
开始 输入P、 及有关参数 输入 、x及有关参数 设T并令φ i = 1作第一次迭代 并令 ˆ
D yD,i D xD,i
Fzi
Fzi
W xW,i
W xW,i
传质分离过程
点Q： ： 气 点Q~N之间： 之间 气液共存区 分凝器、 分凝器、 再沸器
传质分离过程
3、
泡点温度和泡点压力的计算
(1)、依据的方程： (1)、依据的方程： A、相平衡关系
y i = K i xi
V
N Y
∑ y i 有无变化
ln ∑ yi ≤ ε
Y 输出T、 输出 、y 结束
N
N
计算
S Pi ,Vi ,φ i , γ i S L
计算 K i 和 y i 调整T 调整 计算∑ y i 是否第一次迭代
圆整 y i ˆV 计算 φ i Y
传质分离过程
(4)、泡点压力的计算 4)、
a、平衡常数与组成无关
设温度为62℃， 图得K 设温度为62℃，查P-T-K 图得K，将K 值列于下表 62℃ 正丁烷 2.9 0.435 0.435 正戊烷 0.98 0.392 0.392
传质分离过程
正己烷 0.39 0.1755 0.1755
∑
1.0025 1.0025
(3)、平衡常数与组成有关的泡点温度计算 、
Vi L ( P − Pi S ) γ PΦ Ki = f (T , P, xi , yi ) = exp ˆ RT Φ P 计算步骤： 计算步骤：
L S i i V i S i
已知p, 假设T → 求出（或查出）各组分的相应参数
由已知的 xi 按理想状态求出Ki， 按理想状态求出 ，初步算出 求出 K i，由 已 知 的 x i → y i = K i x i
传质分离过程
开始 输入T、 及有关参数 输入 、x及有关参数
N Y
∑ y i 有无变化
ˆiV = 1作第一次迭代 估计P并令 估计 并令φ
计算 Pi
S
ln ∑ y i ≤ ε
Y 输出P、 输出P、y 结束
N
N
,Vi L ,φ iS , γ i
圆整 y i ˆV 计算φ i Y
计算 K i 和 y i 调整P 调整 计算∑ y i 是否第一次迭代
计算步骤： 计算步骤：
S 已知T → 求出（或查出）各组分的pi
因理想溶液符合拉乌尔定律，即：
p = Σp x
s i i
由已知的xi → p
传质分离过程
b、平衡常数与组成有关 计算步骤： 计算步骤：
已知T , 假设p → 求出（或查出）各组分的相应参数
由已知的 按理想状态求出Ki Ki， xi 按理想状态求出Ki，初步算出 yi
传质分离过程
4、露点温度和压力的计算 (1)、依据的方程： (1)、依据的方程： A、相平衡关系
xi = y i / K i
（i=1，2，3，……c） i=1， c
K i = f i ( P, T , xi , yi ) (i=1，2，3……c) (i=1 c)
B、浓度总和式（归一方程） 浓度总和式（归一方程）
规定变量
P, x1 , x2 LL xc T , x1 , x2 LL xc
P, y1 , y2 LL yc T , y1 , y2 LL yc
传质分离过程
求解变量
T , y1 , y2 LL yc
P, y1 , y2 LL yc
T , x1 , x2 LL xc
P, x1 , x2 LL xc
精馏塔为全凝器时回流最高为何温度 精馏塔为全凝器时回流最高为何温度？ 全凝器时回流最高为何温度？ 分凝器？塔底温度？ 分凝器？塔底温度？
第二章 传质分离过程的热力学基础
2.2 多组分物系的泡点和露点的计算
1、定义：泡点Tb、泡点压力P、露点Td、露点压力P 定义：泡点T 泡点压力P 露点T 露点压力P 2、泡、露点计算方法：根据相律 露点计算方法： f=c-π+2=c。 f=c-π+2=c。
类型 泡点温度 泡点压力 露点温度 露点压力
∑( yi Ki )−1 ≤ε
Y 输出P、x 输出 、 结束
N
∑ x i有无变化
N
传质分离过程
Y 输出T、 输出 、y 结束
N
N
计算 K i 和 x i 调整T 调整 计算∑ x i 是否第一次迭代
圆整 x i 计算 γ i Y
传质分离过程
（4）平衡常数与组成无关的露点压力的计算 平衡常数与组成无关的露点压力的计算 计算步骤： 计算步骤：
已知T , 假设p → 求出（或查出）各组分的相应参数
如果
Σxi −1 ≥ ε ;
降低P,重新计算。 降低P,重新计算。 P,重新计算
Σxi −1 ≤ −ε ; 升高P,重新计算。 升高P,重新计算。 P,重新计算
传质分离过程
开始 输入T、 及有关参数 输入 、y及有关参数 估计P， 值 估计 ，X值 计算 γ i 计算 K i 调整P 调整 圆整 x i Y
S 已知p, 假设T → 求出（或查出）各组分的pi
pis Ki = → Ki p
由已知的xi → yi = Ki xi
ΣK i xi − 1 ≤ ε (ε 通常取为0. 005) → 泡点T
如果
ΣK i xi − 1 ≥ ε ;
降低T,重新计算。 降低T,重新计算。 T,重新计算
ΣK i xi − 1 ≤ −ε ; 升高T,重新计算。 升高T,重新计算。 T,重新计算
传质分离过程
求含正丁烷（ 15、正戊烷（ 例 2－ 3： 求含正丁烷（1）0.15、正戊烷（2）0.4和 正己烷（ 45（ mol） 之烃类混合物在0 Mpa压力下 正己烷 （ 3 ） 0.45 （ mol ） 之烃类混合物在 0.2Mpa 压力下 的泡点温度。 的泡点温度。 解： 因各组分均为烷烃，所以汽液两相均可看为理想溶 因各组分均为烷烃， 液可由P 图求K 设温度为50 50℃ 图得K 液可由P-T-K 图求Ki值，设温度为50℃，查P-T-K 图得K， 将K 值列于下表 组分 Ki Ki xi 正丁烷 （1） 2.1 0.315 正戊烷 （2） 0.71 0.284 正己烷 （3） 0.25 0.1125 ∑
ΣK i xi − 1 ≤ −ε ; 降低T,重新计算。 降低T,重新计算。 T,重新计算
传质分离过程
开始 输入P、 及有关参数 输入 、y及有关参数 设T并令 γ = 1 作第一次迭代 并令
S L S ˆV 计算Pi ,V i , φ i , φ i
Y
N ∑ x i有无变化
∑ xi −1 ≤ ε
求出 K i，由 已 知 的 x i → y i = K i x i
ΣK i xi − 1 ≤ ε (ε 通常取为0. 005) → 泡点压力p