化工原理2.3(闪蒸)

宽沸程绝热闪蒸的计算框图 窄沸程绝热闪蒸的计算框图
ChemCAD模拟闪蒸过程
ChemCAD的Flash单元是一个用来模拟各 种闪蒸过程的模块。提供有绝热、等温、 等熵等操作模式。
绝热闪蒸 闪蒸进料组成为摩尔分数：甲烷20%，正 戊烷45%，正己烷35%；进料流率为 1500kmol/h，进料温度为42℃，液体进料。 闪蒸罐的操作压力为206.84kPa，求闪蒸温 度、气相分率、汽液相组成和流率。
① 从图2-3(b)查得：
K1=4.80，K2=1.96，K3=0.80，K4=0.33
② 验证料液的泡点和露点： 泡点验证：
K z
i 1
4
i i
4.8 0.08 1.96 0.22 0.8 0.53 0.33 0.17 1.295
露点验证：

i 1
4
zi 0.08 0.22 0.53 0.17 1.307 Ki 4.8 1.96 0.8 0.33
Review
泡点和露点的计算 1.平衡常数与组成无关 试差法 相对挥发度法 2.平衡常数与组成有关 计算机求解
闪蒸（连续单级蒸馏过程）
闪蒸过程 闪蒸过程使进料混合物部分汽化或冷凝得 到含易挥发组分较多的蒸汽和难挥发组分 较多的液体，且汽液两相处于平衡状态。
闪蒸过程仅对相对挥发度相差比较大的组 分分离有效。
可见两者都大于1，说明料液的泡点Tb<82.5℃，露点Td>82.5 ℃，因 此在给定温度和压力下，料液将分成汽、液两相。
③ 迭代计算料液的汽化率e：
先设定一个e值，代入式(2-99)和(2-101)分别计算出G和G’。
若G偏离0，用式(2-100)迭代修正e。 本例取e的初值为0.1，迭代到e=0.405时，G接近0，故汽化率为
汽液平衡常数与组成有关的闪蒸计算
(a) Ψ 和 x 、y 分层迭代 (b) Ψ 和 x 、 y 同时迭代
绝热闪蒸过程
• 绝热闪蒸：已知流率、组成、压力和温度 (或焓)的液体进料节流膨胀到较低压力产生 部分汽化。 • 绝热闪蒸计算：确定闪蒸温度和汽液相组 成和流率。 • 计算方程：物料衡算、相平衡关系、热量 衡算、 摩尔分率加和方程。
例2.ChemCAD模拟闪蒸过程
例2.ChemCAD模拟闪蒸过程
例2.ChemCAD模拟闪蒸过程
作业
P52
12,
14
例题 由乙烷(1)、丙烷(2)、正丁烷(3)和正戊
烷(4)组成的料液以500kmol/h的流率加入闪蒸
室。闪蒸室的压力为1.38MPa(13.6atm)，温度
为82.5℃。料液的组成为：
z1 0.08
z 2 0.22
z3 0.53
z 4 0.17Βιβλιοθήκη Baidu
试计算汽、液相产品的流率和组成。
0.405。
④ 计算汽、液相产量V和L： V=eF=202.5kmol/h，L=(1-e)F=297.5kmol/h
⑤ 计算汽、液相组成y和x：(2-97)和(2-98)
成分 汽相组成yi 液相组成xi 乙烷(1) 0.1512 0.0315 丙烷(2) 0.3105 0.1584 丁烷(3) 0.4613 0.5768 戊烷(4) 0.0770 0.2333