闪蒸过程计算

闪 蒸 Baidu Nhomakorabea 程 计 算
华南理工大学化工学院 陆恩锡
闪蒸过程计算内容－1
泡点计算（bubble point） 什么是泡点？ 液相混合物在一定压力下升温，当出现第一个 微小的气泡，且该气泡的产生并不改变液相的 组成，该温度称为泡点温度； 已知条件：物料压力（或温度）、液相组成； 计算结果：泡点温度或压力；
闪蒸过程计算内容－2
露点计算（dew point） 什么是露点？ 气相混合物在一定压力下降温，当出现第一 个微小的液滴，且该液滴的产生并不改变相 的组成，该温度称为露点温度； 已知条件：物料压力（或温度）、组成； 计算结果：露点温度或压力；
闪蒸过程计算内容－2
思考： 露点计算判据？ 判据 ΣXi=1; 若ΣXi>1，温度低于露点温度； 若ΣXi<1，温度高于露点温度；
闪蒸过程数学模型
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;
V, Yi
F, Zi
L, Xi
闪蒸过程数学模型
L 液化率： e = F
物料平衡方程： 相平衡方程：
Z i = (1 − e)Yi + eX i
Yi = K i X i
闪蒸过程数学模型
热量平衡方程： FH f − (VH v + Lhl ) + Q = 0 约束方程：
ΣYi − 1 = 0 ΣX i − 1 = 0
闪蒸过程数学模型
物料平衡及相平衡方程联立，可得：
Zi Xi = K i + (1 − K i )e
闪蒸过程迭代步骤
① 根据P,T 计算Ki； ② 假设液化率e，计算Xi； ③ 判断 ΣXi 是否等于1 ？ ④ 若ΣXi 不等于1，修改液化率e，返回②继续计 算； 思考：液化率e应当如何假设？ 应当采用什么方法计算Ki 值？ 求出ΣXi 若与1相差很远，应当如何处理？ 应当采用什么方法迭代求解？
闪蒸过程计算内容－3
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；
闪蒸过程计算内容－4
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；
泡点迭代计算步骤
已知P, Xi ; 泡点温度判据？ 达到泡点温度时，必有ΣYi=1; 若ΣYi>1，温度高于泡点温度； 若ΣYi<1，温度低于泡点温度； （为什么？）
泡点迭代计算步骤
①假设温度初值T0 ; ②根据P, Xi, T0 计算Ki； ③由Yi=KiXi，计算Yi； ④判断ΣYi=1？若满足，则计算结束； ⑤判断式不满足，修改T0，得到T1，返回②继 续迭代，直至满足 ΣYi=1 ； 思考：如何修改T0，得到T1？