用Excel计算精馏塔理论塔板数的方法
理论塔板数的计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在一定范围内，增加塔板数可以显著提高分 离度，但超过一定值后，分离度的提高将变
得缓慢。
塔板数与产品纯度的关系
塔板数越多，产品纯度越高。这是因为塔板数越多， 物料在塔内停留的时间越长，越有利于组分的分离。
在实际操作中，为了达到所需的产品纯度，可以通过 增加塔板数来提高分离效果。
理论塔板数计算公式
理论塔板数计算公式是用于计算色谱柱分离效率的重要参数，其计算公式为：$N = 5.54(tR/W1/2)$，其中$N$为理论塔板数， $tR$为峰的保留时间，$W1/2$为半峰宽。
该公式基于色谱理论，通过将色谱峰的保留时间和峰宽等参数代入公式，即可得到理论塔板数。
实际应用中的计算方法
理论塔板数的计算
contents
目录
• 塔板数的定义 • 理论塔板数计算方法 • 塔板数的影响因素 • 塔板数与分离效果的关系 • 塔板数优化方法
01
塔板数的定义
塔板数的概念
01
塔板数是指塔内理论分离层的数 目，用于描述蒸馏塔或吸收塔等 分离设备的分离性能。
02
它反映了塔内各层分离效果的好 坏，是衡量分离设备效率的重要 参数。
在实际应用中，理论塔板数的计算通常需要借助色谱软件或仪器自带软件进行。
这些软件通常会提供自动计算或手动输入参数的功能，用户只需输入保留时间和峰 宽等参数，软件即可自动计算出理论塔板数。
此外，为了获得更准确的计算结果，还需要注意实验条件的标准化和数据的准确性。
计算过程中的注意事项
在计算理论塔板数时，需要注意峰宽的测量方法，因为不同的测量方法 可能会影响计算结果的准确性。
基于EXCEL的二元非均相恒沸精馏逐板计算
基于EXCEL的二元非均相恒沸精馏逐板计算武小军,高 俊,王国军,朱洪江(内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特 010051) 摘 要:本文介绍了运用EXCEL逐板计算二元非均相恒沸精馏所需要的理论板数,同时获得各板温度以及汽液组成的方法。
此法充分利用了EXCEL强大的函数功能和单变量求解功能完成了计算过程而无需编程,因此具有简单、快速、准确的特点。
关键词:Ex cel;非均相;共沸精馏;理论板 中图分类号:O6-332 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)1—0047—02 精馏是化工基本分离方法之一,广泛应用于石油化工、有机化工、精细化工等化工生产领域中,其理论板的求取在精馏设计计算和操作计算中都处于十分重要的地位。
目前普遍采用的精馏理论板计算方法有:逐板计算法、图解法、捷算法。
其中逐板计算法计算结果准确、清晰,不仅可以计算理论板数和进料板位置,而且可以得到每块板上的汽液平衡组成,但如果分离要求较高、板数较多时,即使是理想体系计算过程也非常繁琐且耗费时间。
若是相平衡方程未知的非理想物系,需要试差获得平衡数据,再进行逐板计算理论板数,计算过程就更为复杂和耗时。
运用EXCEL的单变量求解功能可以使复杂的试差迭代计算过程变成方便的菜单和工具栏操作,再结合EXCEL的强大的函数功能可以快速地计算理论板数。
1 过程的数学描述1.1 汽液平衡的求取本文用Marg ules模型求得液相的活度系数,进而用修正的Raoul t定律求得与之平衡的汽相数据。
各塔板上达到汽液平衡的气相组成为:y1=P1 1x1P;y2=P2 2x2P;f(t)=y1+y1=P1 1x1P+P2 2x2P=1(1) 1.2 操作线在求取二元非均相恒沸系统的操作线时,要将两个塔作为一个整体考虑。
按图1所示的范围 进行物料衡算可得:V1=L1+W2(2)V1y n+1=L1x n+W2x w2(3)式中V1、L1分别为塔Ⅰ精馏段上升汽相量和下降液相量。
EXCEL在化工计算中的应用
EXCEL在化工计算中的应用泡点温度的计算某厂氯化合成甘油车间，氯丙烯精镏二塔的釜液组成为：3-氯丙烯0.0145,1.2-二氯丙烷0.309,1.3-二氯丙烯0.6765(摩尔分率)，塔釜压力为常压，试示塔釜温度。
各组分的饱和蒸汽压数据为(压力:MPa:温度:℃):3--氯丙烯log P1s=6.05543-1.115.5/(t+231),1,2--二氯丙烷:log P2s=6.09036一1296.4/(t+221),1,3--二氯丙烯:log P3s=6.9853一1879.8/(t+273.2)。
釜液中三个组分结构相近,可以看成理想溶液,系统压力为常压.可将汽相看成是理想气体,因此k i=P i s/P设域釜温度为T,先对塔釜温度T进行定义.由于EXCEL对初值默认为零,对温度T 赋初值,设为T=70℃.首先定义X1,X2,X3,在定义单元格中输入已知数值分别为0.0145,0.3090,0.6765,然后定义P1s,P2s,P3s,,依次输入公式“=10^(6.05543一1115.5/(T十231))”;“=10^ (6.09036-1296.4/(T+221)和“=10^(6.9853一1879.8/(T十231))”输入完毕点击“确定”，得出P1s,P2s,P3s,的结果。
再定义K1,K2,K3,并由k i=P i s/101.3得出各自的数值.运用单变量求解,由k i x i=1,单击“工具”，“单变量求解”，出现“单变量求解对话框”，“目标单元格”中输入公式k1/x1+k2∗x2+k3∗x3”所在单元格位置,目标值为1,立即得到计算结果T=99.8℃.闪蒸计算进料流率为1000kmolh/的轻烃混合物,其组成为:丙烷(1)30%,正丁烷(2)10%,正戊烷(3)15%,正己烷(4)45%(摩尔).求在50℃和200KPa条件下闪蒸的汽液相组成.该物系为轻烃混合物,可按理想溶液处理.由t=50℃,P=200KPa,,从p-t-k列线图中可查得k i值.(l)求解(汽相分率).首先选定单元格定义为K1,K2,K3,K4,Z1,Z2,Z3,Z4;,然后输入各单元格对应的数值为:7.0,2.4,0.8,0.3,0.1,0.15,0.45.定义单元格，另外选定一单元格输入公式运用单变量求解,单击“工具”,“单变量求解”,出现“单变量求解”对话框,“目标单元格”中输入公式所在单元格位置,“可变单元格”中输入所在单元格位置,“目标值”为零,立即得到计算结果=0.5113.(2)求解汽液相组成,x i,y i计算公式如下：在EXCEL中建立表2所示的计算表格,分别在x1，y1处输入以上两式,然后同时选定x1，y1单元格,使用拖曳移动的方法即可得出如下结果.多级萃取的理论级数和萃余相、萃取相中溶质浓度的计算含丙酮20%(质量百分率)的水溶液,流量为800kg/h按逆流萃取流程以1,1,2-三氯乙烷萃取其中的丙酮,萃取剂的流量为320kg/h,要求萃余液中丙柄含量下降到5%以下求所需的理论级数和每一级萃取相、萃余相中丙酮的浓度.操作温度为25℃,此温度下的平衡关系为Y=1.62X将原料液及要求的丙柄浓度由质量分率换算成质量比,物料衡算和相平衡关系为为了求理论级数,首先设定X N=0.0526,在表3所示在表格中输入己知值和公式,在X处输入第一式,在Y处输入第二式,自动填充到X超过0.25为止,求得理论级数为3.为了求得的浓度分布启动“工具”菜单中的“单变量求解”,并设X=0.3119所示在单元格为目标单元格,目标值为0.25,X=0.0526所在单元格为可变单元格,计算结果如表4所示.。
Excel在精馏塔设计中的应用
ｊｐｔ＼ｐＹＡ盖＋错）；ＸＡ一学输入各单元格。选中
，（￡）单元格即Ｆ２，点击菜单“工具”，选择单变量 求解，弹出对话框，目标单元格选Ｆ２，目标值输入 １，可变单元格选ｔ单元格即Ａ２，单击确定。计算 结果．厂（￡）＝１，￡一１０３．８８℃，ＸＡ—Ｏ．２，见图６。
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｘｃｅｌ ｉｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ Ｃｏｌｕｍｎ
Ｌｉｕ Ｙｕｌａｎ，Ｑｉ Ｍｉｎｇｚｈａｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｃｏｌｕｍｎ，ｉｔ ｉｓ ｑｕｉｃｋ ｉｎ ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｂｕｂｂｌｅ＆ｄｅｗ ｐｏｉｎｔｓ，ｖａｐｏｒ－ｌｉｑｕｉｄ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｄａｔａ ｆｏｒ ｂｉｎａｒｙ ｉｄｅａｌ ｍｉｘｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｖａｐｏｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅｓ ｃｏｍｉｎｇ ｉｎｔｏ ｌｅａｋ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｅｘｃｅｌ Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｒｅａｃｔ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｅａｓｙ ｔｏ ｍａｓｔｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏ“ｂ：Ｅｘｃｅｌ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｅｏｌｕｎｍ，Ｄｅｓｉｇｎ；Ｂｕｂｂｌｅ＆ｄｅｗ ｐｏｉｎｔｓ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
对于以上污染物去除的单元过程，展示的工
设计方案［Ｊ］．甘肃科技，２００６，２２（１０）：２３７—２５１．
程实例包括录像和工程图片，而对于污染物去除
僻臂／神代也气心＾门＾跨一１斟雄，啦水衣衣＾砖＾闲一一眯＾心１ｅ气ｅ础，鹋—ｅｌｅｌ啦＾跨＾闲擒吧艰唷ｅ＾心／鹋＾ｅ，啦＾砖＾跨，神＾砖唷ｅ球＾砖＾跨＾辩＾≈，口ｏ
用MicrosoftExcel计算二元理想物系复杂精馏塔的回流比和理论板数
收稿日期:2006-07-10作者简介:贺宗昌(1977-),山东滨州人,学士学位,工程师,主要从事石油化工和化工的科研和项目调研工作,已发表论文数篇。
计算机与信息化用M icr os oft Excel 计算二元理想物系复杂精馏塔的回流比和理论板数贺宗昌(利华益集团股份有限公司,山东利津 257400)摘要:介绍了一种利用M icr os oft Excel 对二元理想物系复杂精馏塔回流比和理论板数的计算方法,通过实例加以验证,计算简便、结果准确。
关键词:M icr os oft Excel;复杂精馏塔;回流比;理论板数中图分类号:T Q051.81 TP391.75 文献标识码:A 文章编号:1008-021X (2007)04-0037-04A M ethod for the Reflux Ra tio and the Num ber of Theory Pla tes ofB i n ary Idea lSolution Com plex D istilla tion Tower by Usi n g M icrosoft ExcelHE Zong -chang(L ihuayi Gr oup Co .,L td .,L ijin 257400,China )Abstract :The paper intr oduces a calculating method f or the reflux rati o and the nu mber of theory p lates of binary ideal s oluti on comp lex distillati on t ower by using M icr os oft Excel .Practical exa mp les are used t o test the method .The result shows that the method is si m p le and convenient,and the calculati on result is accuracy .Key words :M icr os oft Excel;comp lex distillati on t owers;reflux rati o;the number of theory p lates 1 前言精馏是化工基本分离方法之一,广泛应用于石油化工、有机化工、精细化工等生产领域。
基于Excel的精馏计算界面设计及应用
基于Excel的精馏计算界面设计及应用刘奇琳【摘要】用Excel电子表格设计了精馏过程的计算界面，可以用于设计型和操作型的精馏过程计算。
为学生的学习，教师的教学和企业的生产提供参考和帮助。
【期刊名称】《高师理科学刊》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】3页(P102-104)【关键词】Excel;精馏计算;界面;设计型;操作型【作者】刘奇琳【作者单位】武夷学院茶与食品学院,福建武夷山 354300【正文语种】中文【中图分类】TP317Excel是微软公司的办公软件Microsoft office的组件之一，具有强大的计算和图表处理功能.其中的if（），or（），countif（），round（），abs（），match（）等函数以及单变量求解、规划求解、字符连接、相对地址和绝对地址的引用、填充柄功能等都非常适用于化工原理中各单元操作的各种计算过程.目前，已有借助计算机求解精馏过程计算的报道[1-2]，但无论是Visual Basic还是MATLAB都要求有一定的计算机编程基础，不具有普遍适用性.本文采用大家都熟悉的Excel电子表格设计精馏过程的计算界面[3]，可以用于设计型和操作型的精馏过程计算.为学生的学习、教师的教学和企业的生产提供参考和帮助.设计型精馏计算是指已知原料液组成、相对挥发度、进料状态、回流比和分离要求通过计算塔顶采出率、塔底采出率、最小回流比等，进一步计算出精馏段和提馏段操作线方程，最后计算所需的理论塔板数.其计算原理及公式如下：塔顶采出率：塔底采出率：精馏段下降液体量：L=RD.精馏段上升蒸汽量：V=(R+1)D .提馏段下降液体量：L'=L+qF.提馏段上升蒸汽量：V'=V-(1-q)F .精馏段操作线方程：提馏段操作线方程：q线方程：最小回流比：逐板计算法的计算要点是从塔顶开始，先交替使用相平衡方程和精馏段方程计算到xn≤xa （xa为两操作线交点的横坐标，当为泡点进料时xa=xF ），改为交替使用相平衡方程和提馏段方程计算到xm≤xW .可以得到全塔所需的理论塔板数NT、精馏段板数N1、进料板位置NT、提馏段板数N2以及离开每块塔板的汽液相组成.计算方法为顺序法，即从已知条件顺序求解各个问题.操作型计算是指在塔设备已定的情况下，由指定的操作条件预测精馏的影响结果.其目的是对已有的精馏塔的操作性能作出定量的评估和分析.操作型计算的要点是在设备已定（N1和N2不变）的条件下，预测其它独立相对变量变化时对操作结果的影响，并进一步判断某一物流量变化对其它物流量的影响.所用的计算方程与设计型完全相同.但由于众多变量的关系是非线性的，所以这类计算都要通过试差（迭代）或AutoCAD的图解试差或借助Excel中的单变量求解或规划求解功能来辅助求解.在塔顶采出率固定时，塔顶与塔底分离要求的关系：把精馏计算所需的条件、需求解的变量、计算精度和求解公式都输入到Excel的电子表格中.如在A3∶C11区域输入已知量，在其它单元格中输入计算公式，因为这些计算公式都是与已知量相关联的，所以当改变条件时就能得到其它所有变量的对应值.C10单元格用于所有计算值的精度调整；C11单元格用于判断是y0=xD 还是y1=xD ，A18单元格的功能是用if（）函数判断：如果C11=1（塔顶使用分冷器），则A18的序号显示0，相应的D18显示“相当于一块理论板”，如果C11=0（塔顶使用全冷器），则A18的序号显示1，相应的D18显示“精馏段”；A18∶A27区域用于显示理论板的序号（从0或1开始）；B18∶C27区域用于显示各块塔板的汽液相组成；D18∶D27区域用于显示各块塔板所在的位置；E18∶E25区域用于统计N1，N2，NT，和N；F18∶F27区域用于单变量求解辉规划求解中的与xW差值的比较判断；这些公式运用到Excel软件中的if（），or（），countif（），round（），match（）等函数以及字符连接、相对地址和绝对地址的引用、填充柄功能.具体的公式省略.计算界面见图1.当设计型的回流比R、相对挥发度α、分离要求的塔顶组成xD、塔釜组成xW、进料热状况q、进料量F及组成xF已知时，利用精馏计算界面求解的结果见图1.所有的求解结果都立即显示.很显然，如果塔顶采用分冷器即单元格C11=1，塔内需要理论板9块且第7块为进料板；如果塔顶采用全冷器，即单元格C11=0，塔内需要理论板10块且第8块为进料板.其它的设计型计算只需要修改相应的条件即可.一精馏塔有5块理论板（包括塔釜），含苯摩尔分数为0.5的苯-甲苯混合液预热至泡点，连续加入塔的第3块理论板上.采用回流比R=3，塔顶产品的采出率D/F=0.44，物系相对挥发度α=2.47.求操作可得的塔顶、塔底产品组成xD，xW.分析：因为D/F不变，可以取F=100，D=44，且单元格C5输入式（11），使其与C7相关联.通过改变单元格C7使N1=3，且N=5.求解流程见图2.4.1.1 试差法在单元格C7内输入0.1至0.9之间的数，结合二分法很容易求得xW =0.20，可满足要求.4.1.2 单变量求解法根据文献[4]求得xW =0.194，xD =0.889.4.1.3 规划求解法在试差法的基础上可以得到极限值，点击“工具”下拉菜单打开“规划求解”对话框，并设置：以C7为目标单元格，并取最小值，同时以C7为可变单元格，以E19=3和E25=5为约束条件.点击“求解”，即可得到结果（见图3）：xW=0.194 4，xD =0.888 9.相应的最大值为xW =0.229 6，xD =0.844 1.分离苯和甲苯混合液，已知精馏塔具有10块理论板，加料板位置为第8块板，泡点进料，料液中含苯xF =0.25，相对挥发度为2.47.当回流比R=5时，所得塔顶产品xD =0.98，塔底产品xW =0.085.现改用回流比R'=8，塔顶采出率D/F及加料热状态不变，则塔顶、塔底产品组成的变化怎样.4.2.1 试差法从0.085开始以0.001为步长递减试差很容易求得xW =0.083，xD =0.990 6.4.2.2 规划求解法初值设为0.083，分别以C7为目标单元格并取最小值和最大值，同时以C7为可变单元格，以E19=8和E25=10为约束条件.即可得到：xW =0.082 5，xD =0.992 5和xW =0.083 8，xD =0.986 9.4.2.3 小结当回流比R增大时，xW减小，同时xD增大.精馏计算界面可以用于任意的设计型计算.该界面不仅可以用于回流比改变的操作型计算，同样适用于如进料组成、进料量及进料热状况的改变等其它的操作型计算.如果理论塔板数较多的精馏塔只需要将单元格区域A19∶D19用填充柄一直往下拉直至D列出现“OK”即可.精馏计算界面是用Excel设计的，语句简单易懂，不需要太多的计算机编程基础，所以对教师的课堂教学，对学生的学习理解，甚至对实际生产的指导作用都是显而易见的.该界面只适用于相平衡关系满足*y=mx的精馏过程.【相关文献】[1] 潘文群，孙德松.计算机在精馏操作型计算中的应用[J].化工时刊，2000（5）：33-35[2] 田文德，刘晶晶，孙素莉.化工原理精馏过程的计算机辅助计算[J].计算机与应用化学，2005，22（10）：928[3] 刘奇琳.基于Excel的精馏理论塔板数的求解设计[J].高师理科学刊，2010，30（6）：95-98[4] 付家新，吴洪特.《化工原理》操作型问题的Excel迭代求解[J].长江大学学报，2011（8）：73[5] 刘奇琳.基于Excel的精馏过程操作型问题的快速计算[J].长江大学学报，2010（9）：200。
运用Excel对精馏塔进行逐板计算和简捷计算_许军
２０１３年第１期（总第１２９期）［作者简介］许军（１９７８－），讲师，博士。
运用Ｅｘｃｅｌ对精馏塔进行逐板计算和简捷计算许 军，齐鸣斋，刘玉兰（华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海２００２３７）［摘要］本文递推了精馏塔逐板计算的详细过程。
在此基础上利用Ｅｘｃｅｌ函数及数学变换推导了精馏塔理论塔板数的气－液相组成、理论塔板数。
该方法简单易学、方便快捷。
本文将此捷算法与逐板计算做了比较，结果较吻合。
［关键词］逐板计算；Ｅｘｃｅｌ方法；理论塔板数Ｐｌａｔｅ－ｂｙ－ｐｌａｔｅ ａｎｄ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ＤｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎＣｏｌｕｍｎ ｂｙ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｘｃｅｌ ＭｅｔｈｏｄＸｕ Ｊｕｎ，Ｑｉ Ｍｉｎｇｚｈａｉ，Ｌｉｕ ＹｕｌａｎＡｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｄｅｔａｉｌ ｄｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｌａｔｅ－ｂｙ－ｐｌａｔｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ ｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｄｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｅｘｃｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｒｅ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｔｏ ｃａｌ－ｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｐｏｒ－ｌｉｑｕｉｄ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｐｌａｔｅ ｎｕｍｂｅｒｓ．Ｔｈｉｓ ｎｏｖｅｌ ｍｅｔｈｏｄ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ ｔｏ ｌｅａｒｎ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚｅ，ａｎｄ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｆｏｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｗｏ ｃａｌ－ｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｉｒ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｍａｔｃｈ ｗｅｌｌ ｗｉｔｈ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｌａｔｅ－ｂｙ－ｐｌａｔｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；Ｅｘｃｅｌ；Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｔａｇｅ 精馏是化工原理中重要的传质单元操作之一，其精馏塔理论塔板数的计算是精馏设计中的重要内容，无论是对设计计算还是操作计算均处于十分重要的地位。
精馏塔设计Excel计算软件的开发及应用研究
精馏塔设计Excel计算软件的开发及应用研究黄俊玄;汪洋;诸昌武;候宝严【摘要】采用Excel软件开发了精馏塔设计程序,用于化工专业《课程设计》实践教学.通过课程中精馏塔设计方法建立的数学模型,利用Excel平台设计出一套计算程序,其中包含了一些自编VBA代码,可以实现塔板相关数据的自动计算和;并介绍了其主要功能及应用方法,重点阐述了用精馏塔理论塔板数的计算方法.该程序简便实用,经过实例验证,准确无误,具有较强的实用性.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)023【总页数】3页(P133-135)【关键词】精馏塔设计;Excel;曲线拟合【作者】黄俊玄;汪洋;诸昌武;候宝严【作者单位】扬州工业职业技术学院化学工程学院, 江苏扬州 225127;扬州工业职业技术学院化学工程学院, 江苏扬州 225127;扬州工业职业技术学院化学工程学院, 江苏扬州 225127;扬州工业职业技术学院化学工程学院, 江苏扬州 225127【正文语种】中文【中图分类】TQ053.5市场上化工类的设计软件很多，软件的使用者只能在已经设计好的软件框架下，按照设计者的意图填写已知数据，从而得出相关的结果数据，并不能了解到设计中的理论知识和设计思路，更无法参与到软件的开发和修改当中。
Excel软件是办公软件的重要组成部分，其公式及函数繁多，能够进行数据分析、处理、计算功能，同时可以根据计算结果进行绘图，得到函数变化规律。
运用Excel 平台开发出一套“苯-甲苯”精馏塔设计软件，实现通过采用“多项式拟合法”完成精馏过程的计算[1-2]。
1 物料衡算Excel计算表在“苯-甲苯”精馏塔设计中，苯和甲苯的分子式为恒量，原料含苯率(设定为40%)、塔顶馏出液含苯率(设定为不小于98%)、塔釜含苯率(设定为不大于2%)和精馏塔的年生产能力(设定为6.6万吨)是根据设计要求可以做调整的变量。
同时，根据常压下苯和甲苯的气液平衡数据(恒量)，可以做出“苯-甲苯”的气液平衡曲线[3]。
基于Excel的精馏塔理论塔板数的图解法
（4）
(3)提馏段操作线方程
y
RD qF FD x xW ( R 1) D (1 q) F ( R 1) D (1 q) F
（5）
(4)q 线方程
y q x x F q 1 q 1
（6）
2.2 有关计算和图表绘制
根据分离要求(塔顶、塔底和进料组成 xD，xW，xF)、进料状态 q 值和回流比 R 值，进行 以下计算： (1)根据精馏段操作线方程和 q 线方程，求出两条线的交点 d，坐标为(xd，yd)
Sub hong() Dim xcz(100) As Variant Dim ycz(100) As Variant Dim xph(100) As Variant Dim yph(100) As Variant Dim u(100) As Variant Dim v(100) As Variant For i=1 To 100 u(i)=ActiveSheet.Cells(i, 6) v(i)=ActiveSheet.Cells(i, 5) If u(1)=1 And u(i)=0 Then nph=i If u(1)=0 And u(i)=1 Then nph=i Next i xa=ActiveSheet.Cells(1, 15) ya=ActiveSheet.Cells(1, 15) xb=ActiveSheet.Cells(2, 15) yb=ActiveSheet.Cells(2, 15) q=ActiveSheet.Cells(3, 15) R=ActiveSheet.Cells(4, 15) xf=ActiveSheet.Cells(5, 15) xd=((xa/(R+1))+(xf/(q-1+1e-10))) / ((q/(q-1+1e-10))-(R/(R+1))) yd=q/(q-1+1e-10)*((xa/(R+1))+ (xf/(q-1+1e-10)))/((q/(q-1+1e-10)) -(R/(R+1)))-xf/(q-1+1e-10) ActiveSheet.Cells(6, 15)=xd ActiveSheet.Cells(6, 16)=yd xc=xa yc=ya For i=1 To 100 xcz(i)=xc ycz(i)=yc xc=chazhi(u, v, yc, nph) xph(i)=xc yph(i)=yc ActiveSheet.Cells(i, 1)=xph(i) ActiveSheet.Cells(i, 2)=yph(i) ActiveSheet.Cells(i*2-1, 11)=xcz(i) ActiveSheet.Cells(i*2-1, 12)=ycz(i) ActiveSheet.Cells(2*i, 11) =xph(i) ActiveSheet.Cells(2*i, 12) =yph(i) If xc<xd Then xab=xb yab=yb Else xab=xa yab=ya End If yc=(yab-yd)/(xab-xd)*(xc-xd)+yd If xph(i-1)>xd And xph(i)<xd Then ActiveSheet.Cells(5,8)=i-1+(xph(i-1)-xd)/ (xph(i-1)-xph(i)) ActiveSheet.Cells(4,8)=i-1+(xph(i-1)-xb)/ (xph(i-1)-xph(i)) If xc<xb Then End Next i End Sub Function chazhi(x, y, u, nph) n=nph For k=1 To n-1 If (u-x(k))*(u-x(k+1))<=0 Then GoTo 10 Next k If (u-x(1))*(u-x(n))<=0 Then k=1 Else k=n-1 10 G=(u-x(k))*(u-x(k+1)) If k=n-1 Or k<>1 And G Then k=k-1 v=0 For i=k To k+2 L=1 For j=k To k+2 If i<>j Then L=L*(u-x(j))/(x(i)-x(j)) Next j v=v+L*y(i) Next i chazhi=v End Function
用Excel2000求解双组分精馏过程的设计型与操作型问题
檺檺檺檺檺檺檺殣计计算算机机与与化化学学用 Ex c e l 2000 求解双组分精馏过程的设计型与操作型问题金士威 唐正姣 孙炜 欧阳贻德*( 武汉工程大学化工与制药学院 湖北武汉 430073)摘要 以精馏过程的设计型与操作型问题为例，介绍 E xce l 2000 的求解过程。
计算过程及结果表明，利 用 E xce l 2000 解决精馏过程的设计型与操作型问题，不需编程，运算过程简单，结果可靠，具有易学、高效、快 速、实用等特点。
关键词 精馏 E xce l 设计型计算 操作型计算精馏过程的计算通常涉及 2 种类型: 一类是设计型，其任务是根据规定的分离要求，选择精馏的操 作条件，计算所需的理论塔板数; 另一类是操作型，其任务是在设备( 精馏段塔板数及全塔理论板数) 已 定的条件下，由指定的操作条件预计精馏操作的结果。
这 2 类计算均为精馏单元操作原理及其规律的 具体应用，是学生必须掌握的重要知识点，也是化工原理课程液体精馏一章的教学重点。
以上 2 类计算 均需进行逐板计算或图解绘梯级，尤其是操作型计算，需多次逐板计算或绘梯级方能得解，计算强度较 大。
笔者在多年的教学过程中发现，多数学生对设计型计算尚存耐心，却畏惧操作型计算，不希望老师 布置操作型问题的作业。
孙健哲［1］结合正、反分段函数插值法和离散点下的数值积分，进行间歇蒸馏的设计型和操作型计算，并开发了相应的计算机软件; 荆涛等［2］以同样的方法对间歇蒸馏的操作型问题进行逐板计算，编写了计 算 机 程 序; 潘 文 群 等［3］运 用 V i s u a l Bas i c 编制出精馏操作型计算软 件。
焦 勇 等［4］介 绍 了 应用 PRO-Ⅱ精馏多级计算程序进行间歇精馏的拟稳态和严格模拟计算; 张治山等［5］介绍了流程模拟软件 Aspen P l u s 的一般使用方法及其在理想二元溶液板式精馏塔操作型问题中的应用。
M at l a b 语言是一 种广泛应用于工程计算和数值分析领域的新型高级语言，拥有强大的运算和图形处理功能，笔者曾应用 M at l a b 语言估算二元系 的 UN I Q UA C 模 型 参 数［6］ 及求解精馏过程中的操作型计 算［7］; 苏 学 军 等［8］ 用 M at l a b 语言开发了双组分精馏设计型计算程序。
运用Excel对精馏塔进行逐板计算和简捷计算
，
其精 馏塔 理论 塔 板 数 的计 算 是 精 馏 设计 中 的
重要 内容 ， 无论 是 对 设计 计算 还 是 操 作 计算 均 处
于 十分重 要 的地 位 。对 于 相 对 挥发 度 为 定 值 （ 或
已知相平 衡方 程 ） 的双 组分理 想 物系 ， ＿ １ 传统 方法
是交 替 使用操 作 线方程 和相 平衡 方程进 行逐 板计
ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ － ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｓ ．Ｔｈ ｉ ｓ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｅ ｄ
［ 关键词］ 逐 板 计 算 ；Ｅ ｘ Βιβλιοθήκη ｅ ｌ 方 法 ；理论 塔板 数
Ｐｌ ａ ｔ ｅ — — ｂ ｙ — — ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ Ｃａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｄｉ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
繁 琐且 耗费 时 间 ， 运用 Ｅｘ ｃ ｅ ｌ 可节 约 大量 时 间 ， 并
媒体 教学 中利用 递推公 式 和学 生熟 知 的 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 函
数与 公式 完成 精馏塔 各理论 塔板 数气 一液 组成 的
逐级 计算 ， 并将 递推公 式所 得 的气 一液组 成数据 ，
［ 作 者 简 介 ］许 军 （ １ ９ ７ ８ 一 ） ， 讲师， 博士 。
手工 计算 方 法 。时 景 荣 、 罗 传 义 等 人 的 Ｅｘ ｃ ｅ ｌ 图
kk进行精馏塔的理论板数的计算
用Excel进行精馏塔的理论板数的计算刘承先(常州工程职业技术学院,江苏常州 213002)摘要:介绍了用Excel对精馏塔理论塔板数的计算方法,不需要编程就可方便地得到计算结果。
关键词:Excel;精馏塔;理论塔板数;计算中图分类号:TQ015.9 TQ028.1+3 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2003)02-0009-03C alculation of the R ectif ication Column’s Theoretical Plate Number by Using ExcelL IU Cheng-xian(Changzhou Engineering Vocational and Technical College,Changzhou 213002,China)Abstract:This paper introduces a calculating method for the rectification column’s theoretical plate number by using Excel,which is easy-to-use without programming.K ey w ords:Excel;rectification column;theoretical plate number;calculating1 前言精馏是化工基本分离方法之一,广泛应用于有机化工、石油等生产领域,其理论塔板数的确定是最基本的工艺设计计算。
主要方法有图解法和逐板计算法。
图解法简单方便,但准确性较差;逐板计算法准确性好、且可同时求得各层板上的汽液相组成,但烦琐[1,2],借助计算机可快速地进行逐板计算。
本文介绍的方法不是常用的计算机编程计算方法,而是利用人们熟知的Excel,其具有卓越的图表和数值计算功能,将较复杂的编程变成方便的菜单和工具栏操作,尤其是其自动填充功能,单变量求解功能[3],能避免逐板计算法的烦琐尤其是操作型计算的试差麻烦。
理论塔板数的几种计算机辅助计算
理论塔板数的几种计算机辅助计算
许维秀;李其京
【期刊名称】《荆楚理工学院学报》
【年(卷),期】2010(25)11
【摘要】精馏过程是化工原理中重要的部分,传统的精馏塔理论塔板数的求取过程繁琐、费时.本文利用Excel、VB、Mathematica软件强大的运算与图形表达功能,给出了计算机辅助计算的具体思路和方法,免去复杂、繁琐、耗时的手工计算,成为教师授课和工程技术人员得心应手计算的工具,又可提高学生利用计算机解决精馏塔理论板层数计算的能力.
【总页数】5页(P5-9)
【作者】许维秀;李其京
【作者单位】荆楚理工学院,化工与药学院,湖北,荆门,448000;荆楚理工学院,电子信息工程学院,湖北,荆门,448000
【正文语种】中文
【中图分类】O6-39
【相关文献】
1.Matlab在图解法求精馏塔理论塔板数教学中的应用 [J], 李本祥;王映红
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3.传质分离过程理论塔板数的简捷计算 [J], 宗原;齐鸣斋
4.氯乙酸甲酯精馏工艺理论塔板数计算及设计 [J], 冯明; 李迎春; 王现洋; 李晓琼; 程伟琴; 王柏楠; 霍二福
5.用ExceI求二元非理想体系精馏塔理论塔板数通用方法分析研究 [J], 王菁;杨智勇
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Excel填充柄在精馏塔逐级计算中的应用
Excel填充柄在精馏塔逐级计算中的应用
许新乐
【期刊名称】《青海大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(024)006
【摘要】介绍了Excel填充柄的特点以及在精馏塔逐级计算中的应用;给出了计算实例,求出了精馏塔的理论级数和各级各组分的组成.
【总页数】4页(P57-59,73)
【作者】许新乐
【作者单位】青海大学化工学院,青海,西宁,810016
【正文语种】中文
【中图分类】TQ0
【相关文献】
1.活用Microsoft Excel中的填充柄功能 [J], 唐乐莲;任玉龙
2.逐级拟合填充模型在中高渗地层钻井液中应用 [J], 苏超;
3.中文Excel97中填充柄的妙用 [J], 谢志斌
4.逐级拟合填充模型在中高渗地层钻井液中应用 [J], 苏超
5.精馏塔设计Excel计算软件的开发及应用研究 [J], 黄俊玄;汪洋;诸昌武;候宝严因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。