分离过程

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分离过程
绪论:
1:分离过程:
1:机械分离:用于两相混合物;如过滤、沉降、离心分离、旋风分离、静电除尘
2:传质分离:用于均相混合物;
1:平衡分离过程:借助分离媒介(能量(ESA)媒介和物质(MSA)媒介)
使变成两相系统。
例子:闪蒸、部分冷凝、精馏、萃取精馏、吸收蒸出、解吸、
共沸精馏、液液萃取、干燥、蒸发、结晶、升华、浸取、
吸附、离子交换、泡沫分离、区域熔炼、膜萃取
2:速率分离过程:借助某种推动力(浓度差、压力差、温度差、电位差)
汇文系统例子:微滤、超滤、反渗透、渗析、电渗析、气体分离、渗透
蒸发、乳化液膜(均为膜分离)
2:设计变量:在计算前应该指定的物理量
(1) 总变量数Nv:
一个C组分数的物流:每1股物流独立变量数为:c+2 (c+3-1)
系统总变量数Nv:Nv= nm(C+2)+nw+nq
Nv= 4(C+2)+1+2 = 4(C+2)+3
(2) 约束(条件)数NC:
1) 物料平衡约束:一个C组分的物流有C个物衡算式。
2) 能量平衡约束:对于和外界无机械能交换的分离过程有1个热衡算程。
3) 相间分配关系的约束:C组分汽液平衡体系有C个相间分配关系。
4) 固有约束:它们的温度、压力相等,这样就有两个固有约束。
(3) 设计变量数Ni :
为固定设计变量 如:进料物流的变量(流量、组成、温
度和压力)及系统的压力。
为可调设计变量 真正需要设计者确定的变量
1:单元的设计变量:单元(或基元)——“e ”
分离过程中的单元可分为两大类:
1:单元中无浓度变化:每一物流都只有三个独立变量。
通常考虑取流率、温度和压力。
2:有浓度变化的单元:描述一个单相物料的独立变量数及一个两相(互成
平衡)物料的独立变量数都是c+2。
3:几种重要综合单元:
1)串级单元: 一块理论板可看作为混合器+分相器
2)侧线采出板:是理论板和分配器的组合。
3)加料板单元:是一个分相器和两个混合器组成的综合单元。
2:装置的设计变量:装置的设计变量——“u ”
c V i N N N -=a
x i N N N +=a
N x N e c e
V e i N N N -=e x
e a e i N N N +=1=e
a N 1
=e
a N 0
=e
a N 1
=u
a N 1
=u
a N
(1)装置的设计变量总数Niu
精馏塔的精馏段和提馏段分别是一个串级单元,所以精馏塔Nr =2 。 若n 股单相物流联结在单元间,就增加 n (c+2)个新的约束关系式。
各个单元的可调变量数之和 ∑Nae  是整个装置的可调变量数 Nau
3:用郭氏法(简便计算 )确定分离装置的独立变量数的步骤:
1) 确定装置的固定设计变量 Nxu
①以每一进料有(c+2)个变量,计算装置的进料变量总数。 ②确定过程中的独立压力等级数。
2) 计算整个装置的可调设计变量Nau
第二章:
1:相平衡常数:Ki=Yi/Xi 2:相对挥发度:aij=Ki/Kj 3:相平衡常数的计算:
1:状态方程法:用于气相 也可看作是逸度系数法。              主要求出各组分的气液逸度系数:P30
u c u
V u i N N N -=∑+=e a
u x u i N N N u x
u a u i N N N +=u
田晓菲
c r i
e i u i N N N N -+=∑)
2(++=∑c n N N e c u c
2:活度系数法:用于液相                1:步骤:
1:求出基准态逸度:P32
2:求液态的活度系数:P33                    3:求出气相逸度系数:P34              2:简化形式:P35 3:泡点和露点计算:
1:泡点计算:
1)泡点温度计算:已知x i ,p ,求解T ,y i
泡点压力计算:已知x i ,T ,求解P ,y i
根与芽1:完全理想体系:
2:气相—理想气体,液相——非理想溶液
2:露点计算:
1
1
=∑=i
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i i
x
K P
P K s
i i =
b
i c
i s i P x P P ==∑=1
京津陆海运河P
P K s
i i i γ=
i
c
i s i i b x P P ∑==1
γi
k ik i x K y α=k
i ik K K =
α
露点温度计算:已知y i ,P , 求解T ,x i  露点压力计算:已知y i ,T , 求解P ,x i
4:闪蒸过程计算:
闪蒸计算:
已知 F ,Zi ,PF ,TF ,HF →V ,L ,yi ,xi ,T 或Q 闪蒸计算类型:
环境影响评价分类管理名录2018
(1)计算方程:
1) 物料衡算式:
总物料衡算式:  2) 焓平衡关系式 :
绝热闪蒸:Q=0;
等温闪蒸:Q 应取达到规定分离或闪蒸温度所需要的热量。
3) 汽液平衡关系式:
4)  求和方程:
)(,-=+=c i Vy Lx Fz i i i  )
<.(-+=V L F )
652(..........-+=+L V F LH VH Q FH i
i i
x K y =)
,,,(y x P T K K i i =)(. (11)
-=∑=c
i i
x
)
<(. (11)
-=∑=c
i i y

本文发布于:2023-07-08 00:43:36,感谢您对本站的认可!

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