化工分离过程(总复习)课件.ppt

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1、化工分离过程ChemicalSeparationProcesses总复习习题课大纲1重要知识点回顾1.1绪论1.2单级平衡过程1.3多组分多级分离过程分析与简捷计算1.4多组分多级分离的严格计算1.5分离设备的处理能力和效率1.6分离过程的节能1.7其它分离技术和分离过程的选择2考试题型3自由交流环节21.1绪论分离过程的分类分离过程分为机械分离过程和传质分离过程两类。传质分离过程用于各种均相混合物的分离，分为平衡分离过程和速率分离过程。平衡分离过程——借助分离媒介（如热能、溶剂或吸附剂）使均相混合物系统变成两相系统，再以混合物中各组分

2、在处于平衡两相中的不等同的分配为依据而实现分离。31.1绪论速率分离过程——借助某种推动力（如浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物的分离操作。分离媒介分为能量媒介（ESA）和物质媒介（MSA）。41.2单级平衡过程1、相平衡的定义和条件相平衡：混合物或溶液形成若干相，这些相保持着物理平衡而共存的状态。从热力学上看，整个物系的自由焓处于最小状态，从动力学看，相间无物质的传递。51.2单级平衡过程1、相平衡的定义和条件相平衡时，各相的T、P，组分在各相的化学位相同（

3、相平衡的条件）。61.2单级平衡过程2、活度系数法表示Ki的简化形式（1）汽相为理想气体，液相为理想溶液g-l平衡关系：（2）汽相为理想气体，液相为非理想溶液g-l平衡关系：71.2单级平衡过程（3）汽相为理想溶液，液相为理想溶液（4）汽相为理想溶液，液相为非理想溶液81.2单级平衡过程3、多组分物系的泡点和露点计算（1）泡点T、泡点P、露点T、露点P的定义精馏塔为全凝器时回流为何温度？分凝器？塔底温度？（2）泡点温度和泡点压力的计算ⅠKi与xi无关的泡点温度的计算泡点方程：91.2单级平衡过程①求解泡点方程的试差法，求解步骤如下：假定

4、T已知P得到KiKixi

5、f(T)

6、=

7、Kixi-1

8、≤YT=T设，yi=KixiN调整T②相对挥发度法设T（离泡点不远）得到PiST泡安托尼公式101.2单级平衡过程前提条件：平衡常数和组成无关的泡点温度计算（简化K）泡点计算：泡点方程：目标函数形式：求导式：按Newton迭代式导出式：③计算机计算（Newtow迭代法）111.2单级平衡过程Ⅱ泡点压力的计算理想物系：汽相为理想气体，液相为非理想溶液121.2单级平衡过程（3）平衡常数与组成无关的露点温度计算露点方程：目标函数形式：131.2单级平衡过程设T给定P由P-T-K图查

9、KiYxi,T结束N调整Tf(T)>0,T设偏低，提高T。f(T)<0,T设偏高，降低T。露点计算方法同于泡点计算：1.试差；2.用αiK计算；3.电算。141.2单级平衡过程4、等温闪蒸核定给定温度下闪蒸问题是否成立的两种方法：计算闪蒸压力下进料混合物的泡点温度TB和露点温度TD。方法一：若TBT。综合两种试算结果，只有TB

10、蒸问题。161.2单级平衡过程闪蒸过程计算的基本关系：汽液相平衡关系：物料平衡关系：热平衡关系：归一化方程：（2-63）（2-64）（2-44）（2-65）（2-46）（2-45）171.2单级平衡过程利用牛顿迭代法解Rachord-Rice方程迭代方程（2-71）（2-72）（2-73）181.2单级平衡过程闪蒸过程的计算步骤：在给定温度下进行闪蒸计算，需要核实闪蒸问题是否成立（两种方法）；设定Ψ初值，利用Rachord-Rice方程进行闪蒸迭代计算；计算汽、液流率；利用式(2-67)和(2-68)计算汽液两相的组成。191.3多组分

11、多级分离过程分析与简捷计算1.3.1设计变量设计变量——计算前，必须由设计者赋值的变量。1、独立变量数NV（2）描述系统与外界能量交换和功交换的变量数。NV=∑（C+2）+能量、功交换变量数（1）物流独立变量数201.3多组分多级分离过程分析与简捷计算2、约束关系数NC的确定（1）物料衡算式c个（2）能量衡算式1个（3）相平衡式有c（π－1）个（4）化学平衡式（5）内在关系式指约定关系3、设计变量211.3多组分多级分离过程分析与简捷计算4、求Na确定Nx进料条件压力级数5、单元的设计变量数的确定221.3多组分多级分离过程分析与简捷计

12、算6、装置设计变量的确定（1）按每一股单相物流有（c+2）个变量，计算进料物流所确定的固定设计变量数；（2）确定装置中具有不同压力的数目；（3）上述两项之和即为装置的固定设计变量数；（4）将串级单元数，分配