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多组分精馏与二组分精馏在含量分布上的区别:(1)关键组分含量存在极大值;(2)非关键组分通常是非分配的,即重组分通常仅出现在釜液中,轻组分仅出现在馏出液中;(3)重、轻非关键组分分别在进料板下、上形成几乎恒浓的区域;(4)全部组分均存在于进料板上,但进料板含量不等于进料含量。精馏操作压力的选择精馏操作压力的选择§4复杂精馏1.多股进料2.侧线采出10二、复杂精馏的简捷计算三、复杂精馏的电子计算机计算定态模型算法概述对操作型问题可以指定以下变量:1、进料信息:fij、hFj——N(C+1)个2、各级压力:Pj——N个3、各级侧线采出:Uj、Wj——2(N-1)个4、各级换热:Qj——N-2个5、回流比R、V1(即DV)和级数N:——3个+未知量:(c+5)N-11、液相流率:li,j、Lj——N(c+1)个2、气相流率:vi,j、Vj——N(c+1)个3、各级温度:Tj——N个4、Q1、QN以及Kij、hj、和Hj——N(c+2)+2定态模型算法概述第j块理论板假定:模型塔中只有一个操作压力,汽液平衡常数只是温度的函数。(1)已知条件及基础数据1)体系的组分数C(下标i为组分顺序数);2)理论板数N(下标j为各板的顺序数);3)各板的进料量和组成Fj、zij;4)塔顶产品量D;5)塔底产品量W;6)各板汽相侧线出料量Gj;7)各板液相侧线出料量uj;8)各板进料的焓Hfj;9)各板的换热量Qj;10)塔顶回流比R;11)塔压P;12)平衡常数与温度的函数关系Kij=f(t);13)焓与温度的函数关系Hi(hi)=F(t);14)塔顶与塔底的近似组成(或近似温度);(2)求:1)各板各组分的组成xij(yij);2)各板温度tj;3)蒸汽流量Vj、液相流量Lj(3)计算依据1)物料衡算方程(M方程)2)相平衡方程(E方程)3)摩尔分率总和方程(S方程)4)热平衡方程(H方程)简称为M、E、S、H方程(4)计算方法1)建立全塔每一块理论板的MESH方程;2)联立M、E方程,求出xij(yij);3)用S方程求tj;4)用H方程求Vj,Lj(5)注意1)模型塔的塔板编号(冷凝器1,釜N,由上往下)2)每股物料的符号(F,G,V,L,u,Q,x,y,z,H,h等)3)下标i(组分顺序数),j(塔板顺序数)Hj(xij,Vj,tj)=Lj-1hj-1-(Vj+Gj)Hj-(Lj+uj)hj+Vj+1Hj+1+FjHFj-Qj=0(6-75)式中:Hj汽相混合物的焓,Hij纯i组分在温度tj下的汽相焓hj液相混合物的焓,hij纯i组分在温度tj下的液相焓式(6-72)~(6-75)称为第j板上的M、E、S、H方程(2)求各板组成xij利用汽液平衡方程(6-73)式yij=kijxij,代入(6-72)式(减少变量)Mij(xij,Vj,tj)=Lj-1xi,j-1-(Vj+Gj)yij-(Lj+uj)xij+Vj+1yi,j+1+Fjzij=0(6-72)Mij=Lj-1xi,j-1-(Vj+Gj)kijxij-(Lj+uj)xij+Vj+1ki,j+1xi,j+1+Fjzij=0或,按塔板顺序号排列xiMij=Lj-1xi,j-1-[(Vj+Gj)kij+(Lj+uj)]xij+Vj+1ki,j+1xi,j+1+Fjzij=0(6-76)此外,由于主变量是以(xij,Vj,tj)表示的,因此,要把L表示为V的函数(减少变量)。从冷凝器(第一板)至每j板间作物料衡算:用ME方程列出求解i组分在各板上的浓度xi1,…,xiN的线性方程组从塔顶向下逐板写:对第1板(冷凝器):j=1V2=L1+D=L1+V1+u1则方程(1),…,(N)按未知数xij的对应关系可排成下列方程组用矩阵表示为B1C1xi,1D1A2B2C2xi,2D2A3B3C30xi,3D3…………=…AjBjCjxi,jDj……………0AN-1BN-1CN-1xi,N-1DN-1ANBNxi,NDN(1≤i≤C)只要求出矩阵元素Ai,j,Bi,j,Ci,j,Di,j,并解出以上方程组,即可得到xi,j。AN=LN-1=VN+WBN=-(VNkiN+W)DN=0(3)求各板温度tj(4)计算各板的Vj和Lj计算依据是H方程。Hj(xij,Vj,tj)=Lj-1hj-1-(Vj+Gj)Hj-(Lj+uj)hj+Vj+1Hj+1+FjHFj–Qj=0(6-75)其中:Hij为纯i组分在温度tj下的汽相焓Hij为纯i组分在温度tj下的汽相焓对进料焓,若为汽相进料,HFj为汽相焓;若为液相进料