第四章 流程组织过程合成

例题：一个由四个精馏塔和一个分流器组成的化工流程示意图如下所示，流程中无化学反应，所有组成均为摩尔分率。设计要求从塔2塔底出来的流股流量有50%回流到塔1，试计算确定流程中所有未知的流股流量和组成。411109876532塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.001一个不带化学反应的精馏塔群流程示意图说明：3号流股只含C2、C3、C4去变置下一节解：该过程的流程中一些流股的部分或全部流股变量已经由设计条件给出，但仍然有一些流股变量未知。由于该例题要求确定流程中所有未知的流股变量，所以，其物料衡算范围应该是全部流程过程。该流程虽然只牵涉到4种组份，但由于牵涉到5个单元设备、11个流股。所以其物料衡算计算相对一个单元操作的物料衡算要复杂一些，为了确定物料衡算计算的顺序，先进行该流程的物料衡算自由度分析，这样还可以对设计条件（数据）充分与否进行校验。在作该流程的自由度分析之前，应该根据流程的特点和流股与单元设备的联系确定流程中所有流程可能含有的组份种类。在本例题中，1、4、5、6、7、9、10、11号流股的组份种类已经十分明显了，但2、3、8号流股的组份种类就需要根据流程的特点和流股与单元设备的联系来进行分析判断。本例题中，由于塔2的输出流股中含有三种组份，所以2号流股就必然含有三种组份（C1、C2、C3），同理可以判断出3号流股和8号流股含有三种组份（C2、C3、C4）。还应该注意，本例题中5、6、7三个流股是直接与分流器相连接的流股，它们的流股组成应该完全相同。塔1塔2塔3塔4分流器过程整体总流股变量数MB方程数已知流股变量数已知附加方程数自由度流你程遵的掌自衣由挖度望分斩析速表＋晒1＋构2自菠由兰度00已秩知和附职加次方帐程亭数47已尊知惑流番股柳变朗量衫数34M丈B遗方专程注数81发3总刻流投股年变马量隔数塔滑2塔扁14111098(3)7653(3)2(3)塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.001＋上1＋维3自缝由选度00已少知午附想加炭方蜡程蚊数22已灭知均流宗股捧变领量嘴数23M袋B倒方罚程种数58总赛流蔽股泼变犯量辉数塔串4塔竿34111098(3)7653(3)2(3)塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.001＋需2＋蝴1自猴由缺度01已青知错附既加轻方矿程婶数92已泛知冶流捉股娃变祝量范数41M椒B商方辩程作数1漫55总挎流万股笑变竖量惩数整傅体分握流老器注剥意老：厕整擦体舍只挺管垂进堡出拜系该统才的气流仇股纷，沸而唇与吩中焦间惜流润股准无竿关巷，精该佩整眉体勇相谜当疫于永一袜个脾虚情拟锐的五单叨个浓精逗馏掀塔麻。4111098(3)7653(3)2(3)塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.001自剑由真度已撤知铲附箱加疮方潜程违数1听1已堆知弃流众股企变午量陈数M选B馋方返程除数2猛5总使流育股贸变提量吴数过尘程注梁意舟：只过卫程闭与障整扣体疑不跨同礼，携它嘴要暖包歉含背流良程休系邻统寸内翻所尤有锄流参股唉。4111098(3)7653(3)2(3)塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.0012011312自假由砖度0110000已竟知捡附布加熄方绘程放数91聪122247已乡丰知鲜流荐股件变败量起数41烤312334M桑B礼方裳程席数1城52貌555881寨3总野流踢股胃变董量呀数整娇体过唉程分判流知器塔票4塔安3塔季2塔草1流睡程物的茄自届由头度胞分迷析彻表厚（筋结桨果鹿）从泥流扭程车的盖过陡程葱自舞由撞度耻分造析搏结课果些可据以涉看筋出孝：食该军流佛程彩设偷计香条沿件明给筹得耽正料确设。从后自防由汪度抛分背析浆结队果扰还壳可药以席看搞出径：玻所耳有团单伍元附的薯自耻由碰度射都克没御有脊为劳零凯的槐。问异题苍：氧从扔哪灿个猎单厦元拢开瞒始杀进冰行安计蠢算栽？即盛使答所毁有稻单请元痛自芹由卸度熔中浙，纷没方有旨一杏个夸为达零看，尝仍密然满从沟自自由旗度悠最劫小片的伙单努元失开族始窑计酒算握，武只层不惯过分若步施骤腥的州计角算弓结疤果烟中艺带遥有岛未斜知绩变睡量戚（明部坏分抄求济解末）。例限如家：叠本婚例元题倘M激B湾手宇工青计讨算抖从踪蝶塔僚2与开折始踏，折塔势2方的贸M博B集方脆程闭：F2＝F4＋F50药.却0箩3F2＝纤0闻.凉1救0F5塔柳2素的建M叼B匆求照解序结衬果（眯带竿有姨一阳个液未既知需变盒量崇F2）：F5＝斜0宣.袭3F2F4＝莲0密.挎7F2求述解店塔役2冈后斜，悄应斗该全求任解溪那青个凶单翼元太？还海是苍看缺对岁相冈邻成单哄元酬自手由援度幻玉的新影棉响泡，疫做火相括邻喝单练元厘的辅更北新麻自悟由霉度破分店析211自土由丈度001已顺知宾附荡加庄式9★2已映知逗变胸量浅数441M畅B凳方位程第数1冰51以35变垮量苗数O各B塔局1分碎流棍器★害＝乎7否＋8结兴论闷：灵求贸解雪塔渣2载后厨，努应慌该垫解极分垮流北器孙或胸塔课1哀。4111098(3)7653(3)2(3)塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.001?（革2考－出1枝）求踪蝶解仰分们流争器伐M吼B肚：F5＝F6＋F7F6＝此0伏.津5F5解输得性：紫结弃果亚中仍余然返带彩一汉个矮未丈知有变剖量皮F23遮个压流搜股电组棕成盏全洪部受已谊知F6＝杏0跃.激1当5F2F7＝穿0胖.末1票5F2求行解吃分笔流技器胁后扎，罩应亏该符求论解都那临个元单撇元知？还葱是花看秃对原相页邻瓦单头元奇自吐由他度舟的琴影港响置，版做成相膊邻皱单萍元闷的蒸更宣新取自柱由捎度具分功析01自查由是度00已离知悟附叉加碗式臭数■◆已尊知细变总量错数44M辉B恶方泳程物数1盲31酬5流乳股明变丹量到数塔钱1O骂B◆和＝显9堡＋■凝＝葛7怜＋1守09结恐论夹：剩从迟塔命2狮解傅到气分哨流荐器豆，讽再怎解商到摊塔食1的时走，接变存成冒完排全采求负解疗。4111098(3)7653(3)2(3)塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.001？（败2房诚-宣1趁）？（漂3柴-剩1引）截献止削到沃以浸上阁，厦我钱们雨已距经宴能办够泪判五断薄出掀三梢步校计城算则顺核序皮：塔务2乞M逝B（裕带疼一交个齐未锦知乖变阔量肠的首部捡分趋求敞解锦）分逐流弹器换M越B（萍带娇一移个萍未烫知君变污量孩的挺部辉分阻求遮解顶）塔答1阔M毅B（沙完雾全怜求梯解贪）为挨什熔么宪从族塔旁2预、龙解骆到叫分舌流趣器宋还摔只鉴能按部悉分趋求幻玉解认，勇再锤解导到蔑塔迹1锹后涉，编其蜓M是B警就甚能血完句全渔求滑解遵呢特？我生们绑再拔回蜓头所看滴一臣看宝原滑来兄的荣流趣程样图宝和病设直计慢条孝件步。01自派由驾度11已逃知仗附身加汪式汽数84已垮知白变烟量杨数84M反B米方臣程炎数1役71嗓0流慎股虎变捧量兴数塔酒2浴和多分欧流请器驳和反塔效1子迫流强程过蜓程塔俗2距和街分僻流屿器迫子樱流档程过罢程大守家披考筝察漠一件下狠：塔咱2断和霸分遗流吗器洗组浴成消的诞子萝流廉程霸的其过谢程会自怠由国度府？塔吵2粗和街分撕流乌器亚和翅塔屯1拾组觉成啄的避子驰流驴程防的杰过厌程絮自慌由妄度荷？这顽就赵是滨从基塔撞2买解秧到桂分雹流辰器奖还柏是速部难分念求穴解眼，澡还旺带骆一闸个兵未润知寇变远量撑的润原衫因洋所语在百。有涨经版验妈的寇设亦计厉工非程推师粒会恋将岁原毛流较程衫分粘成张二形个防子捆流凝程睛系匪统氧，贿再积求庄解蓝其红M妄B旧。4111098(3)7653(3)2(3)塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.001三帮步言求廊解撕，售解冲到鸟塔挡1林后穿应河该接遵着祸解友那牢个僵单北元翅？很亲明肿显接，床只伴能纱接墙着裁解闭塔察3先。但犬塔隔3寺能章不因能间完蚂全款求懒解火，陆还注是天要馆看恋前刻面决解堤的瞎结而果桂对谢它罗的狱自碑由贞度丝式的角影冻响皮。塔净3樱更荣新卵自永由锹度反分换析颠表分摊析牲结掉果亏：风解育完古塔圣1坚后宣，杏应蹄解席塔耕3轨，断而售且辩是贿完饺全诱求员解他。0自闸由喊度0已拢知最附霜加练式特数5已念知颂变杨量梁数3M爹B菜方渠程堆数8流耕股来变遣量搂数塔餐34111098(3)7653(3)2(3)塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.001解袍到嗽塔我3行后桂应寸该接摄着吓解条那各个啊单美元卵？很擦明甜显设，祝应塌该持解芝塔写4享或令O机B衬。塔何4愉和哥O软B毛的芒更拔新宴自紧由诞度康分虾析该表塔4OB流股变量数515MB方程数2已知变量数已知附加式数00自由度301龟3－渴2024分晕析董结邮果泡：所解馒完阳塔报3橡后凭，住可滚以降解睁塔暮4或O虾B窜。4111098(3)7653(3)2(3)塔1塔2分流器塔3塔41000mol/hC10.20C20.25C30.40C40.15C30.03C10.995C20.005C10.01C20.89C30.10C30.70C40.30C40.002C30.98C40.02C41.001至消此鼠，膨手烛工弃M齐B滩的主计棒算东顺乖序挤可监以斗确仗定举如早下语：塔义2灶M汽B（预部趟分左）分摸流嘱器瞧M气B（彼部府分翻）塔研1海M逆B（拨全坑部鲜）塔序3租M稀B（判全恐部坊）塔撞4节M搂B（邀全侨部聚）O锈B旗M昆B（扔全朗部淹）是烈一眠个屡先甩部胁分玩求柱解仙，已再宝完锤全渣求低解溉的扁计玩算书顺颜序运。实名际耻设葛计嫌中税，部部奇分恶求犁解抄和恼完裕全冰求屯解壁经根常喷在符流炕程均M望B复计确算版过璃程个中茅交撤叉岔出田现抚。扬但肃只象要尼流数程斜设纸计愁条游件卵给漏得脂正突确炒，鸡解森到谦最声后骗一士个威单辜元积，渐必球然确是泪完嚼全赌求纸解庙。由甘于危流雹程累原避设您计像条绞件翅中参，只摘有岔一睡个奏流延股挣的矿流蜂量庆已晌知，怖流窄程钉过员程松自蒜由政度驾为始0可。提拾示协：可寒不兽可板以奖，泄将贪原抖流陷程存设烦计贱先骑变粮成爆弹旗性后设羽计验，李再口通珍过腾弹够性齐设薄计闲计半算家基赶准栽的掏选羽择死，铃从尼而晶达稳到伐简苦化仓M区B毕计纺算哗的葛目营的呜呢薄？如黎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