第二章 泡点和露点计算

第二章泡点和露点计算第1页，课件共32页，创作于2023年2月课内作业（1）写出泡点方程、露点方程（2）列出泡点温度计算步骤框图和露点温度计算步骤框图。熟悉其计算过程。（3）根据p12的轻烃K图，当系统温度升高时，K值如何变化？当系统压力增加时，K值如何变化？（4）根据（3）题总结的K值变化特点，在泡、露点计算中，如何适当的调整试差的温度（或压力）？第2页，课件共32页，创作于2023年2月本节内容气液平衡系统的设计变量泡露点计算的重点、难点泡点温度计算露点温度计算第3页，课件共32页，创作于2023年2月2.2多组分物系的泡点和露点计算

Bubble-pointandDew-pointCalculationforMulticomponentSystems

分离过程设计中最基本的气液平衡计算。例如：精馏计算：各塔板温度---泡点计算操作压力---泡露点压力计算等温闪蒸计算：估计闪蒸过程是否可行---泡露点温度计算第4页，课件共32页，创作于2023年2月一、气液平衡系统设计变量请分析一下上图气液平衡系统的总变量、独立约束方程和设计变量（10min）第5页，课件共32页，创作于2023年2月？定义哪些变量称为设计变量第6页，课件共32页，创作于2023年2月一、气液平衡系统设计变量

多组分泡点、露点计算的类型第7页，课件共32页，创作于2023年2月二、泡露点计算重点、难点相平衡常数Ki与系统T、p有关对非理想体系，还与气液相组成x,y有关计算的重点、难点：Ki的计算第8页，课件共32页，创作于2023年2月(1)列线图法求K值p12部分轻烃忽略组成变化对K值的影响T升高，K如何变化？P增加，K如何变化？第9页，课件共32页，创作于2023年2月

（2）活度系数、逸度系数法计算K值LiquidGasIdealsolutionRealsolutionIdealgasIdealsolutionRealgasnotexist第10页，课件共32页，创作于2023年2月三、泡点温度的计算

Calculationforbubble-pointtemperatureandpressure

第11页，课件共32页，创作于2023年2月三、泡点温度的计算

Bubble-pointTemperature(Tb)CalculationKi与组成无关：if泡点方程：计算过程：第12页，课件共32页，创作于2023年2月例题2-3例2-3三种组分含量相差不大，取分子量居中的正戊烷在该压力下的沸点为初值从p-T-K图上查得T0=62’C戊烷,K=1第13页，课件共32页，创作于2023年2月例2求含正戊烷(1)0.15、正己烷(2)0.45、正庚烷(3)0.2、正辛烷(4)0.2（摩尔百分比）的烃类混合物在150kPa时的泡点温度取正己烷纯物质的沸点为初始温度查p-T-K图，可得T0=86’C计算过程见Excel第14页，课件共32页，创作于2023年2月（1）设定温度T初值取液相含量最大、或分子量约等于平均分子量的组分的纯物质沸点作为温度的迭代初值。（2）计算或查图得Ki值1）p-T-K图（烃类物系）2）简化表达式：

PPKsii/=3）经验关系式

三、泡点温度的计算（小结）第15页，课件共32页，创作于2023年2月（3）调整温度TT设高了，降低T。T设低了，提高T。三、泡点温度的计算第16页，课件共32页，创作于2023年2月练习1求含乙烷(1)0.15、丙烯(2)0.4、丙烷(3)0.35、异丁烷(4)0.1（摩尔百分比）的烃类混合物在300kPa时的泡点温度第17页，课件共32页，创作于2023年2月什么样的情况下可认为K与组成无关？问题:答：1）汽相为理想气体，液相为理想溶液。

2）汽相为理想溶液，液相为理想溶液第18页，课件共32页，创作于2023年2月例2-4用安托因公式计算饱和蒸汽压设定初始温度：用含量最大的1,3-二氯丙烯饱和温度为初始温度ln（101.3)=16.0842-4328.4/(t0+273.2)t0=104.3’C第19页，课件共32页，创作于2023年2月2.Ki与组成有关：由状态方程法或活度系数法求取Ki

：（2-12）（2-30）三、泡点温度的计算第20页，课件共32页，创作于2023年2月开始输入p，x及有关参数设T并令

iV＝1，作第一次迭代计算pis、ViL、

is、

i计算Ki和yi计算

yi是否第一次迭代圆整yi，计算

iVY

yi有无变化YNNLn

yi

N调整TY输出T，y结束活度系数法计算泡点温度的框图

If:第21页，课件共32页，创作于2023年2月几点说明：（1）内、外循环的安排：当压力不大时（2MPa以下），

Ki对yi不敏感，而对温度较为敏感，因此将yi放在内层循环。（2）圆整yi：（3）判断收敛的准则或者是温度的调节方案直接关系到收敛速度和稳定性。参见例［2－5］第22页，课件共32页，创作于2023年2月四、露点温度计算第23页，课件共32页，创作于2023年2月四、露点温度计算类似于泡点温度计算第24页，课件共32页，创作于2023年2月例3求含正戊烷(1)0.15、正己烷(2)0.45、正庚烷(3)0.2、正辛烷(4)0.2（摩尔百分比）的烃类混合物在150kPa时的露点温度取正己烷纯物质的沸点为初始温度查p-T-K图，可得T0=86’C第25页，课件共32页，创作于2023年2月练习2求含乙烷(1)0.1、丙烯(2)0.35、丙烷(3)0.4、异丁烷(4)0.15（摩尔百分比）的烃类混合物在400kPa时的泡点温度第26页，课件共32页，创作于2023年2月五、泡点、露点压力计算与泡点、露点温度计算类似，只是矫正的是压力注意：用p-T-K图计算时，如果p增加，Ki值减少，因此在试差计算过程中要注意p的调整方向第27页，课件共32页，创作于2023年2月（一）泡点压力的计算仍然依据的是泡点方程：当汽相为理想气体，液相为理想溶液时：当汽相为理想气体，液相为非理想溶液时：当Ki=f(T,p,x,y)时，用活度系数法（压力不太高）或状态方程法（压力较高）计算泡点压力。第28页，课件共32页，创作于2023年2月开始输入T，x及有关参数估计p,并令

iV＝1，作第一次迭代计算pis、ViL、

is、

i计算Ki和yi计算

yi是否第一次迭代圆整yi，计算

iVY

yi有无变化YNNLn

yi

N调整pY输出p，y结束活度系数法计算泡点压力的框图

第29页，课件共32页，创作于2023年2月状态方程法计算泡点压力的框图

输入T,x及有关参数，p和y估计值求

iV和

iL计算Ki计算

Kixi第一次迭代归一化yiKixi是否变化Y