【《冷凝法控制VOCs污染流程相关计算案例3200字》】

1述 1 1 1 2 31.3冷凝系统的设计计算 61.1.1相平衡常数(m)对于平衡状态时的气液两相：条件下的气相逸度；2该物系的相平衡常数m在与压力和温度有关联之外，也会影响m的数值(Y;与物系的组成有关)。当YiL大于1时，溶液有YiG取为1,则3(1)计算露点温度：假设各组分在气态混合物中的体积/质量分首先设定压力为p的时候对应的露点温度为t,然后查询手册或经过一系列计算得到混合气体各个组分在该温度下的气液平衡常数K₁,K₂,…,Ki,…,Kn,与各气态组分对应的液态组分的组成x;的X₁=y₁/K₁,X₂=y₂/K₂,…,Xi=yi/Ki,…,Xn=yn/Kn气态组分的各液态组分之和也应等于1,即Zi=1xi=1;若Z'=1xi≠1,需要再设定一个不同的露点温度t,然后重新进行计算，计算结果需满足：Zi=1xi=1,满足以上条件的温度即所求的露点温(2)泡点温度的计算：与计算露点温度的步骤相似，先设定压力为p的时候对应的泡点温度为t,然后查询手册或计算所得到混合气体各个组分的气液平衡常数K₁,K₂,…,Ki,…,Kn,与此时液相对应的气相组成y;的关系为：Zi=1Yi=k₁X₁+k₂X₂+…+kixi+…+k最后用Z'=1yi=1这个条件来判断得到的泡点温度是否正确。冷凝了一部分，进料中组分i的摩尔分数为zi的数据已经知道，然后需计算液化率f和气、液两相平衡状态下的冷凝得到液体的组成部分x;和剩余未被冷凝的气体的组成yi。4经过冷凝后得到的液体的量占进料VOCs量的摩尔分数即液化率f,将式(3-6)代入式(3-7)得：(3-9)得：由式(3-10)、式(3-11)和Zi=1xi=1、Zi=1yi=1,可以求得从式(3-10)、式(3-11)中可以知道：式中z;为唯一已知数，要求f、xi、yi,必须得知道m的值，要通过式(3-10)、式(3-11)5来进行计算，存在以下两种状况：(1)在已知工艺运作的基本条件(压力p及温度t)的情况下，求f、xi、yi。由已知的压强p和温度t,来计算对应的m;,然后在不知的情况下设定一个大致合理的f,再通过式(3-10)计算出xi,若Zr=1xi=1,则前面设定的f可行。如果等式不成立，则需要再次设定一个不同的f并进行相同计算，或者通过式(3-11)来计算yi,最后用Z'=1yi=1这个条件来检验结果是否正确。(2)在已知f的情况下，需要求相关操作的条件以及对应条件下的组成。可知：f=0对应的温度为露点，f=1对应的温度为泡点。所求的冷凝温度应在露点和泡点二者之间进行选取，越接近泡点，有机物去除率越高。故计算冷凝温度过程中，需要先确定露点和泡点，然再设定冷凝温度为t,求出对应的m;,将m;代入式(3-10),求出xi,以Zi=1xi=1这个条件来检验设定的温度，或者将m;代入式(3-11)来求出y;,以Zi=1yi=1这个条件来进行检验。通过热量衡算可计算出的冷凝过程冷凝装置交换的热量qc,即：式中：Hi——组分i为气态时的焓值；hi——组分i为液态时的焓值。通过上式得到了热量qc后，下一步便可通过热量守恒定律来计算冷凝器的换热面积和所需冷凝剂的流量。在设计冷凝装置的过程中，通过计算得到需交换的热量qc这一步非常重要。61.3冷凝系统的设计计算(1)冷凝系统的设计变量：已知出口浓度和去除率，确定冷凝(2)确定冷凝系统的设计变量：设VOCs气体由可冷凝的VOCs冷凝温度估算：已知去除率，可计算得到出口VOCs的分压，由式(3-13)计算：Pout=760×qm,v×10-⁶×{(1-0.01n)/[1-(n9in,v——气流在冷凝装置入口处的VOCs体积分数，10-6。气液两相平衡的情况下，气体中VOCs组分的分压与该平衡温度间范围为1分钟):入口气流中VOCs的物质的量nin-出口气流中VOCs的物质的量7nout=(qu/22.4)×10³×1×[1-(8冷凝器的热负荷Hload:Hload=1.1×60×(Hcon+Huncon+Huncon)冷凝器尺寸：下式可大致计算热传递面积：式中：Aco