3333 32 31 3,,,,,PhzzzF??????????????????????), min( 213 332211 33 323 213 1 32 322 212 1 31 321 2 11 1 321PPP hFhFhF zFzFzF zFzFzF zFzFzF FFF 状态变量 12 618??? DN 6 7 在化工生产流程中, 每一个单元设备都在一定的操作条件下,通过化学变化或( / 和)物理变化,改变输入物流的化学组成或( / 和)物理状态,使之成为该设备的输出物流。输出物流= f(输入物流,设备参数,操作参数) 单元设备自由度: d 1 = 变量数( m)- 方程数( n) 设备参数(+操作参数):d 2 = d 1-输入物流自由度二、设备单元的自由度 8 8描述规则“要完全描述一单元设备的操作,必须确定的自由度的数目必定等于能由设备结构确定或能用外部手段控制的变量的数目。”直观,可发挥化学工程师熟悉过程特征的特点。 9 三、设计变量的选择确定的化工系统——确定的自由度常规精馏塔: 一股进料塔顶、塔底二股出料没有中间再沸器、中间冷凝器设计变量: 进料变量(流率、组成、热焓) + 塔压+ 4 个设计变量模拟型问题:理论级数、进料位置、塔顶(或塔底)馏出量、回流比→→→→塔顶、塔底的产品组成设计型问题:轻关键组分的塔顶回收率、重关键组分的塔底回收率、进料位置判据、回流比→→→→理论级数、进料位置、塔顶和塔底馏出量 N R Q CQ B P精馏塔 9 10 蒸馏过程的严格数学模型: MESH 方程?物料平衡方程: 10 ?相平衡方程: ?能量平衡方程: ?归一化方程: 独立方程组数量独立变量数量物料平衡方程×C 能量平衡方程 NN 归一化方程 NN [模型适用于所有类型的蒸馏过程] 常规精馏塔 2个设计规定(变量):第一块板和最后一块板的热负荷和
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