使用图形描述等温闪蒸计算秋汽化分率的迭代过程 (Ki和Z已知)①令料液的汽化率为e,即:e V/F则有:V eF 和 L (1 e)F②由相平衡关系和组分物料平衡式得到液相和汽相组成计算式:相平衡常数关联式:Ki fj(p,T,x,y) (i XL ,c) 式(2-85)Zi(Ki 1)e 1式(2-97)KiZi式(2-98)i (Ki 1)e 1③计算收敛时， WiiXi) 0，设目标函数为：G(e) (yi i iZK 1)(Ki 1)e 1式(2-99)④用牛顿迭代法的计算迭代式为:等温闪蒸计算框图如下:(注:在此取初值e=(T-Tb) / (Td— Tb)),在迭代计算中 逐步修正而趋于正解释•3.计算(10):某精馏塔的进料组成及各组分在全塔平均温度下的相平衡常数列于下表。进料量为100kmol/h,要求塔釜组分B浓度不高于0.6%,塔釜组分C的回收率为98.6%试计算:(1)最少理论板数(2)全回流下塔顶和塔底产品的量和组成

解:根据题意定B为轻关键组分,C为重关键组分。D为重组分再作物料衡算时,要根据它 的相对挥发度与轻关键组分、重关键组分相对挥发度的比例,初定馏出液和釜液中的 分配比,并通过计算在进行修正。物料衡算如下表:10*0.986=9.86组分进料，fi馏出液，di釜液，wA1010——B350、0.006WC100.149.86D451*44*为D的初定值。解得 D=45.815 ,W=54.185则 d b=34.675,wb=0.325d c=10*(1-0.986)=0.14 w (=9.86N=lg〔 (34.675/0.325)/(0.14/9.86) 〕/lg(2.0/1.0)=12.9由Nm值求出d组分的馏出量和釜液量:dD=45*(0.14/9.86)*(0.95/1.0) Nm/ 〔 1+(0.14/9.86)*(0.95/1.0)wd= 45-0.327=44.673由于与初定值偏差较大,故直接迭代重做物料衡算:组分进料，fi馏出液，di釜液，wA1010—B350、0.006WC100.149.86D450.32744. 673二次解得:D=45.674,W=54.326则 d b=34.674,wb=0.326d c=0.14,dC=9.86N=lg〔 (34.674/0.326)/(0.14/9.86) 〕/lg(2.0/1.0)=12.9由Nm值求出d组分的馏出量和釜液量:dD=45*(0.14/9.86)*(0.95/1.0) Nm/ 〔 1+(0.14/9.86)*(0.95/1.0) Nm〕=0.327wd= 45-0.327=44.673最终塔顶塔釜的量为:D=45.674,W=54.326组分进料，fi馏出液，d塔顶组成釜液，w塔釜组成A10100.2189——B350、0.75920.006W0.0060C100.140.00319.860.1815D450.3270.007244.6730.8223过程设计题 (50分,3选2,画出工艺流程图,标注主要技术参数,写出工作原理,一个实验室可合作设计一个方案)1.重庆渝港钛白粉厂,在以硫酸法生产钛白粉的过程中,产生大量的 20%勺废酸,其中含有大量的CsT, Fe2+, Mg+, Ti2+等金属离子。工艺中将废酸浓缩至 80%3用,但因为金属离子在过程中的结晶析出,导致换热器壁的结垢甚至堵塞,请你设计一个 方案解决此问题。答:膜分离技术处理含金属离子硫酸液不仅节能、 工艺简单、不会产生二次污染,并能实现硫酸与金属盐类组分的分离,使金属盐类组分充分回收。在以硫酸法生产钛 白粉的过程中,大量的 CeT, Fe2+, Mg2+, Ti 2+等金属离子可用电渗析的方法除去,从 而避免了金属离子的结晶析出造成换热器壁的结垢甚至堵塞。 电渗析法回收酸的关键在于离子交换膜的选用,一般的阴离子交换膜,H+容易通过,电流效率比较低,因此应 采用难透过性阴离子膜,以提高电流效率;另外,从含有金属离子的酸废液中回收酸时 金属离子也会透过阳离子交换膜,因此选用阳离子交换膜时可选用一价离子交换膜。 首先将废酸放入电渗析装置,经电渗析装置可以把金属离子溶液滤出, 从而剩下的溶液为浓度较大的硫酸,硫酸在经浓缩可以循环可用。流程图如下:电渗析原理:两电极间交替放置阴阳离子膜,在二膜形成的隔室中充入含离子水溶液; 接上电源后,溶液中带正点荷离子在电场作用下,向阴极方向运动,易穿过阳膜,被阴膜 挡住,带负电荷离子反之。结果 2、4隔室中离子浓度增加,3室离子浓度下降。2.重庆紫光化工生产的亚氨基二乙酸的过程中,亚氨基二乙酸结晶母液中含有 2-3%勺亚氨基二乙酸和大量的 NaCI,请设计过程回收氨基二乙酸,并去除废水中的 NaCI。(膜分离除外)3.四川天华在以乙炔法生产 BDO勺过程中,副产一定量含有甲醇、水、正丙醇、正丁 醇的溶液,组成如下表。水与正丙醇、水与正丁醇分别能形成共沸溶液,请设计方案尽量 回收甲醇和正丁醇。废液组成组分分子量正常沸点，C质量含量，%摩尔含量，%甲醇32.04264.618.517.31止内醇60.09797.21.10.55水18.015100.039.465.56止」醇74.123117.741.016.58答:该副产物中甲醇的质量分率为18.5%,查其物性参数可知,甲醇不与其他组分产生 共沸,分离难度小,可考虑先分离回收甲醇,先将该废液预热进入甲醇蒸馏塔(塔一) ,塔