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化工原理2.3(闪蒸)

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第二章 2.3 闪蒸

第二章 2.3 闪蒸


(0) T TB
TD TB
（2-61）
可采用Newton-Raphson法迭代 ：
(k1) (k ) f (k) f (k)
（2-62）
f
(
(k)
)


C i1
(Ki 1)2
[1 (k) (Ki
zi 1)]2
Iteration equation
Specified variables: F, TF, PF, z1, z2,……, zC, TV,PV Steps:
(1) Solve
C
f ( )
(Ki 1)zi 0
i1 1 (Ki 1)
(2) V F
(3)
xi

zi
1 (Ki
1)
(4)
yi

Ki xi

Ki zi
部分冷凝 露点气体
过热气体
例1
• 进料流率为1000kmol/h的轻烃混合物，其 摩尔组成为：丙烯(1)30%，丙烷(2)35%， 异丁烷(3)35%。在900kPa和40℃下闪蒸问 题是否成立？
过热蒸气， 闪蒸不成立!
练习1
• 进料流率为1000kmol/h的轻烃混合物，其 摩尔组成为：丙烯(1)30%，丙烷(2)35%， 异丁烷(3)35%。在1000kPa和40℃下闪蒸 问题是否成立？
下次上课时交上节内容总结露点温度计算已知p结束输出ty调整t结束输出tx调整t本节内容闪蒸及部分冷凝概念闪蒸设计变量及分类等温闪蒸和部分冷凝绝热闪蒸和部分冷凝一闪蒸及部分冷凝概念闪蒸是连续单级蒸馏过程该过程使进料混合物部分气化或冷凝得到含易挥发组分角度的蒸汽和含难挥发组分较多的液体
化工原理蒸馏方式讲解

化工原理蒸馏方式讲解


F
W
D
F
B
2个方程
F,xF
y
x
D, xD
W,XW 3个未知数
加热
A
XW
xF
xD
x或 y
二、简单蒸馏
（2）微分物料衡算式：
设某一时刻釜液量为L，kmol，组 成为x，与之平衡的汽相组成为y。
设经微分时间段d 后，蒸出的釜液 量为dL。在d 时间内对易挥发组分A 作物料衡算，（参考课本）有：
dW y
Wx
加热x
x
对理想物系 y
1 ( 1)x
ln F W
1 1
ln
x1 x2
ln
1 1
x2 x1
二、简单蒸馏
若平衡关系不符合上述公式，则； 1）若平衡曲线用曲线或表格表示时，用图解积分或数值 积分法； 2）若平衡曲线为直线y=mx+b时，则可得：
ln F 1 ln (m 1)x1 b W m 1 (m 1)x2 b
二、简单蒸馏
流程及特点：
特点： ①间歇、不稳定 ②分离程度不高
简单蒸馏 平衡蒸馏 精馏
t B
y2 WWx 21xx21
加热
WD, xD
x2
x1
x或y
A
yx2 yD1
二、简单蒸馏
2．物料衡算
(1)宏观物料衡算：
F W D
Fx F
Wx w
Dx D
杠杆原理：
t W x x D x x
饱和液相
x0 t0 L
y V t
y y0
B
t-y
T0
t t-x
t0
x
y0 x0 y
B
接触级
化工原理23闪蒸

化工原理23闪蒸


0.405。
④ 计算汽、液相产量V和L： V=eF=202.5kmol/h，L=(1-e)F=297.5kmol/h
⑤ 计算汽、液相组成y和x：(2-97)和(2-98)
成分 汽相组成yi 液相组成xi 乙烷(1) 0.1512 0.0315 丙烷(2) 0.3105 0.1584 丁烷(3) 0.4613 0.5768 戊烷(4) 0.0770 0.2333
例2.ChemCAD模拟闪蒸过程
例2.ChemCAD模拟闪蒸过程
例2.ChemCAD模拟闪蒸过程
精品课件！
精品课件！
作业
P52
12,
14
宽沸程绝热闪蒸的计算框图 窄沸程绝热闪蒸的计算框图
ChemCAD模拟闪蒸过程
ChemCAD的Flash单元是一个用来模拟各 种闪蒸过程的模块。提供有绝热、等温、 等熵等操作模式。
绝热闪蒸 闪蒸进料组成为摩尔分数：甲烷20%，正 戊烷45%，正己烷35%；进料流率为 1500kmol/h，进料温度为42℃，液体进料。 闪蒸罐的操作压力为206.84kPa，求闪蒸温 度、气相分率、汽液相组成和流率。
可见两者都大于1，说明料液的泡点Tb<82.5℃，露点Td>82.5 ℃，因 此在给定温度和压力下，料液将分成汽、液两相。
③ 迭代计算料液的汽化率e：
先设定一个e值，代入式(2-99)和(2-101)分别计算出G和G’。
若G偏离0，用式(2-100)迭代修正e。 本例取e的初值为0.1，迭代到e=0.405时，G接近0，故汽化率为
① 从图2-3(b)查得：
K1=4.80，K2=1.96，K3=0.80，K4=0.33
② 验证料液的泡点和露点： 泡点验证：
K z
等温闪蒸和部分冷凝过程(课堂PPT)

等温闪蒸和部分冷凝过程(课堂PPT)


该两方程均能用于求 解气相分率，它们是 C级多项式，当C>3时 可用数值法求根，但 收敛性不佳。
i c11K (iK zii 1)1.0......2 . (.7 ..)0
式（2-70）减去（2-69）得到更通用的闪蒸方程式：
f()i c11 (K i( K 1 i) zi1 )0.......2 .. .(7 .).1 .
气体进料在分凝器中部分冷凝， 进闪蒸罐进行相分离，得到难
挥发组分较多的液体。
2020/8/8
3
第 二 章
（2）闪蒸计算的类型
2.3 闪蒸过程的计算
闪蒸计算： 已知 F，Zi，PF，TF，HF→V，L，yi，xi，T或Q
闪蒸计算类型：
规定变量
闪蒸形式 输出变量
1 P,T
等温
Q,V, yi, L, xi
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第 二 章
2.3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程
（1）闪蒸方程
2.3 闪蒸过程的计算
F i L z i V x ix i.K ...i .. . 1 .,2 , .. .c ...
xi L FV iziK ........i. .1 .,2 .,. .c
LFV
x iF V F iV zi.K .....i .1 .,2 ., .c ......2 . 6 ( ..)6 ..
2.3 闪蒸过程的计算
1）等温闪蒸过程计算步骤
①确定 —由闪蒸方程式（2-71）计算
②③计计算算xVi，，yLi
④计算HL, HV
c
H V yiH V(iT,P)........2 .. .(.7.)4
—理想溶液
ic 1
HL xiHL(iT,P)........2 .. .(.7.)5
化工原理习题第231

化工原理习题第231

第2311．试分别计算含苯0.4（摩尔分数）的苯—甲苯混合液在总压100 kPa 和10 kPa 的相对挥发度和平衡的气相组成。

苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压和温度的关系为24.22035.1206032.6lg *A +-=t p 58.21994.1343078.6lg *B +-=t p式中p ﹡的单位为kPa ，t 的单位为℃。

苯—甲苯混合液可视为理想溶液。

（作为试差起点，100 kPa 和10 kPa 对应的泡点分别取94.6 ℃和31.5 ℃） 解：本题需试差计算（1）总压p 总＝100 kPa 初设泡点为94.6℃，则191.224.2206.9435.1206032.6lg *A =+-=p 得 37.155*A =p kPa同理80.158.2196.9494.1343078.6lg *B =+-=p 15.63*B =p kPa4.03996.015.6337.15515.63100A ≈=--=x或 ()k P a04.100kPa 15.636.037.1554.0=⨯+⨯＝总p 则 46.215.6337.155*B*A ===p p α6212.04.046.114.046.2)1(1=⨯+⨯=-+=xxy αα（2）总压为p 总＝10 kPa通过试差，泡点为31.5℃，*A p =17.02kPa ，*B p ＝5.313kPa203.3313.502.17==α681.04.0203.214.0203.3=⨯+⨯=y随压力降低，α增大，气相组成提高。

3．在100 kPa 压力下将组成为0.55（易挥发组分的摩尔分数）的两组分理想溶液进行平衡蒸馏和简单蒸馏。

原料液处理量为100 kmol ，汽化率为0.44。

操作范围内的平衡关系可表示为549.046.0+=x y 。

试求两种情况下易挥发组分的回收率和残液的组成。

解：（1）平衡蒸馏（闪蒸） 依题给条件56.044.01=-=q则 xx q x x q q y 273.125.1156.055.0156.056.011F -=---=---=由平衡方程 0.460.54y x =+ 联立两方程，得y = 0.735， x = 0.4045D F 0.440.44100n n ==⨯kmol = 44kmol%8.58%10055.0100735.044%100FF D =⨯⨯⨯=⨯=x n y n η（2）简单蒸馏44D =n kmol 56W =n kmolW0.55F W100d ln ln56x n x n y x==-⎰即0.5490.5410.5798l n0.540.5490.540.55W x -=-⨯解得 x W = 0.3785()()7683.03785.055.0445655.0W F DW F =-+=-+=x x n n x y%46.61%10055.01007683.044A =⨯⨯⨯=η简单蒸馏收率高（61.46%），釜残液组成低（0.3785）4．在一连续精馏塔中分离苯含量为0.5（苯的摩尔分数，下同）苯—甲苯混合液，其流量为100 kmol/h 。

化工原理下册答案

化工原理下册答案

化工原理（天津大学第二版）下册部分答案第8章2. 在温度为25 ℃及总压为 kPa 的条件下，使含二氧化碳为%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m3的水溶液接触。

试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。

已知操作条件下，亨利系数51066.1⨯=E kPa ，水溶液的密度为 kg/m 3。

解：水溶液中CO 2的浓度为 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3水溶液中CO 2的摩尔分数为由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa 气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。

以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 在总压为 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。

测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、31.06koml/m c =。

气膜吸收系数k G =×10-6kmol/(m 2skPa)，液膜吸收系数k L =×10-4m/s 。

假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝ kmol/(m 3kPa)。

（1）试计算以p ∆、c ∆表示的总推动力和相应的总吸收系数；（2）试分析该过程的控制因素。

解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ∆=-=-=⨯-=kPa 其对应的总吸收系数为6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2skPa)以液相组成差表示的总推动力为 其对应的总吸收系数为 （2）吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。

2.3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程

2.3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程

0 .8785
f()i c11 (K i( K 1 i) zi1 )0.......2 .. .(7 .).1 .
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19
第
二 章
例2-8
2.3 闪蒸过程的计算
因f (0.1)＞0，应增大Ψ值。因为每一项的分母中仅有一 项变化，所以可以写出仅含未知数Ψ的一个方程。
f()1 1 .6 8 1 0 1 .1 .4 4 1 0 0 ..0 2 3 1 0 0 .3 .7 15
2.3 闪蒸过程的计算
核实闪蒸问题是否成立
T
Tb < T < Td ➢假设闪蒸温度为进料组成的泡点温度
Kizi 1
过冷液 体
Td
P
Tb T--X
➢假设K闪izi蒸温1 度为进T料B 组T 成的露点温度
Xi, Yi
闪蒸问
TB T题TD
zi /Ki 1 zi /Ki 1
T D 过 T热蒸 汽
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2 P,Q=0
绝热
T,V, yi, L, xi
3 P,Q≠0
非绝热 T,V, yi, L, xi
4 P,L（或ψ）
部分冷凝 Q,T,V, yi, xi
5 P（或T）,V（或ψ ） 部分汽化 Q,T（或P）,yi, L, xi
求2C+3变量
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4
第 二 章
（3）计算方程
1) 物料衡算式
对每一组分i列出物料衡算式 ：
计算R-R方程导数的公式为：
迭代方程 (k 1)(k)d( ff( (k)()k/))d..........2 .. ..7 ...)2 (
导数方程
d(f(k)) c
(K i1)2zi ....(2 . .7 ..)3 ..
多级闪蒸原理及过程

多级闪蒸原理及过程

多级闪蒸原理及过程多级闪蒸是多级闪急蒸馏法的简称.多级闪蒸过程的原理如下:将原料水加热到一定温度后引入闪蒸室,由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下,故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化,从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水.多级闪蒸就是以此原理为基础，使热盐水依次流经若干个压力逐渐降低的闪蒸室，逐级蒸发降温，同时盐水也逐级增浓，直到基温度接近（但高于）原水温度。

石家庄博特环保张工181****0367制药工业污染防治技术政策中关于高盐废水处理及蒸发的内容清洁生产第三条：鼓励采用动态提取、微波提取、超声提取、双水相萃取、超临界萃取、液膜法、膜分离、大孔树脂吸附、多效浓缩、真空带式干燥、微波干燥、喷雾干燥等提取、分离、纯化、浓缩和干燥技术.清洁生产第七条：鼓励回收利用废水中有用物质、采用膜分离或多效蒸发等技术回收生产中使用的铵盐等盐类物质,减少废水中的氨氮及硫酸盐等盐类物质。

水污染防治第四条：高含盐废水宜进行除盐处理后，再进入污水处理系统。

MVR蒸发器、TVR蒸发器特点在传统的蒸发器中，产生的蒸汽被冷凝，这意味着其内能有很大程度的损失.相比之下,机械蒸汽再压缩可将蒸汽压缩到较高压力，因而内能得以提高，从而实现这股能量的持续循环。

机械蒸汽再压缩降低了一次能源的消耗，所以也降低了环境负载。

目前它主要的应用领域是食品和饮料工业（牛奶、乳清、糖溶液的蒸发）、化学工业（水溶液的蒸发）、制盐工业(盐溶液的蒸发）、环保技术（废水的浓缩）等。

无论怎样,是否应该安装蒸汽压缩系统都必须在效率研究的基础上做决定。

TVR热力蒸汽再压缩热力蒸汽再压缩时，根据热泵原理，来自沸腾室的蒸汽被压缩到加热室的较高压力;即能量被加到蒸汽上。

由于与加热室压力相对应的饱和蒸汽温度更高,使得蒸汽能够再用于加热.为此采用蒸汽喷射压缩器。

它们是根据喷射泵原理来操作,没有活动件,设计简单而有效,并能确保最高的工作可靠性.使用一台热力蒸汽压缩器与增加一效蒸发器具有相同的节省蒸汽节能效果.热力蒸汽压缩器的操作需要一定数量的新蒸汽,即所谓的动力蒸汽。

化工原理(下册)答案

化工原理(下册)答案

化工原理（大学第二版）下册部分答案第8章2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。

试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。

已知操作条件下，亨利系数51066.1⨯=E kPa ，水溶液的密度为997.8 kg/m 3。

解：水溶液中CO 2的浓度为 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3水溶液中CO 2的摩尔分数为由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa 气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。

以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。

测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、31.06koml/m c =。

气膜吸收系数k G =5.2×10-6kmol/(m 2·s ·kPa)，液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。

假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝0.725 kmol/(m 3·kPa)。

（1）试计算以p ∆、c ∆表示的总推动力和相应的总吸收系数；（2）试分析该过程的控制因素。

解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ∆=-=-=⨯-=kPa 其对应的总吸收系数为6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表示的总推动力为 其对应的总吸收系数为 （2）吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。

闪蒸过程的计算

闪蒸过程的计算

闪蒸过程的计算
a
1
Contents
1
闪蒸定义
2
闪蒸过程计算
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3
闪蒸过程数学模型
a
2
1、闪蒸定义
闪蒸就是使进料混合物部分气化或冷凝得到含易挥 发组分较多的蒸汽和含难挥发组分较多的液体的连 续单级蒸馏过程。
a
3
2.1 闪蒸计算的类型
规定变量 p,T
a
10
a
11
The end
a
12
p,Q=0 p,Q≠0 p,L(或 ψ) p(或 T),V(或 ψ)
闪蒸形式 等温 绝热
非绝热 部分冷凝 部分汽化
a
输出变量 Q, V, L, yi, xi T, V, L, yi, xi T, V, L, yi, xi Q, T, V, yi, xi Q, T(或 p), L, yi, xi
4
2、闪蒸过程计算
闪蒸后的压力； 计算结果：闪蒸后气、液相的温度、流量、组成； 过程特点：虽然通常节流后会降温，但热负荷为0。
a
6
3、闪蒸过程数学模型
3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程
混合物在压力P，温度T下进 行部分冷凝，或绝热闪蒸； 求液化率，气、液相量及组 成或闪蒸后温度； 进料：F， Zi 出 料：V， Yi； L，Xi
2.2 等温闪蒸计算（Isothermal flash） 中文名称：冷凝和气化。即计算一定温度和压力 下的闪蒸过程； 已知条件：进料温度、压力、流量及组成；
闪蒸的温度和压力； 计算结果：闪蒸后气、液相的流量、组成；
闪蒸所需的热负荷；
a
5
2.3 绝热闪蒸计算（adiabatic flash） 中文又称等焓节流。即计算物料节流到一定压力 下的闪蒸过程； 已知条件：进料温度、压力、流量及组成；
闪蒸过程计算

闪蒸过程计算


闪蒸形式 等温 绝热 非绝热
部分冷凝 部分汽化
输出变量 Q, V, L, yi, xi T, V, L, yi, xi T, V, L, yi, xi Q, T, V, yi, xi Q, T(或p), L, yi, xi
闪蒸计算类型的异同点
相同点：
都是气化过程，说明可按气化公式计算
气液两相平衡
相当于一块理论板
i 1
露点验证：
4 zi 0.0 80.2 20.5 30.1 71.3＞ 017
i 1K i 4.8 1.960.8 0.33
可见两者都大于1，说明料液的泡点Tb<82.5℃，露点Td>82.5 ℃， 因此在给定温度和压力下，料液将分成汽、液两相，属于闪蒸计算
问题。
③ 迭代计算料液的汽化率ψ ： 先设定一个ψ值，代入下式分别计算出ｆ和ｆ’
在混合物的T-X相图上，闪蒸的状态位于混合物的 泡点线和露点线之间。
通过闪蒸过程可以使易挥发组分在汽相中的浓度提高、 难挥发组分在液相中的浓度相应提高，从而达到分离提浓 的目的。
除非混合物的相对挥发度很大，闪蒸过程获得的分离 程度不高，因此，在工业生产实践中，闪蒸通常是作为进 一步分离的辅助操作。
宽沸程绝热闪蒸过程计算
所谓宽沸程混合物指的是构成混合物各组分的挥发度相 差悬殊，其中一些很容易挥发，而另一些很难挥发，它的 特点就是离开闪蒸罐时各相的量几乎完全决定于相平衡常 数。
对这类体系，在很宽的温度范围内，易挥发组分主
要集中在汽相中，而液相中则主要集中了难挥发组分。进
料焓值的增加将使温度提高，但是对汽液两相的流率的影
宽沸程绝热闪蒸过程计算框图
选择T初值
选择ψ初值
计算 函数 f(ψ)

闪蒸蒸汽是怎么形成的

什么是闪蒸蒸汽？什么是闪蒸蒸汽？当一定压力下的热凝结水或锅炉水被降压，部分水分会二次蒸发，所得到的蒸汽即为闪蒸蒸汽。

为什么闪蒸蒸汽很重要？为什么闪蒸蒸汽很重要？因为它包含可以使工厂经济运行的热量，不利用它，能源就会被白白浪费。

闪蒸蒸汽是怎样形成的？当水在大气压力下被加热时，100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度。

再加热也不能提高水的温度，而只能将水转化成蒸汽。

水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”，或者叫饱和水显热。

在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽所需要的热叫“潜热”。

在一般场合下，热的单位用千焦表示，它是指将1kg 水在1 个大气压力下升高0.24℃所需要的热量。

然而，如果在一定压力下加热水，那么水的沸点就要比100℃高，所以就要求有更多的显热。

压力越高，水的沸点就高，热含量亦越高。

压力降低，部分显热释放出来，这部分超量热就会以潜热的形式被吸收，引起部分水被“闪蒸”成蒸汽。

如0.689 MPa 的蒸汽压力温度下的凝结水的热含量是718.89 kJ/kg （参见蒸汽特性数据表第4 栏）。

如果这时将该凝结水排放到大气压力下(0 MPa) ，它的热则马上降到419.20 kJ/kg 。

剩下的299.69 kJ/kg 热量则将部分凝结水二次蒸发或闪蒸。

使用下列公式可以计算出闪蒸蒸汽的百分比%闪蒸蒸汽= (SH-SL/H)×100%SH = 排放前高压下凝结水中的显热。

SL = 排放时低压下凝结水中的显热。

H = 低压下蒸汽中的潜热。

%闪蒸蒸汽=(718.9 - 419.20/2258.9)×100%=13.3%为方便起见，曲线图CG-3 给出了不同压力下排放凝结水时所形成的二次闪蒸蒸汽的分比。

其它实用图表见CG-4。

曲线图CG-3 曲线图CG-4 饱和凝结水减压时形成的闪蒸蒸汽百分比每立方米结晶水在大气压下排放时形成的闪蒸蒸汽量1.平衡蒸馏又称闪急蒸馏，简称闪蒸，是一种连续、稳态的单级蒸馏操作。

闪蒸法和分馏

闪蒸法和分馏
闪蒸法和分馏是两种常用的物理分离技术。

它们在化学工业中经常被用于分离混合物中的组分。

闪蒸法（Flash Distillation）是一种利用物料混合物的气相和液相的不同挥发性来分离组分的方法。

在闪蒸过程中，混合物被加热至与其沸点相对应的温度，然后迅速进入低压区，使之骤然蒸发。

这样，混合物中的易挥发成分就会以气态的形式从液体中分离出来，而难挥发成分则大部分保留在液体中。

闪蒸法主要用于将易挥发的组分从混合物中分离出来，如从石油中分离出沸点较低的轻质油。

分馏（Distillation）是一种利用不同成分沸点差异来分离混合
物的方法。

混合物被加热至使其中某个成分先沸腾，然后将产生的气体通过冷凝器冷却成液体，从而分离出不同沸点的组分。

分馏常用于分离液体混合物，例如从酒精中分离出水，或从石油中分离出不同沸点范围的馏分。

总结来说，闪蒸法是通过调节温度和压力使易挥发成分快速蒸发分离，而分馏则是通过控制温度和利用沸点差异逐步分离混合物中不同沸点的组分。

多级闪蒸法-原理-流程

多级闪蒸过程原理如下：将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。

多级闪蒸就是以此原理为基础，使热盐水依次流经若干个压力逐渐降低的闪蒸室，逐级蒸发降温，同时盐水也逐级增浓，直到其温度接近(但高于)天然海水温度。

在一定的压力下，把经过预热的海水加热至某一温度，引入第一个闪蒸室，降压使海水闪急蒸发，产生的蒸汽在热交换管外冷凝而成淡水，而留下的海水，温度降到相应的饱和温度。

依次将浓缩海水引入以后各闪蒸室逐级降压，使其闪急蒸发，再冷凝而得到淡水。

闪蒸室的个数，称为级数，最多级闪急蒸馏流程当海水处于天然状态，或未经工艺处理时，我们称为“海水”。

而一进入工艺流程或经过工艺处理则被称为“盐水”。

为了有效地利用热量，节省经过预处理的原料海水，提高蒸发室中的盐水流量，故在实际生产中都是根据物料平衡将末级的浓盐水一部分排放，另一部分与补给海水混合后作为循环盐水打回热回收段。

循环盐水回收闪蒸淡水蒸气的热量后，再经过加热器加热，在这里盐水达到工艺要求的最高温度。

加热后的循环盐水进入热回收段第一级的蒸发室，然后通过各级级间节流孔依次流过各个闪蒸室完成多级闪蒸，浓缩后的末级盐水再次循环。

从各级蒸发室中闪蒸出的蒸汽，分别通过各级的汽水分离器，进入冷凝室的管间凝结成淡水。

各级淡水分别从受液盘，经淡水通路，随着压力降低的方向流到末级抽出。

海水前处理包括[4]多级闪蒸是针对多效蒸发结垢较严重的缺点而发展起来的，具有设备简单可靠、防垢性能好、易于大型化、操作弹性大以及可利用低位热能和废热等优点。

因此一经问世就得到应用和发展。

多级闪蒸法不仅用于海水淡化，而且已广泛用于火力发电厂、石油化工厂的锅炉供水、工业废水和矿井苦咸水的处理与回收，以及印染、造纸工业废碱液的回收等。

化工原理2.3(闪蒸)


① 从图2-3(b)查得： K1=4.80，K2=1.96，K3=0.80，K4=0.33
② 验证料液的泡点和露点：
泡点验证：
4
K izi 4 .8 0 .0 8 1 .9 6 0 .2 2 0 .8 0 .5 3 0 .3 0 3 .1 7 1 .29
i 1
露点验证：
4 zi 0.0 80.2 20.5 30.17 1.307
0.405。 ④ 计算汽、液相产量V和L：
V=eF=202.5kmol/h，L=(1-e)F=297.5kmol/h ⑤ 计算汽、液相组成y和x：(2-97)和(2-98)
成分
汽相组成yi 液相组成xi
乙烷(1) 0.1512 0.0315
丙烷(2) 0.3105 0.1584
丁烷(3) 0.4613 0.5768
戊烷(4) 0.0770 0.2333
汽液平衡常数与组成有关的闪蒸计算 (a) Ψ 和 x 、y 分层迭代 (b) Ψ 和 x 、 y 同时迭代
绝热闪蒸过程
• 绝热闪蒸：已知流率、组成、压力和温度 (或焓)的液体进料节流膨胀到较低压力产生 部分汽化。
• 绝热闪蒸计算：确定闪蒸温度和汽液相组 成和流率。
• 计算方程：物料衡算、相平衡关系、热量 衡算、 摩尔分率加和方程。
宽沸程绝热闪蒸的计算框图 窄沸程绝热闪蒸的计算框图
ChemCAD模拟闪蒸过程
ChemCAD的Flash单元是一个用来模拟各 种闪蒸过程的模块。提供有绝热、等温、 等熵等操作模式。
绝热闪蒸 闪蒸进料组成为摩尔分数：甲烷20%，正 戊烷45%，正己烷35%；进料流率为 1500kmol/h，进料温度为42℃，液体进料。 闪蒸罐的操作压力为206.84kPa，求闪蒸温 度、气相分率、汽液相组成和流率。

闪蒸原理

闪蒸原理闪蒸和蒸馏不同，在闪蒸过程中没有热量加入。

其原理很简单，物质的沸点是随压力增大而升高，那么是不是压力越低，沸点就越低呢。

那好，这样就可以让高压高温流体经过减压，使其沸点降低，进入闪蒸罐。

这时，流体温度高于该压力下的沸点。

流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化，并进行两相分离。

使流体达到气化的设备不是闪蒸罐，而是减压阀。

闪蒸罐的作用是提供流体迅速气化和汽液分离的空间。

可以看出闪蒸也是有代价的，就是牺牲压力能量。

一句话，闪蒸就是通过减压，是流体沸腾，而产生汽液两项。

建立一个新的压力等级下的汽液平衡。

多用于纯物质。

闪蒸, "FLASHING", 确实是从减压导致的汽液分离现象引申出的形象词汇, 如8楼的描述. 不过其严格定义适用的范围远不止此. 比较严格的定义是从一个热力学平衡态到下一个热力学平衡态变化的计算. 因此, 如果两个热力学状态的变化只有压力的降低, 并无内外功的交换和热的交换, 那的确与8楼描述的现象类似, 也是最容易想象的过程, 也是该词汇导出的源头. 实际上, 塔的蒸馏计算中, 每一块理论板都要进行这样的闪蒸计算, 不过此时一般的名称叫"平衡级"计算, 理论上更严格一些, 而其计算的内容是完全一样的. 每一个严格的或"闪蒸"计算或"平衡级"计算, 都必须满足以下三大平衡:质量平衡, 能量平衡和相平衡. 因此, 一个标准的"闪蒸"计算模块,既可处理压力的变化(升高或降低), 也可处理热的交换和功的交换. 内外功的交换和热量交换主要反映在能量平衡中, 质量平衡和相平衡则主要确定汽化分率和汽液相组成. 此外, "闪蒸"计算还有一个非常重要和有难度的任务, 是判断您指定的状态是否处于汽液两相, 还是仅汽相或仅液相. 而且, 液液平衡的计算一般也需要"闪蒸"计算承担, 当然有些软件单拿出来,因为计算难度更高. 以上对"闪蒸"的描述仅一家之言, 不是非常严谨, 但相对更准确一些. 总之, 不管您用PROII, ASPEN或HYSIS, 闪蒸"计算着实为其最基础的核心.闪蒸原理(2009-11-13 09:14:35)转载分类：工程技术标签：科技文化根据亨利定律P=EX，不同温度与分压下气相溶质在液相溶剂中溶解度不同。

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① 从图2-3(b)查得：
K1=4.80，K2=1.96，K3=0.80，K4=0.33
② 验证料液的泡点和露点： 泡点验证：
K z
i 1
4
i i
4.8 0.08 1.96 0.22 0.8 0.53 0.33 0.17 1.295
露点验证：

i 1
4
zi 0.08 0.22 0.53 0.17 1.307 Ki 4.8 1.96 0.8 0.33
例题 由乙烷(1)、丙烷(2)、正丁烷(3)和正戊
烷(4)组成的料液以500kmol/h的流率加入闪蒸
室。闪蒸室的压力为1.38MPa(13.6atm)，温度
为82.5℃。料液的组成为：
z1 0.08
z 2 0.22
z3 0.53
z 4 0.17
试计算汽、液相产品的流率和组成。
可见两者都大于1，说明料液的泡点Tb<82.5℃，露点Td>82.5 ℃，因 此在给定温度和压力下，料液将分成汽、液两相。
③ 迭代计算料液的汽化率e：
先设定一个e值，代入式(2-99)和(2-101)分别计算出G和G’。
若G偏离0，用式(2-100)迭代修正e。 本例取e的初值为0.1，迭代到e=0.405时，G接近0，故汽化率为
例2.ChemCAD模拟闪蒸过程
例2.ChemCAD模拟闪蒸过程
例2.ChemCAD模拟闪蒸过程
作业
P52
12,
14
Review
泡点和露点的计算 1.平衡常数与组成无关 试差法 相对挥发度法 2.平衡常数与组成有关 程 闪蒸过程使进料混合物部分汽化或冷凝得 到含易挥发组分较多的蒸汽和难挥发组分 较多的液体，且汽液两相处于平衡状态。
闪蒸过程仅对相对挥发度相差比较大的组 分分离有效。
汽液平衡常数与组成有关的闪蒸计算
(a) Ψ 和 x 、y 分层迭代 (b) Ψ 和 x 、 y 同时迭代
绝热闪蒸过程
• 绝热闪蒸：已知流率、组成、压力和温度 (或焓)的液体进料节流膨胀到较低压力产生 部分汽化。 • 绝热闪蒸计算：确定闪蒸温度和汽液相组 成和流率。 • 计算方程：物料衡算、相平衡关系、热量 衡算、 摩尔分率加和方程。
0.405。
④ 计算汽、液相产量V和L： V=eF=202.5kmol/h，L=(1-e)F=297.5kmol/h
⑤ 计算汽、液相组成y和x：(2-97)和(2-98)
成分 汽相组成yi 液相组成xi 乙烷(1) 0.1512 0.0315 丙烷(2) 0.3105 0.1584 丁烷(3) 0.4613 0.5768 戊烷(4) 0.0770 0.2333
宽沸程绝热闪蒸的计算框图 窄沸程绝热闪蒸的计算框图
ChemCAD模拟闪蒸过程
ChemCAD的Flash单元是一个用来模拟各 种闪蒸过程的模块。提供有绝热、等温、 等熵等操作模式。
绝热闪蒸 闪蒸进料组成为摩尔分数：甲烷20%，正 戊烷45%，正己烷35%；进料流率为 1500kmol/h，进料温度为42℃，液体进料。 闪蒸罐的操作压力为206.84kPa，求闪蒸温 度、气相分率、汽液相组成和流率。