精馏

假设： 填料塔内气液两相均为理想状态； 塔内各塔板直接为恒摩尔液流及恒摩尔气流； 进料只含H216O和H218O两组分； 设定条件： 相对挥发度a=1.002； 轻组分含量：进料x_F=0.99766,塔顶馏出物x_D=0.99824，塔底出料液x_W=0.01； 进料量Q=3373241.38mol/a，塔顶馏出物量D=3371241.38mol/a，塔底出料量W=2000mol/a; 泡点进料，q=1； 最小回流比R_min计算 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a<-1.002 D<-3371241.38 W<-2000 Q<-3373241.38 x_D<-0.99824 x_W<-0.01 x_F<-0.99766 R_min<-1/(a-1)*(x_D/x_F-a*(1-x_D)/(1-x_F)) cat("最小回流比R_min=",R_min) ## 最小回流比R_min= 123.5 回流比R与理论塔板数Nt关系 化工生产中，一般R=（1.2~2）*R_min。故在125~250之间以2.5的步长取若干回流比值，计算每个回流比对应的理论塔板数。 ...

老板说要计算2700块踏板的精馏塔，手算不可能，得靠编程。于是先试着用R写了代码，来计算已有实例中的理论塔板数。经过几次修改，得到正确的结果。 已知条件： 泡点进料，所以$q=1$； $x_D=0.95,x_F=0.40,x_W=0.02$; 平衡线方程：$x={y\over (2.47-1.47y)}$; 精馏段操作线方程：$y=0.677x+0.306$; 提馏段操作线方程：$y=1.467x-0.009$. R代码： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 x<-1 y<-0.95 n<-0 X<-c(0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0) Y<-X while(x>=0.02){ x<-y/(2.47-1.47*y); n<-n+1; X[n]<-x; Y[n]<-y; if(x>=0.4){ y<-0.677*x+0.306; h<-n; } else{ y<-1.467*x-0.009; } } cat("理论塔板数：",n,"\n","精馏段塔板数：",h,"\n","提留段塔板数：",n-h,"\n","进料板：",h+1) ## 理论塔板数： 15 ## 精馏段塔板数： 6 ## 提留段塔板数： 9 ## 进料板： 7 1 cat("各塔板气液组成：","\n",X,"\n",Y) ## 各塔板气液组成： ## 0.885 0.7943 0.6862 0.5762 0.4811 0.4098 0.3619 0.3065 0.2418 0.1762 0.1186 0.07409 0.0429 0.02256 0.009898 ## 0.95 0.9051 0.8438 0.7705 0.6961 0.6317 0.5835 0.5219 0.4406 0.3457 0.2495 0.165 0.09968 0.05394 0.0241