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DSTWU简捷塔的轻重关键组分你有没有搞清楚?

liwan123
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在进行一个塔的设计时,如果我们没有查询到相关的操作参数,那么就可以通过DSTWU进行参数的估计。虽然说DSTWU参数估计的准确性是随着物系偏离理想物系的程度而降低的,尤其是对于强非理想物系。但是对于目前尚不熟悉化工原理等专业知识的人而言,暂且不管准确度,DSTWU好歹是一个能获取到数据的工具。而在DSTWU数据输入的时候,有四个非常关键的空,那就是轻关键组分的选择及其回收率以及重关键组分的选择及其回收率。

 

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首先是轻关键组分、重关键组分,这个概念还有一个更为简单的版本,轻组分、重组分。我们知道,精馏塔进行分离时,沸点低的一般从塔顶走,沸点高的一般从塔底走,如果进料只有两种物质,那么很好定义,沸点低的就是轻组分,沸点高的就是重组分。

一般的简单精馏塔都是一股进料,两股出料,也就是会把进料分为两部分,而切割的基准就是沸点高低。前面提到了进料只有两种物质,很好区分轻组分和重组分,那么当进料有多种物质时,例如A B C D E按照沸点从低到高排列,这时候如何找到轻关键组分和重关键组分呢?

 

 

重点就在于关键二字,关键这两个字意味着控制这两种物质的纯度即可控制整个塔的分离要求。假如这个精馏塔的目标是将进料切割为AB(从塔顶走)和CDE(从塔底走),那么B就是轻关键组分,C就是重关键组分。只要B往塔顶走了,那么A肯定全部往塔顶走了,因为A的沸点比B还低;同理,只要C往塔底走了,那么D和E肯定全部往塔底走了,因为D和E的沸点更高。所以B和C这两个物质的分离水平就决定了整个塔的分离水平,所以称之为关键组分。

当然,我们也可以发现,切割位置会决定关键组分的选择,即使是相同的进料,如果这个塔的目标是将进料切割为ABC(从塔顶走)和DE(从塔底走),那么这个时候C就是轻关键组分,D就是重关键组分。

 

 

了解完关键组分的概念后,第二个很容易出问题的地方就是回收率。因为窗口仅仅是写了一个回收率,但是到底是塔顶物流当中的回收率还是塔底物流当中的回收率,亦或者是轻关键组分按照塔顶回收率计算,重关键组分按照塔底回收率计算。事实上,在Aspen的DSTWU模块当中,默认塔顶流股为产品流股,也就是说不管是轻关键组分还是重关键组分,都按照塔顶流股中该组分的量除以进料中该组分的量计算回收率。所以,一般而言,轻关键组分的回收率会靠近1,而重关键组分的回收率会靠近0。更多精馏塔模拟优化与水力学分析的内容,我们有专门课程进行讲解(精馏塔模拟优化与水力学分析系列课)。

 

 

轻重关键组分的概念及其回收率的计算一定要熟练掌握,很简单,但是很多人就会出问题。我们进行任何一个模块的模拟,一定要明白每一个空的含义,不清楚含义,或者理解错含义,那么不管你如何检查,都检查不出错误,而且白白浪费时间。

标签: 2020化工设计竞赛 化工设计竞赛 简捷塔

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