[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)閃蒸器建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310655924.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103676652A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏江;葛文鋒;鄭小青;包巍;鄭松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.一種動(dòng)態(tài)閃蒸器建模方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟(1)假定壓力P、溫度T，建立閃蒸器內(nèi)物料衡算方程，其模型表達(dá)式如下所示：

M+F·Δt＝V+L

MZi0+F·Δt·Ziin=Vyi+Lxi]]>

閃蒸器內(nèi)氣液組分之間的關(guān)系可通過(guò)歸一化方程與相平衡方程進(jìn)行模擬：

∑x_i＝1

∑y_i＝1

ki=yixi]]>

式中：M為閃蒸器內(nèi)原有物料的持有量，mol；F為混合物進(jìn)料量，mol/h；V為閃蒸器內(nèi)閃蒸后氣體的量，mol；L為閃蒸器內(nèi)閃蒸后液體的量，mol；為進(jìn)料中i組分組成，為閃蒸器內(nèi)上一輪i組分組成，x_i為i組分液相摩爾組成；y_i為i組分氣相摩爾組成；k_i為i組分氣液平衡常數(shù)；Δt為閃蒸器內(nèi)每輪計(jì)算所需的時(shí)間，h；

步驟(2)通過(guò)步驟(1)計(jì)算出閃蒸器內(nèi)閃蒸后氣體的量V、閃蒸后液體的量L、液相摩爾組成及氣相摩爾組成；

步驟(3)閃蒸器在使用過(guò)程中物料之間存在著能量平衡，選用物料的焓值進(jìn)行計(jì)算，其平衡方程如下所示：

|ΔH|＝|(F·Δt·H_in+MH)-(VH^v+LH^l)|

從上式可知，當(dāng)|ΔH|＞ε，假定的溫度偏離合理值；

????????????當(dāng)|ΔH|≤ε，假定的溫度在合理的范圍值之內(nèi)；

根據(jù)步驟(1)、步驟(2)的計(jì)算結(jié)果可通過(guò)步驟(3)判斷步驟(1)中假定的溫度是否合理，若不合理，則返回步驟(1)，重新假定溫度T，重復(fù)步驟(1)、步驟(2)進(jìn)行迭代計(jì)算，直至迭代收斂后，進(jìn)入步驟(4)；

其中，H為閃蒸器內(nèi)上一輪物料的摩爾焓，H_in為進(jìn)料流股的摩爾焓，H^l為閃蒸器內(nèi)液相的摩爾焓，H^v為閃蒸器內(nèi)氣相的摩爾焓，ΔH為閃蒸前后物料的焓差；H^v、H^l分別是T、P及物料組成的函數(shù)，H^v、H^l可通過(guò)下式進(jìn)行模擬：

H^v＝f(T，P，y_i)

H^l＝f(T，P，x_i)

步驟(4)由于閃蒸器的物理體積不會(huì)改變，已知閃蒸器出口液體流量、出口液體摩爾體積、出口氣體流量、出口氣體摩爾體積的情況下，可通過(guò)下式判斷閃蒸器內(nèi)物料填充狀況；

|ΔV|=|(V-Vout·Δt)Vmvapor+(L-Lout·Δt)Vmliquid-VF|]]>

從上式可知，當(dāng)|ΔV|＞ε，閃蒸器物理體積與塔內(nèi)物料體積差別較大；

????????????當(dāng)|ΔV|≤ε，閃蒸器物理體積與塔內(nèi)物料體積較為接近；

根據(jù)步驟(1)、步驟(2)、步驟(3)的計(jì)算結(jié)果，可通過(guò)步驟(4)判斷步驟(1)中假定的壓力P是否合理，若不合理則返回步驟(1)，重新假定壓力P，重復(fù)步驟(1)、步驟(2)、步驟(3)進(jìn)行迭代計(jì)算，直至步驟(4)中的計(jì)算結(jié)果合理；

其中，V_F閃蒸器的物理體積，m³；L_out閃蒸器出口液體流量，mol·s^-1；V_out閃蒸器出口液體流量，mol·s^-1；閃蒸器出口液體摩爾體積，m³·mol^-1；閃蒸器出口氣體摩爾體積，m³·mol^-1；ΔV閃蒸器內(nèi)物料體積與閃蒸器物理體積的差值，m³。

2.如權(quán)利要求1所述一種動(dòng)態(tài)閃蒸器建模方法，其特征在于：用步驟(4)中閃蒸器內(nèi)物料填充狀況判斷假定的壓力是否合適。