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例1.换热系统冷热物流的热熔流率， 初始温度如下表，若冷热物流最小传递温差为10oC， 试用问题表格法计算该系统的夹点温度， 所需的最小公用冷负荷和最小公用热负荷?,解 根据所给数据作出问题表格（1）,在T min=10oC的情况下，夹点温度在热流体夹点温度150C和冷流体夹点温度140 C之间，故最小公用工程加热量 Q H min = 100 kw 最小公用工程冷却量 Q C min = 95 kw,例2 试用夹点设计法对上题物流进行匹配 （要求画出换热器以及所需的公用冷量、热量）。,夹点上方子网络匹配：NH NC, FCPH FCPC, H2与C1匹配，H2放出的热量为2.5 (160-150) = 25， C1需要的热量为3.5 (170-140) = 105，需外加热量80.H2需热量2.0 (50-140) = 20,夹点下方子网络匹配: NHNC, FCPH FCPC, H1与C1匹配, H2与 C2 匹配，H1放出的热量为4.0（150-60） = 360，C1需要的热量为3.5（140-50） = 315，需外加冷量45；H2放出的热量为2.5（150-50） = 250， C2需要的热量为2.0（140-40） = 200， 需外加冷量50。,例3 现有一五组分碳氢化合物的混合物，其组成和各组分的相对挥发度如下表所示：工艺要求得到高纯度的单组分产品，试用有序直观推断法进行分离序列的综合。 分离易度系数计算公式：CES = f*， f = D/W或W/D，f 取接近 1的数值， = (-1)*100。,（1）根据经验规则M1、M2，分离采用常规精馏。 （2）规则D1、S1未采用。（3）根据规则S2，B/C的分离应放在最后。（4）根据规则C1，C组分应优先分出，但规则S2优先于规则C1，故C放在最后分离。（5）计算分离易度系数 CES ( A/BCDE) = 0.73,CES ( ABC/DE) = 7.63, CES ( ABCD/E) = 1.11,根据规则C2 ABC/DE分离应优先，因为此处分离易度系数最大（6）考虑前面的步骤，得到以下分离序列：,6/3/F/Fmax问题，说明Johnson规则在特殊的n/3/F/Fmax问题上的应用,首先对此问题检查 是否满足条件 因为 式子ai=pi1+pi2得到满足。表中右侧写出了 根据ai=pi1+pi2和bi=pi2+pi3计算的虚拟二单元加工时间。因此可以两个虚拟时间为准，用Johnson规则求取最优时间表 (3, 2,4，5, 1,6)或（3，4，2，5，1，6）,例7-4 利用夹点设计方法对下表中的物流进行匹配，设最小传热温差Hmin = 20oC,4,Ti-Ti+1,FCpC-FCpH,7,FCp,6,5,10,3,117.5,107.5,10,0,2,1,冷流股 3 4,T/OC,热流股 1 2,Qi,Ii,Di,流股与温度,温区,5,4,3,2,1,列,最小加热量为107.5 kW，最小冷却量为40kW，夹点位置在90-70.N1 N3 + N4, FCp1 FCp3 ,FCp1 FCp4,Q = 2.5(125-70) = 137.5 kW,Q = 2(150-90) = 120 kW,Q = 3(100-70) = 90 kW,70oC,90oC,夹点之上物流匹配情况,夹点之下股流N1+N2 N3+N4,夹点之下的2条热物流，只有流股2的热容流率大于冷物流，它可以与任意一条冷物流匹配，问题是剩下的物流则无法进行匹配。 因此需要对夹点之下的热物流作分割,把夹点之上或夹点之下的冷、热物流的热容流率按照数值的大小分别排成两列列入FCp表，将可行性判据列于表头。 每个FCp值代表一个流股，那些必须参加匹配的FCp值用方框圈起(如夹点之上的每个股流必须参加匹配)。 夹点匹配表现为一对冷、热流股FCp值的结合，分割后的流股热容流率写在原流股热容流率旁边。,由于热流股数可大于冷流股数，所以图c中的冷流股（FCp = 2.5）的分割在最终设计中是可以省略的。需要强调指出的是，FCp表只能帮助我们识别分割的流股，而并不真正代表最终设计中分割流股的分流值（即分支的FCp值）。,例：一个含有5个组分的轻烃混合物的组成如下：,拟采用常规蒸馏，试综合出合适的分离序列，分离该5个组分为纯组分,解：求取CES：（以A为例）该分离点下全系统的容易分离系数,由M1、M2，采用常规蒸馏；由于轻组分沸点低，为减轻冷冻负荷，采用加压下冷冻 D1、S1未用 S2，组分D、E间难分离，这是因为其间组分相对挥发度最小，=1.25，故放在最后分离 由C1，组分E含量大（占0.35），似应先分离出去，但因为S2优于C1，所以组分E不宜先分离出去,由C2，倾向于50/50分离，加上再考虑CES值，则ABC/DE，即C、D间为分离点较宜，此时为0.45/0.55分离，CES=114.5为最大 现考虑A、B、C的分离方案选择，需要比较各分离点的CES值,
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