توضیحات
محاسبات فلش و تخمین فشار ظرف تبخیر آنی(Flash Drum) برای سیستم دو جزئی اِن-هپتان و اِن-پنتان در نرم افزار متلب(MATLAB)
شرح پروژه:
در این پروژه محاسبات فلش و تخمین فشار ظرف تبخیر آنی(Flash Drum) و ترکیب بخار و مایع برای سیستم دو جزئی اِن-هپتان و اِن-پنتان در نرم افزار متلب(MATLAB) کدنویسی شده است.
تعادل بخار-مایع:
تعادل بخار-مایع توسط قانون رائولت(Raoult Law):
درصورتیکه فرض کنیم که فاز بخار یک گاز ایده آل باشد و فاز مایع یک محلول ایده آل باشد، معیار تعادل به صورت زیر نوشته می شود:
نسبت کسر مولی فاز بخار به کسر مولی فاز مایع، Ki به صورت زیر تعریف می شود:
محاسبات تبخیر ناگهانی یا فلش(Flash):
شکل مخزن تبخیر آنی.
محاسبات تبخیر ناگهانی یا فلش برای فرآیندهایی شامل تعادل بخار-مایع(VLE) مورد استفاده قرار می گیرند. در یک فرآیند نمونه که نیاز به محاسبات فلش دارد، یک جریان خوراک(F) به دو فرآورده یا محصول بخار(V) و مایع(L) تفکیک می شود.
در واقع، محاسبات فلش به صورت سرراست و مستقیم بوده و شامل ترکیب معادلات تعادل بخار-مایع(VLE) همراه با موازنه های جرمی اجزاء می باشد، و در پاره ای موارد شامل موازنه های انرژی نیز می باشد.
محاسبه تبخیر ناگهانی یا فلش همراه با فراورده های مایع و بخار:
یک فلش(Flash) را درنظر می گیریم که در آن خوراک F (با ترکیب zi) به فرآورده بخار V (با ترکیب yi) و فرآورده مایع L (با ترکیب xi) تقسیم می شود. برای هر یک از Nc جزء، می توانیم یک معادله موازنه مواد را به صورت زیر بیان کنیم:
فلش-pT:
ساده ترین فلش معمولاً تعیین فشار و دما (فلش-pT) می باشد زیرا Ki اساساً به فشار و دما وابسته است. حال می خواهیم یک روش رایج برای حل معادلات حاصله ارائه دهیم که تقریب عددی خوبی دارد.
با جایگزینیyi=Ki *xi در معادله موازنه جرمی Fzi=Lxi+Vyi خواهیم داشت
با واردکردن رابطه موازنه جرمی کل L=F-V در رابطه مذکور داریم:
رابطه فوق را نمی توان بطورمستقیم برای محاسبه xi مورد استفاده قرار داد چرا که نسبت تقسیم بخار به خوراک V/F نامعلوم است. برای یافتن نسبت V/F می توان از رابطه
یا از رابطه زیر استفاده نمود.
بااینحال ملاحظه شده که عبارت
منتهی به یک معادله با تقریب خوب می شود که به معادله فلش راچفورد-رایس(Rachford-Rice) معروف است.
نمونه نتایج:
نمودار: