基于Excel的精馏塔理论塔板数的图解法.pdf

化学工程师
Sum 177 No 6
Chemical Engineer
2010年第6期
文章编号:1002-1124(2010)06-0016-04
继续教料
基于 Excel的精馏塔理沧
塔板数的图解法
许可,刘军坛,彭伟功,郑宾国,崔节虎
(郑州航空工业管理学院,河南郑州450015)
摘要:本文介绍了用Excl图解法求精馏塔理论板数的方法,采用 Excel电子表格作为输入输出界
面,用VBA程序进行理论塔板数的计算,计算结果以表格和图形的方式表示。该方法可以快速计算出理论
塔板数、加料板位置及每一块理论塔板上的气液组成。通过实例证明该方法较为准确并且简单实用。
关键词:精馏塔;理论板数; Excel;VBA程序
中图分类号:1TP311
文献标识码:A
Graphic solution to rectification column theoretical plate numbers by using Exc
XU Ke, LIU Jun-tan, PENG Wei-gong, ZHENG Bin-guo, CUI Jie-hu
Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management, Zhengzhou 450015, China
Abstract: This work introduced an Excel -ased graphic solution to rectification column theoretical plate
numbers. The Excel worksheet was used as the input and output interface, the computation was accomplished by
using VBA program. The results were expressed as table and graph. This method could quickly compute the theo
retical number of ower plates, the position of char ing plate and the vapour-liquid composition of every theoretical
tower plate. The application examples verified its accuracy and practical value
Key words: rectification column; theoretical plate numbers; Excel; VBA program
精馏是一种重要的传质单元操作,精馏塔理论
塔板数的计算是其重要的内容,无论是对设计过程1原理和步骤
还是操作过程都有重要的意义。理论塔板数的计算
方法有逐板计算法和图解法。其中逐板计算法是计1.1有关方程
算理论塔板数的基本方法,结果准确、清晰,不仅1.1』气液相平衡方程
可以计算出塔板数和进料板位置,而且可以得到每
y=八(x)
一块塔板上的气液组成,但此法计算过程繁琐,工
在计算过程中主要是由气相的组成来计算相
作量大。用图解法比较直观简便,但手エ图解法准应板上的液相组成,上述方程应变换为以气相组成
确性较差。用 Excel I的图表功能,可以比较方便地来表示液相组成的方程。
解决这一问题。本文给出用图解法求精馏塔理论塔
ig(y)
板数的通用程序,程序采用VBA编制,该程序具有
通常情况下已知xy气液平衡数据,这时,对于
校好的通用性,对于图解法求精馏塔理论塔板数的给定的y,可用一元三点插值公式来求取x的数值。
不同问题,只需在表格中输人体系的气液平衡数据
k+2k+2
y
以及分离要求,即可计算岀精馏塔理论塔板数,加
料板位置及每一块理论塔板上的气液组成,并且计
其中
分别为最接近
算结果是以图形的方式表示,计算结果较为直观。
y的3个插值结点和相应的函数值,通过程序中的
函数即可采用插值法进行计算。
收稿日期
1.1.2精馏段操作线方程
碁金项目:郑州航空丁业管理学院2009年教育科学研究立项课题
R
(zhiy09-50)
rr+1*+RA1
作者简介:许可(1972-),男,博士,讲师,主要从事化学化工教学1.13、提馏段操作线方程
和科研工作。
2010年第6期
许可等:基于 Excel的精馅塔理论塔板数的图解法
y=(R+1)D(1-g)F2(R+1)D-(1-gFを(S)I,J两列数据为q线以及提馏段操作线,K,L两列数
RD+QE
H-D
据为阶梯线,A,B两列数据为每层塔板上的气液平
1.1.4q线方程
衡组成。
表格中的宏采用 Visual Basic编辑器进行编制。
此法制成的应用程序操作简便,通用性强,并且把复
有关计算和图表绘制
杂的手工操作交给程序来完成2],计算程序如下
根据分离要求(塔顶、塔底和进料组成xD,xw
Sub hong(
xr)进料状态q值和回流比R值,进行以下计算:
Dim xcz(100)As Variant
(1)根据精馏段操作线方程和g线方程,求出
Dim yez(100)As Variant
两条线的交点d,坐标为(xa,ya)
Dim xph(100)As Variant
Dim yph(100 )As Variant
R
Dim u(100 )As Variant
R+1
Dim v(100 )As Variant
For i=l To 100
R+1g-1
(8)
u(i)=Active Sheet Cells (i, 6)
v(i)=Activesheet. Cells(i, 5)
R+1
(2)根据d点(xa2ya)和D点(xn,ym=xn)求出精
If u(1)=l And u(i) =0 Then nph=i
馏段操作线方程:
If u(1)=0 And u(i) =1 Then nph=
arya/(apa)x(ax-xa)+y
Next i
根据d点(xa,y)和昭点(xu,y=x)求出提
xa=Activesheet. Cells(1, 15)
馏段操作线方程
ya=Activesheet. Cells(1, 15)
xb=Activesheet. Cells(2, 15)
y=(ya/(a-4)x(x-31)+ya
(4)求出精馏段操作线在y轴上的截距b
b=Activesheet. Cells(2, 15)
b=x/(R+1)
G=Activesheet. Cells(3, 15
(5)连接b点(0,b)和D点(x0,y=x)画出精馏
R=Active Sheet Cells(4, 15)
段操作线。
xf=Activesheet. Cells(5, 15)
(6)连接F点(xF,x)和d点(xa,ya)画出q线。
xd=((xa(R+1)+(x/(q-1+1e-10)
7)连接d点(x,xa)和W点(xv,xw)画