对于要完成多组分分离设备的最终设计，必须使用严格算法，但是近似算法可以为严格计算提供合适的迭代变量初值，因此本设计中采用两种方法相结合，并以计算机进行数值求解的方式来确定各级上的温度、压力、流率、气液组成和理论板数。计算过程描述如下： 第一步 确定关键组分
塔Ⅰ
重关键组分（HK)：四氯化硅（SiCl4） 轻关键组分（LK):三氯氢硅（SiHCl3) 轻组分（LNK)：二氯硅烷（SiH2Cl2)
重关键组分（HK)：三氯化硅（SiHCl3） 轻关键组分（LK):二氯硅烷（SiH2Cl2) 重组分（HNK)：四氯化硅（SiCl4)
塔Ⅱ
第二步 确定精馏塔设计条件 操作温度 塔顶
塔Ⅰ
塔釜
78℃ 42℃
进料组分 进料流量/Kmol.h SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 SiH2Cl SiHCl3
塔釜
65℃
SiCl4
1.167397 15.3096 44.44285
-1摩尔分数/% 1.916284 25.13082 72.95299
分离要求 馏出液中SiHCl3质量含量>=93.946 釜液中SiCl4质量含量>=94.000
塔顶
塔Ⅱ
35℃
馏出液中SiH2Cl2质量含量>=99.600
Ⅰ塔塔顶出料流量 Ⅰ塔塔顶出料组成 釜液中SiHCl3质量含
量>=99.500
第三步 用FUG简捷计算法求出MESH计算的初始理论板数 1.由清晰分割得各塔的进出组分 组分
进塔组成/%
SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 Σ
1.916284 25.13072 72.95299 100.00
塔Ⅰ 塔顶组成/% 7.221959 92.62967 0.148369 100.00
塔釜组成/%
0 0.751706 99.24829 100.00
进塔组成/% 7.221959 92.62967 0.148369 100.00
塔Ⅱ 塔顶组成/% 99.67945 0.320551
0 100.00
塔釜组成/% 0.374527 99.46612 0.159357 100.00
2.由Fenske公式计算Nm
轾骣dlg犏琪琪犏w桫Nm=臌LK 骣d琪琪w桫HKlgaLK-HK
3．由恩特伍德公式计算最小回流比
üaixi,Fåa-q=1-qïïïiý ?Rm
ai(xi,D)mïRm=åïai-qïþ4.由芬斯克公式计算非清晰分割的物料组成
骣dHKfi琪琪wHKfi桫 ，di=wi=骣骣dHKdNmHK琪1+1+琪a(i-HK)琪琪wHKw桫桫HK5.由Kirkbride经验式确定进料位置
轾骣zHK,FNR犏琪=犏琪NS犏zLK,F桫臌骣xLK,W琪琪xHK,D桫20.206(ai-HK)(ai-HKNm
)Nm骣W琪琪D桫
6.由吉利兰关系式计算理论板数
即Y=0.75-0.75X0.5668
R-RmN-Nm ，Y= R+1N+1第四步 由MESH方程计算理论板数 式中X=1. 用FUG简捷计算法得到的理论板数N和进料位置M作为初始值，初始化汽液流量Vj和Lj。 2. 由塔顶和塔釜的温度，用线性内插得中间各级的温度初值。由塔顶和塔釜的压力，用线性
内插得中间各级的压力初值。
T(j)=TD+(TW-TD)?(j1)/(N-1)P(j)=PD+(PW-PD)?(j1)/(N-1)
3. 用托马斯法求出各组分的xi,j
轾B犏1犏A犏2犏犏 犏犏犏犏犏犏犏臌C1B2C2AjBjAN-1CjBN-1CN-1ANBN轾xi,1轾D1犏犏犏xi,2犏D2犏犏犏犏犏犏犏xi,j=犏Dj 犏犏犏犏犏犏犏xi,N-1犏DN-1犏犏犏x犏DN臌臌i,N式中Aj=Vj+å(Fm-Um-Wm)-V1，(2＃jm=1j-1N)
j轾Bj=-犏Vj+1+å(Fm-Um-Wm)-V1+Uj+(Vj+Wj)Ki,j，(1＃j犏m=1臌N)
Cj=Vj+1Ki,j+1，(1＃jDj=-Fjzi,j，(1＃jN-1) N)
4. 则上步求得的液相组成和初始压力泡点计算得到各块塔板的温度Tj
GSYj=åyi,j-1=0
i=1c5. 比较计算出来的Tj与假设Tj是否有变化，若有变化则迭代Tj重新计算 6. 由各级的温度进行热量衡算（H方程）得Vj和Lj
由ajVj+bjVj+1=gj计算Vj，其中aj=hj-1-Hj
bj=Hj+1-hj
j-1轾Fm-Wm-Um)-V1 gj=犏å(犏m=1臌(h-h)+Fj(hj-Hjj-1F,j)+Wj(Hj-hj)+Q1
由Lj=Vj+1+å(Fm-Wm-Um)-V1求得各级Lj
m=1j7. 比较计算出的Vj和Lj与原来的值是否有变化，若有则迭代Vj和Lj重新计算
8. 计算塔出料含量是否达到分离要求，若达到分离要求则当前理论塔板数N、汽液相流率
Vj、Lj各块塔板的温度Tj和压力Pj即为所求结果，若没有达到则调整理论板数和加料位
置重新计算
精馏塔的严格计算框图
计算过程的True Basic程序
程序运行结果：
运行结果列表如下： 塔Ⅰ 塔板 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 T/℃ P/Kpa L/kmol.h V/kmol.h -1-1液相摩尔分数x SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 气相摩尔分数y SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 41.99716 43.78845 44.74464 45.39578 46.01045 46.765 47.83563 49.42407 51.69824 54.63649 57.90421 60.98123 63.47849 65.3004 66.5795 67.84591 69.1265 70.40612 71.64975 72.81946 73.88599 74.83392 75.6615 76.37713 76.99509 77.5315 78.00236 153.58216 155.04342 156.50469 157.96595 159.42722 160.88848 162.34975 163.81102 165.27228 166.73355 168.19481 169.65608 171.11734 172.57861 174.03987 175.50114 176.9624 178.42367 179.88493 181.3462 182.80746 184.26873 185.72999 187.19126 188.65252 190.11379 191.57506 76.05991 76.18159 76.21414 76.17206 76.04082 75.77461 75.30609 74.57869 73.61609 72.572 71.6631 71.01821 70.62827 126.2288 126.19404 126.13012 126.06254 126.00863 125.97842 125.97517 125.99722 126.04007 126.09856 126.16777 126.24443 126.32538 0 0 92.31117 92.43285 92.46541 92.42332 92.29208 92.02587 91.55736 90.82996 89.86735 88.82326 87.91436 87.26948 86.87953 81.47353 81.43877 81.37486 81.30728 81.25336 81.22315 81.2199 81.24195 81.28481 81.34329 81.4125 81.48916 81.57012 0.07717 0.03652 0.02031 0.01398 0.01148 0.01043 0.00985 0.00935 0.00875 0.00804 0.00731 0.00667 0.00619 0.00588 0.00269 0.0012 0.00053 0.00023 0.00009 0.00004 0.00002 0.00001 0 0 0 0 0 0.92152 0.96031 0.97296 0.97254 0.96234 0.94014 0.89991 0.83384 0.73758 0.6179 0.49433 0.38817 0.30999 0.25854 0.23503 0.20784 0.1787 0.14932 0.1231 0.0988 0.07382 0.05538 0.04046 0.02869 0.0196 0.01267 0.00746 0.0013 0.00317 0.00673 0.01348 0.02617 0.04943 0.09024 0.15681 0.25367 0.37406 0.49836 0.60516 0.68381 0.73558 0.76228 0.79096 0.82078 0.85045 0.8786 0.90408 0.92617 0.94461 0.95953 0.9713 0.9804 0.98733 0.99254 0 0.07717 0.04367 0.03031 0.02509 0.02305 0.02222 0.0218 0.02148 0.02112 0.02069 0.02022 0.0198 0.01947 0.00911 0.00417 0.00186 0.00082 0.00035 0.00015 0.00006 0.00002 0.00001 0 0 0 0 SiHCl3 14.97594 0 0.92153 0.95349 0.96392 0.96357 0.95516 0.93686 0.90374 0.84953 0.77084 0.67345 0.5733 0.48749 0.42438 0.39646 0.36009 0.31805 0.27295 0.22747 0.18404 0.14461 0.11038 0.08177 0.05863 0.04037 0.02626 0.01553 0 0.0013 0.00284 0.00577 0.01134 0.02179 0.04093 0.07445 0.12899 0.20803 0.30586 0.40648 0.49271 0.55615 0.59443 0.63574 0.68009 0.72623 0.77218 0.81581 0.85533 0.8896 0.91822 0.94137 0.95963 0.97374 0.98447 SiCl4 理论板数N 26
进料位置M 13 回流比R 4.680 塔顶出料量Kmol/h SiH2Cl2 1.25411 0.02121 塔II 塔板 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 T/℃ P/Kpa L/kmol.h V/kmol.h -1-1液相摩尔分数x SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 气相摩尔分数y SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 34.99331 35.29749 35.73712 36.45696 37.7205 39.91255 43.34485 47.80243 52.37494 56.11316 58.68941 60.29898 61.27657 62.01392 62.64928 63.19296 63.65805 64.05847 64.40723 64.7168 65.00105 253.80816 255.20992 256.61167 258.01342 259.41518 260.81693 262.21868 263.62044 265.02219 266.42395 267.8257 269.22745 270.62921 272.03096 273.43272 274.83447 276.23622 277.63798 279.03973 280.44148 281.84324 26.92277 26.91433 26.88906 26.83194 26.72359 26.55801 26.37647 26.26199 26.25611 26.31876 26.39188 26.44809 44.18071 44.24131 44.29637 44.34589 44.3901 44.42978 44.4654 44.49707 0 0 28.12269 28.11424 28.08898 28.03186 27.9235 27.75793 27.57638 27.4619 27.45602 27.51867 27.5918 27.648 29.12936 29.18996 29.24502 29.29454 29.33875 29.37843 29.41405 29.44572 0.99506 0.98881 0.97549 0.94788 0.89362 0.79735 0.65302 0.48147 0.32337 0.20656 0.13286 0.09071 0.06788 0.05202 0.03918 0.02899 0.02104 0.0149 0.01022 0.00667 0.00399 0.00494 0.01119 0.02451 0.05212 0.10638 0.20265 0.34698 0.51852 0.67661 0.79339 0.86701 0.909 0.93144 0.9473 0.96014 0.97033 0.97828 0.98439 0.98903 0.99242 0.9946 0 0 0 0 0 0 0 0.00001 0.00002 0.00005 0.00013 0.0003 0.00067 0.00068 0.00068 0.00068 0.00069 0.0007 0.00075 0.0009 0.00141 0 0.99506 0.98908 0.97633 0.9499 0.89798 0.80589 0.6679 0.50391 0.35272 0.24094 0.17036 0.12996 0.1009 0.07679 0.05729 0.04183 0.02978 0.02049 0.01341 0.00804 SiHCl3 14.97004 0 0.00494 0.01092 0.02367 0.05011 0.10202 0.19411 0.3321 0.49608 0.64726 0.75901 0.82951 0.86976 0.89881 0.92291 0.94241 0.95786 0.9699 0.97917 0.98618 0.99131 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00001 0.00002 0.00005 0.00012 0.00029 0.00029 0.0003 0.0003 0.00031 0.00032 0.00034 0.00041 0.00065 理论板数N 20
进料位置M 12 回流比R 22.437 塔釜出料量Kmol/h SiH2Cl2 0.06010 SiCl4 0.02121 精馏塔的设计
本章节将根据第五章计算结果进行塔的设计。 6．1 精馏塔Ⅰ（筛板塔）的计算
对于塔Ⅰ，本设计根据产品及生产产品所需要的原、辅材料和实际生产需要，拟选用筛板塔。
在此，选用筛板塔有以下优点： 1、 结构简单，制造维修方便； 2、 生产能力大，可以满足生产需要； 3、 具有满足工艺生产条件的操作弹性； 4、 工程上，造价较其他类型的塔低。
本设计中，蒸汽负荷因子C的值可由Smith图（此图是按照液体的表面张力s=20mNm时的经验数据绘制而成的）查得。当塔内液体的表面张力不为20mNm时，由图上查出的C值可按下式进行校正：
C20骣20=琪琪Cs桫s0.2
其中：C20为表面张力为20mNm时的C值；C为表面张力为时的C值；为物系的液体表面张力mN/m。
精馏塔的工艺条件及有关物性的计算
平均操作温度
127T=åTj=335.0639K
27j=1平均操作压力
127p=åpj=172.5786Kpa
27j=1平均气相摩尔流量
126nV=åVj=85.95095Kmol/h
26j=1平均液相摩尔分数
126x1=åx1,j=0.009105
26j=1126x2=åx2,j=0.442057
26j=1126x3=åx3,j=0.549018
26j=1
液相质量流量:
126骣3WL=邋琪Li,j创xi,jMi26j=1桫i=1())=4.372Kgs
气相质量流量：
126骣3WV=邋琪Vi,j创yi,jMi26j=1桫i=1(=3.616Kgs
气相混合物的分子量：
126骣3MV=邋琪yi,jMi26j=1桫i=1()=152.163KgKmol
液相混合物密度：
骣骣130琪琪rL= 邋ai?riai,j?ri?琪琪30j=1i=1i=1桫桫=0.006668?1133.8396760.421442?1257.2280.57189?1392.0769537
c()c=1297.495Kg/m3气相混合物密度：
PMV172578.6创152.16310-3rV===9.426Kg/m3
RT8.3145´335.0639塔内液体体积流速：
Lh=WL4.372´3600==12.13m3/h rL1297.495塔内气体体积流速：
Vs=nVRT8.3145创335.063985.95095?1000/3600==0.3854m3/s p172578.6塔径的计算
无量纲流动参数
FLV=LSVSrLWL=rVWVrV4.3729.429==0.103 rL3.6161297.495根据板式塔塔板间距的标准系列，取塔的板间距HT=350mm，板上液层高度hL=55mm，则：
HT-hL=350-55=295mm
史密斯关联图
查Smith图得：物系表面张力为20mNm时，以FLV为横坐标查得蒸汽负荷因子
C20=0.056
塔内流体的表面张力：
d=x1d1+x2d2+x3d3 =0.009105?10.42980.0.442057?13.3395090.549018?15.0515146
=14.2553mNm骣s故有：塔Ⅰ内蒸汽负荷因子Cs=C20琪琪20桫0.2骣14.2553=0.056?琪琪桫200.20.052
最大允许气速：
umax=Cs取安全系数为0.6，则
rL-rV1297.495-9.429=0.052?rV9.4290.608m/s
u=0.6umax=0.6?0.6080.365ms
塔径
忽略降液管所占截面，则
D= =4VS4nVRT=pupuP4创8.3145335.0639创85.950951000/3600 3.14159265创0.365172578.6 =1.16m圆整得：D=1.2m 塔截面积：A'T=空塔气速：u'=p2p2D=?(1.2)1.131m2 44V'SnVRT8.3145创335.063985.95095?1000/3600===0.341m/s A'TA'p1.131´172578.6为了便于安装、检修和清洗，将塔板分成三块，装到焊在塔体内壁的塔板固定构件上。
溢流装置计算
溢流堰堰长lw：
根据液流型式的参考数据，本设计欲采用单流型液流型式。依据本设计的单流型液流型式和液体负荷，我们欲采用塔板堰长lw=0.8D=0.8´1.2=0.96m 溢流堰堰上液层高度how：
堰上液层高度应适宜，太小则堰上液体均布差；太大则塔板压力增大，雾沫夹带增大。本设计采用平直堰
液流收缩系数计算图
由液流收缩系数图查得液流收缩系数E=1.01堰上液层高度：
Lh2.84骣how=E琪1000琪lw桫23骣2.8412.13=创1.01琪琪10000.96桫23=0.015?(0.006,0.06)
故：本设计可以采用平直堰，平直堰的堰上液层高度how=0.015m 溢流堰高度：
hw=hL-how=55-15=40mm降液管的设计：
采用弓形降液管，则降液管宽度
DWd=-2降液管截面积
骣D琪琪2桫2骣lw-琪琪2桫21.2=-2骣1.2琪琪桫22骣0.96-琪琪桫22=0.24 m
lsin-1(w)D1D创Af=p()2-创lw18022sin-1( =骣D琪琪2桫2骣lw-琪琪2桫20.96)1.211.2创3.14159265()2-创0.9618022骣1.2琪琪桫22骣0.96-琪琪桫22 =0.1613 m2液体在降液管中停留时间
液体在降液管要有足够停留时间，否则易出现气泡夹带，一般液体在降液管中的停留时间不小于5秒。本设计中
q=故降液管设计合理 降液管底隙高度h0
3600AfHTLh=3600创0.16130.35=16.75s>5s
12.13若不设进口堰，则应使降液管底隙高度比溢流堰高度小6mm,以保证降液管底部的液封。对弓形降液管，可则下式计算底隙高度
h0=Lh
3600lwu0式中u0为液体通过降液管底部时的流速，通常取值范围为0.07~0.4m,本设计中取u0为
0.12m/s，则
h0=Ls12.13==0.029m
3600lwu03600创0.960.12hw-h0=0.040-0.029=0.011m>0.006m
故降液管底隙高度设计合理
轾22p2骣-1x对于单流型塔板，开孔区面积为Aa=2犏xr-x+r琪sin琪o犏180r桫臌
在此，安定区宽度为：Ws=0.070 m 边缘区宽度为：Wc=0.040 m
ìD1.2-(0.24+0.07)=0.290 mïx=-(Wd+Ws)=ï22则有：í
D1.2ï-0.040=0.560 mïr=-Wc=î22则开孔区面积：
轾22p2骣-1xAa=2犏xr-x+r琪sin琪o犏180r桫臌轾3.141592652 =2犏0.290?0.56020.2902+创0.560犏180o臌 =0.6193 m2骣-10.290琪sin琪0.560桫
受液盘：
采用凹型受液盘，深度取为50mm,受液盘面积等于降液管面积，即
A¢=Af=0.1613m2无效区：
在靠近塔壁的塔板部分需留出一圈边缘区域供支撑塔板的边缘之用，称无效区。本设计宽度取为50mm。为防止液体经边缘区流过而产生短路现象，在塔板上沿塔壁设置旁流挡板。
筛板的筛孔和开孔率
筛孔的孔径d0 ：
孔径d0的选取与塔的操作性能要求、物系性质、塔板厚度、材质及加工费等有关。本设计采取孔径为6mm的筛孔，即d0=6 mm。 孔中心距t：
本设计中筛孔在筛板上按正三角形排列，取孔中心距
t=3d0=3?618 mm。
开孔率：
开孔率φ是指筛孔总面积Ao [m2]与开孔面积Aa [m2]之比，一般,开孔率大,塔板压降低,雾沫夹带量少,但操作弹性小,漏夜量大,板效率低。本次设计中，开孔率：
j=A00.9070.907==2=0.1012Aa(td0)3
筛孔数目n为n=1.155Aa1.155´0.6193==2208个 22t0.018VS0.3854==6.16m/s A00.101´0.6193气体通过阀孔的气速:
u0=筛板厚度：
依据氯离子等具有腐蚀性的粒子对不同材质的腐蚀能力和塔盘结构尺寸，本次设计选用4mm厚的碳钢。
实际塔板数的确定
塔板总效率：
在全塔平均温度335.0639K时，查得mSiH2Cl2=0.1749mpa?s，mSiHCl3=0.2443mpa?s，
mSiCl4=0.3350mpa?s，混合液的黏度为
mL=å(xLimi)=0.009105?0.17490.442057?0.24430.549018?0.33500.2935mpa?s
i=13在全塔平均温度346.9806K时，查得轻关键组分SiHCl3和重关键组分SiCl4的饱和蒸汽压各为
psSiHCl3=0.2595Mpa，psSiCl4=0.1179Mpa，则平均相对挥发度为
a=psSiHCl3psSiCl4=0.2595=2.201
0.1179依据O’connell精馏塔全塔效率关联图（回归方程：Ea=0.49(amL)-0.245），可得：
(2.2010.2935)-0.245=0.55 塔Ⅰ的全塔效率：Ea=0.49(amL)-0.245=0.49创故：塔Ⅰ的实际塔板数：N=NT26==48 块 Ea55%NT013==24块 Ea55%进料口为第N0 块板，其中N0=筛板的力学检验
1. 塔板压降
对精馏过程，适当加大 板上液层，虽然塔板压降增大了，但汽液接触时间加长，传质效率提高，原则上保证较高板效率的前提下，减小板压降。 干板阻力hc计算： 由d0/d=1.5查图得c0=0.78
2hc= 0.051（rv/rL）?（u0/c0）=0.051创(9.429/1297.495)(6.16/0.780)2 =0.020m气体通过液层的阻力Hl计算：
ua=Vs/(AT-2Af)=0.3854/(1.131-2?0.1613)0.477m/s?动能因子为Fa=uarV=0.477?9.4291.5查《化工原理》（下册）充气系数与动能因子关系图得b=0.60，则
Hl=b(hw+how)=0.60?0.0550.033m（液柱）
液体表面张力的阻力计算hs计算：
4s4创14.255310-3hs===0.00075m液柱
rLgd01297.495创9.810.006气体通过每层塔板的液柱高hp： 按下计算hp=hc+hl+hs，则
hp=hc+hl+hs=0.020+0.033+0.00075=0.05375m液柱
则气体通过每层塔板的压降为
Dpp=hprLg=0.05375创1297.4959.81=684.2pa
该值较合理
2.筛板塔液面落差
对于筛板塔由于没有突起的汽液接触构件，故液面落差较小。且本设计中的塔径和液流量均不大，故忽略液面落差。 3.液沫夹带
液沫夹带量由下式计算
ua5.7´10-6eV=()3.2 (kg液/kg气)
σLHT-hf其中，hf=2.5hL=2.5?0.551.375m，则
-65.7´10( eV=-314.25?53100.4773.2)=0.00K0g9液0/K气g<0.1K液g/0.350.1375气K g本设计液沫夹带量在允许范围内.
4.漏液
筛板塔,漏液点气速u0,min=4.4C0（0.0056+0.13hL-hσ）ρL/ρV 带入数据得：u0,min=4.4创0.780（0.0056+0.13?0.0550.00051）?1297.495/9.429实际孔速: u0=6.16m/s>u0,min
稳定系数: K=u0/uo,min=6.16/4.454=1.38>1.3，故无明显漏液 5.液泛
降液管中清液层高度：
Hd=hp+hL+hd
34.454m/s
骣L12.10/3600液本通过降液管的压头损失hd：hd=0.153(s)3=0.153?琪琪lwh00.96´0.029桫则降液管清液层高度为
Hd=0.05375+0.055+0.00027=0.109m
0.00027m
为防止液泛，降液管内清液层高度
Hd
应控制为塔板间距与堰高之和的一半，而：
0.5(HT+hw)=0.5(0.35+0.040)=0.195m
可见本设计中
Hd<0.5(HT+hw)，设计的塔板结构在给定的操作条件下，不会发生液泛。
塔板负荷性能图
核算结果表明，塔板各参数的流体力学校核均符合要求。用塔板负荷性能图能够直观地观察到所设计塔板的稳定操作区间，并计算出其操作弹性。 1.漏液线
将u0,min=4.4C0（0.0056+0.13hL-hσ）rL/rV作为气体最小速度的标准。将
VS,minA0üïïïïïý代入上式得到 ï2ï3ïïïþ禳轾Lh2.84骣镲犏0.0056+0.13犏hw+E琪睚1000琪lw镲桫犏臌铪2/3u0,min=hL=hw+howLh2.84骣how=E琪1000琪lw桫Vs,min=4.4C0A0-hsrL/rV =4.4创0.7800.101?0.6193禳轾骣3600Ls2.84镲?睚0.00560.13?犏0.040创1琪琪犏1000镲桫0.96臌铪2/3-0.00075?1297.495/9.429 =0.2151.383+12.263Ls2/3 2.液沫夹带线
以eV=0.1kg液/kg气为限求VS-LS关系：
ua5.7´10-6由eV=()3.2
sLHT-hfua=VSVS==1.237VS
AT-2Af1.131-2?0.161323Lh2.84骣how=E琪1000琪lw桫hw=0.040m
2.84=创11000骣3600Ls琪琪桫0.962/3=0.685Ls2/3
hf=2.5hL=2.5?(hwhow)=2.5?0.0400.685Ls2/3=0.10+1.71Ls2/3 得eV=ua5.7创10()3.2sLHT-hf-6()骣1.237Vs5.710琪=?14.2553?10-3琪0.350.10-1.71Ls2/3桫-63.20.1
整理得VS=1.135-7.763LS2/3
3.液相负荷下限线
对于平直堰，取堰上液层高度how=0.006m作为最小液体负荷标准，由式
Lh2.84骣how=E琪1000琪lw桫23=0.006计算
3/2骣0.006´1000取E=1，则Ls=琪琪桫2.844.液相负荷上限线
?0.9636000.000819m3/s
以q=4s作为液体在降液管中停留的下限，由q=AfHT=4，得 LSLS，max=5.液泛线
0.1613´0.35=0.0141m3/s
4令 Hd=j(HT+hw)
由Hd=hp+hL+hd;hp=hc+hl+hs;hl=bhL;hL=hw+how
Vs=b-cⅱLs-dLs 联立得aⅱ2223ì0.051ρV()ïa¢=(A0c0)2ρLïïφ-β-1)hwïïb¢=φHT+(其中í，带入有关数据后 2¢ïc=0,153/(lwh0)ï36002/3ï¢-3d=2.84?10E(1β)()ïlwïîì0.0519.429()=0.156ïa¢=2(0.101创0.61930.780)1297.495ïïïφ-β-1)hw=0.5?0.35(0.5-0.60-1)?0.0400.131ïb¢=φHT+(得到í
ïc¢=0.153/(lwh0)2=0.153/(0.96?0.029)297.403ïï¢36002/336002/3-3-3d=2.84?10E(1β)()=2.84创101?(10.60)()=1.097ïlw0.96ïî所以：0.156VS2=0.131-97.403LS2-1.097LS2/3，即
VS2=0.840-624.378LS2-7.032LS2/3
6.操作弹性
由以上各线的方程式，可画出图塔的操作性能负荷图。
根据生产任务规定的气液负荷，作出操作线，任务规定的气、液负荷下的操作点A（设计点）处在适宜操作区内的适中位置。
由图得VS,max=0.843m3/s，VS,min=0.270m3/s 故塔操作弹性为Vs,max/Vs,min=0.843/0.270=3.12
各种接管尺寸的确定和选型
1.进料管
进料混合物的分子量
Mf=åxf,iMi=0.021?101.010.251?135.430.728?169.9159.83kg/kmol
i=13()进料温度下对应的密度
r=1172.7458Kg/m3,r2=1299.9993Kg/m3,r3=1434.9058Kg/m3
混合物密度为
rf=M1xf,1r1+MfM2xf,2r2+M3xf,3r3159.83
101.01创0.0205566135.430.2509501169.9?0.7284933++1126.89121249.68611384.5770=1349.56kg/m3=进料体积流量VSf=FMfrf=61.00653´159.83=7.225m3/h=0.00201m3/s
1349.56进料由泵输送，取适宜的输送速度uf=2.0m/s，故
dif=4VSfpu=4´0.00201=0.036m
3.14´2经圆整选取热轧无缝钢管，规格：f45´3mm 实际管内流速： uf=2.釜残液出料管 釜液分子量
4VSfpd2=4´0.00201=1.68m/s 23.14´0.039Mw=åxw,iMi=0?101.010.00746?135.430.99254?169.9169.64kg/kmol
i=13()釜液的密度为
rw=M1xw,1r1MwMxMx+2w,2+3w,3r2r3169.64
101.01创0135.430.00746169.9?0.99254++1099.81981220.60161355.8177=1354.90kg/m3=釜残液的体积流量：
VSW=WMW44.75527´169.94==0.00156m3/srW3600´1354.90
取适宜的输送速度uW=0.8m/s，则
d计=4´0.00156=0.050m
0.8p经圆整选取热轧无缝钢管，规格： F57?3mm
4´0.00156实际管内流速：uw==0.76m/s
3.14´0.05123.回流液管 回流液分子量
ML=åxL,iMi=0.07717?101.010.92152?135.430.0013?169.9132.82kg/kmol
i=13()回流液密度
rL=M1xL,1r1MLMxMx+2L,2+3L,3r2r3132.82
101.01创0.07717135.430.92152169.9?0.0013++1172.74581299.99931434.9058=1292.00kg/m3=体积流量
VSL=LML76.05991´132.82==0.00217m3/s rL1292.00利用液体的重力进行回流，取适宜的回流速度uL=0.5m/s，那么
d计=4´0.00217=0.074m
0.5p经圆整选取热轧无缝钢管，规格：F89?5mm
4´0.00217实际管内流速：uw==0.44m/s
3.14´0.07924.塔底蒸汽入口管 再沸器蒸汽体积流量
Vsv=nvRT8.314创351.1581.570?1000/3600==0.345m3/s p1915754´0.345=0.171m 15p设蒸汽流速为15m/s,d计=经圆整选取热轧无缝钢管，规格：F219?20mm
4´0.345=13.72m/s 实际管内流速：uw=23.14´0.1795.塔顶上升蒸汽管 塔顶蒸汽体积流量
VSD=nVDRT8.314创315.1592.31117?1000/3600==0.437m3/s p153582设蒸汽流速为15m/s,d计=4´0.437=0.193m
15p经圆整选取热轧无缝钢管，规格：F219?10mm
4´0.437实际管内流速：uw==14.1m/s 23.14´0.199
附件尺寸的确定及塔高的计算
1.人孔：
从塔顶至塔底每隔10块板开一个人孔（在进料位置也开一个人孔），人孔直径为0.45m，开人孔的两块板间距为0.7m 2.塔顶空间HD
取HD=1.6HT=0.56m,加一人孔0.45m,共为1.01m 3.塔底空间Hw
塔底储液高度依停留4min而定
¢LSt12.16/3600创460HL=¢==0.7m
1.131AT取塔底液面至最下层塔板之间的距离为1m，中间开一直径为0.45m的人孔,则
Hw=1+0.7=1.7m
4.裙座
采用圆筒形裙座，选用材料为Q235-B碳素钢，裙座与塔体的焊接方式采用对接型，裙座高度为3.5m 5.塔顶吊柱
由人孔方位选择适当的吊柱方位和回转心半径，根据人孔高度平台高度和所吊装的塔内件尺寸选择适当的安装高度，取塔顶到吊柱轴中心的高度为1.5m 6.塔Ⅰ总高度
H=(N-4-2)?0.354?0.71.01+1.7+3.5+1.5=24.3 m
筛板塔工艺设计计算结果 项目 数值及说明 板效率Ea 0.55 塔径D/m 1.2 板间距HT/m 0.35 -1空塔气速u/m.s 0.341 塔板型式 分块式 堰长lw/m 0.96 堰高hw/m 0.04 备注 单溢流 项目 降液管宽度Wd 降液管中停留时间/s 降液管底隙高度h0/m 筛孔气速u0/m.s-1 筛孔直径d0/m 筛孔数N/个 开孔率/% 数值及说明 0.24 16.75 0.029 6.16 0.006 2208 10.1 备注 堰上液层高度how/m 板上液层高度hL 边缘区宽度Wc 安定区宽度Ws 0.015 0.055 0.04 0.07 板压降/pa 汽相负荷上限m3.s-1 汽相负荷下限m3.s-1 操作弹性 684.2 0.843 0.270 3.12 6.2 精馏塔II（筛板塔）的计算
对于塔II，本设计根据产品及生产产品所需要的原、辅材料和实际生产需要，拟选用筛板塔。
在此，选用筛板塔有以下优点： 5、 结构简单，制造维修方便； 6、 生产能力大，可以满足生产需要； 7、 具有满足工艺生产条件的操作弹性； 8、 工程上，造价较其他类型的塔低。
本设计中，蒸汽负荷因子C的值可由Smith图（此图是按照液体的表面张力s=20mNm时的经验数据绘制而成的）查得。当塔内液体的表面张力不为20mNm时，由图上查出的C值可按下式进行校正：
C20骣20=琪琪Cs桫s0.2
其中：C20为表面张力为20mNm时的C值；C为表面张力为时的C值；为物系的液体表面张力mN/m。
精馏塔的工艺条件及有关物性的计算
平均操作温度：
121T=åTj=325.9936K
21j=1平均操作压力
121p=åpj=267.8257Kpa
21j=1气相平均摩尔流量
120nV=åVj=28.38689Kmol/h
20j=1液相平均摩尔分数
120x1=åx1,j=0.386355
20j=1120x2=åx2,j=0.613332
20j=1120x3=åx3,j=0.000313
20j=1
液相质量流量:
120骣3WL=邋琪Li,j创xi,jMi20j=1桫i=1())=1.166786Kgs
气相质量流量：
120骣3WV=邋琪Vi,j创yi,jMi20j=1桫i=1(=0.960681Kgs
气相混合物的分子量：
120骣3MV=邋琪yi,jMi20j=1桫i=1()=121.6188KgKmol
液相混合物密度：
骣骣120琪琪rL= 邋ai?riai,j?ri?琪琪20j=1i=1i=1桫桫=0.362869?1151.9540.636735?1277.0300.000396?1411.845
c()c=1231.70Kg/m3气相混合物密度：
PMV267825.7创121.618810-3rV===12.02Kg/m3
RT8.3145´325.9936塔内液体体积流速：
Lh=
WL1.167´3600
==3.41m3/hrL1231.70塔内气体体积流速：
nRT8.3145创325.993628.38689?1000/3600 Vs=V==0.080m3/sp267825.7塔径的计算
无量纲流动参数
FLV=LSVSrLWL=rVWVrV1.16712.02==0.120 rL0.9611231.70根据板式塔塔板间距的标准系列，取塔的板间距HT=300mm，板上液层高度hL=55mm，则：
HT-hL=300-55=245mm
史密斯关联图
查Smith图得：物系表面张力为20mNm时，以FLV为横坐标查得蒸汽负荷因子
C20=0.046
塔内流体的表面张力：
d=x1d1+x2d2+x3d3=0.386355?11.41750.613332?14.31860.000313?15.9598
=13.198mN/m骣s故有：塔Ⅰ内蒸汽负荷因子Cs=C20琪琪20桫0.2骣13.198=0.046?琪琪桫200.20.042
最大允许气速
umax=Cs取安全系数为0.6，则
rL-rV1231.70-12.02=0.042?rV12.020.423m/s
u=0.6umax=0.6?0.4230.254ms
塔径：
忽略降液管所占截面，则
D= =4VS4nVRT=pupuP4´0.080
3.14´0.254 =0.64m圆整得：D=0.7 m 塔截面积：A'T=空塔气速：u'=p2p2D=?(0.7)440.385m2
V'S0.080==0.208m/s A'T0.385溢流装置的计算
溢流堰堰长lw：
根据液流型式的参考数据，本设计欲采用单流型液流型式。依据本设计的单流型液流型式和液体负荷，我们欲采用塔板堰长lw=0.7D=0.7´0.7=0.49m 溢流堰堰上液层高度how：
堰上液层高度应适宜，太小则堰上液体均布差；太大则塔板压力增大，雾沫夹带增大。本设计采用平直堰
液流收缩纱数计算图
由液流收缩系数图查得液流收缩系数E=1.03堰上液层高度：
Lh2.84骣how=E琪1000琪lw桫23骣2.843.41=创1.03琪琪10000.49桫23=0.011?(0.006,0.06)
故：本设计可以采用平直堰，平直堰的堰上液层高度how=0.011m 溢流堰高度
hw=hL-how=55-11=44mm降液管的设计：
采用弓形降液管， 降液管宽度
DWd=-2降液管截面积
骣D琪琪2桫2骣lw-琪琪2桫20.7=-2骣0.7琪琪桫22骣0.49-琪琪桫22=0.100 m
lsin-1(w)D1D创Af=p()2-创lw18022sin-1( =骣D琪琪2桫2骣lw-琪琪2桫20.49)0.710.7创3.14159265()2-创0.4918022骣0.7琪琪桫22骣0.49-琪琪桫22 =0.0337 m2则液体在降液管中停留时间
q=故降液管设计合理 降液管底隙高度h0
3600AfHTLh=3600创0.03370.30=10.7s>5s
3.41h0=Lh
3600lwu0取液体通过降液管的底隙流速u0为0.12m/s，则
h0=Lh3.41==0.016m
3600lwu03600创0.490.12hw-h0=0.044-0.016=0.028m>0.006m
故降液管底隙高度设计合理
轾22p2骣-1x对于单流型塔板：Aa=2犏xr-x+r琪sin琪o犏180r桫臌
因塔径较小，取安定区宽度为：Ws=0.060 m 本设计取边缘区宽度为：Wc=0.030 m
ìD0.7-(0.100+0.060)=0.190 mïx=-(Wd+Ws)=ï22则有：í
D0.7ï-0.030=0.320 mïr=-Wc=î22则开孔区面积：
轾22p2骣-1xAa=2犏xr-x+r琪sin琪o犏180r桫臌轾3.14159265 =2犏0.190?0.32020.1902+创0.3202o犏180臌 =0.2280 m2溢流区面积：
受液盘：A'f=Af=0.0337 m2 无效区：
骣-10.190琪sin琪0.320桫
在靠近塔壁的塔板部分需留出一圈边缘区域供支撑塔板的边缘之用，称无效区。本设计宽度取为30mm。为防止液体经边缘区流过而产生短路现象，在塔板上沿塔壁设置旁流挡板。
筛板的筛孔和开孔率
筛孔的孔径d0 ：
孔径d0的选取与塔的操作性能要求、物系性质、塔板厚度、材质及加工费等有关。本设计采取孔径为5mm的筛孔，即d0=5 mm。 孔中心距t：
本设计中筛孔在筛板上按正三角形排列，取孔中心距
t=3.5d0=3.5?517.5 mm。
开孔率：
开孔率φ是指筛孔总面积Ao [m2]与开孔面积Aa [m2]之比，一般,开孔率大,塔板压降低,雾沫夹带量少,但操作弹性小,漏夜量大,板效率低。本次设计中，开孔率：
f=A00.9070.907===0.07422Aa(td0)3.5
筛孔数目n为：n=1.155Aa1.155´0.2280==860个 t20.01752VS0.080==4.74m/s A00.074´0.2280
气体通过阀孔的气速:
u0=筛板厚度：
依据氯离子等具有腐蚀性的粒子对不同材质的腐蚀能力和塔盘结构尺寸，本次设计选用3mm厚的碳钢。
实际塔板数的确定
塔板总效率
在全塔平均温度325.9936K时，查得mSiH2Cl2=0.1875mpa?s，mSiHCl3=0.2607mpa?s，
mSiCl4=0.3604mpa?s，混合液的黏度为
mL=å(xLimi)=0.386355?0.18750.613332?0.26070.000313?0.36040.2325mpa?s
i=13在全塔平均温度326.5254K时，查得轻关键组分SiH2Cl2和重关键组分SiHCl3的饱和蒸汽压各
为
psSiH2Cl2=0.4154Mpa，psSiHCl3=0.1993Mpa，则平均相对挥发度为
a=psSiHCl3psSiCl4=0.4154=2.084
0.1993依据O’connell精馏塔全塔效率关联图（回归方程：Ea=0.49(amL)-0.245），可得：
(2.0840.2325)-0.245=0.585 塔Ⅰ的全塔效率：Ea=0.49(amL)-0.245=0.49创故：塔Ⅰ的实际塔板数：N=NT20==35 块 Ea58.5%NT012==21块 Ea58.5%进料口为第N0 块板，其中N0=筛板的力学检验
6.1塔板压降
6.1.1干板阻力hc计算
由d0/d=1.67查图得c0=0.772
2hc= 0.051（rv/rL）?（u0/c0）=0.051创(12.02/1231.70)(4.74/0.772)2 =0.0188m6.1.2气体通过液层的阻力Hl计算
ua=Vs/(AT-2Af)=0.080/(0.385-2?0.0337)0.252m/s?动能因子为Fa=uarV=0.252?12.02系图得b=0.680，则
Hl=b(hw+how)=0.680?0.0550.0374m（液柱）
（下册）充气系数与动能因子关0.87查《化工原理》
6.1.3液体表面张力的阻力计算hs计算
4s4创13.19810-3hs===0.00087m液柱
rLgd01231.70创9.810.0056.1.4气体通过每层塔板的液柱高hp
按下计算hp=hc+hl+hs，则
hp=hc+hl+hs=0.0188+0.0374+0.00087=0.0571m液柱
则气体通过每层塔板的压降为
Dpp=hprLg=0.0571创1231.709.81=690pa<700pa
故板压降较合理 6.1.5筛板塔液面落差
对于筛板塔由于没有突起的汽液接触构件，故液面落差较小。且本设计中的塔径和液流
量均不大，故忽略液面落差。 6.2.1液沫夹带 液沫夹带量由下式计算
ua5.7´10-6eV=()3.2 (kg液/kg气)
σLHT-hf其中，hf=2.5hL=2.5?0.0550.1375m，则
-65.7´10( eV=-313.19?8100.2523.2)=0.00K1g7液6/K气g<0.10.300.1375K液g/气K g本设计液沫夹带量在允许范围内. 6.2.2漏液
筛板塔,漏液点气速：u0,min=4.4C0（0.0056+0.13hL-hσ）ρL/ρV 带入数据得：u0,min=4.4创0.772（0.0056+0.13?0.0550.00087）?1231.70/12.023.75m/s
实际孔速: u0=4.74m/s>u0,min，故无明显漏液 稳定系数: K=u0/uo,min=4.74/3.75=1.27 6.2.3液泛
Hd=hp+hL+hd
3降液管中清液层高度：
骣Ls33.41/3600液本通过降液管的压头损失hd：hd=0.153()=0.153?琪琪lwh00.49´0.016桫则降液管清液层高度为
Hd=0.0571+0.055+0.00021=0.112m
0.00021m
为防止淹塔，降液管内清液层高度
Hd
应控制为塔板间距与堰高之和的一半，而：
0.5(HT+hw)=0.5(0.30+0.044)=0.172m
可见本设计中
Hd<0.5(HT+hw)，符合防止淹塔的要求。
塔板负荷性能图
7.1漏液线
由u0,min=4.4C0（0.0056+0.13hL-hσ）rL/rV u0,min=VS,minA0
hL=hw+how
Lh2.84骣how=E琪1000琪lw桫23
禳轾Lh2.84骣镲犏0.0056+0.13犏hw+E琪睚1000琪lw镲桫犏臌铪2/3得Vs,min=4.4C0A0-hsrL/rV =4.4创0.7720.074?0.2280禳轾2/3?镲睚镲0.00560.13?犏2.84骣3600L犏0.044s1000创1琪琪桫-0.00087?1231.70/12.02 铪臌0.49=0.0571.071+14.782L2/3s 7.2液沫夹带线
以eV=0.1kg液/kg气为限求VS-LS关系：
e5.7´10-6由uaV=s(-h)3.2
LHTfua=VSAA=VS?0.0337=3.441VS
T-2f0.358-22h=2.84骣Lh3骣2/3ow1000E琪琪=2.84琪桫l琪3600Lsw1000创1桫0.49=1.073L2/3s
hw=0.044m
hf=2.5hL=2.5?(hwhow)=2.5?(0.0441.073L2/3s)=0.11+2.68L2/3s
5.7创10-6u3.2得ea5.710-63.2骣V=s(H)=?琪琪3.44VsLT-hf13.198?10-3桫0.300.11-2.68L2/30.1
s整理得VS=0.303-4.271L2/3S 7.3液相负荷下限线
对于平直堰，取堰上液层高度how=0.006m作为最小液体负荷标准，2h2.84骣Lh3ow=1000E琪琪桫l=0.006计算
w3/2取E=1，则L=骣琪琪0.006´1000s,min桫2.84?0.4936000.000418m3/s
式
由7.4液相负荷上限线
AfHT=4，得 LS以q=4s作为液体在降液管中停留的下限，由q=LS，max=0.0337´0.30=0.00253m3/s
47.5液泛线 令 Hd=f(HT+hw)
由Hd=hp+hL+hd;hp=hc+hl+hs;hl=bhL;hL=hw+how
Vs=b-cⅱLs-dLs 联立得aⅱ2223ì0.051ρV()ïa¢=2(A0c0)ρLïïφ-β-1)hwïïb¢=φHT+(其中í，带入相关数据后 2¢ïc=0,153/(lwh0)ï36002/3ï¢-3)ïd=2.84?10E(1β)(lïwîì0.05112.02()=2.934ïa¢=(0.074创0.22800.772)21231.70ïïïφ-β-1)hw=0.5?0.30(0.5-0.772-1)?0.0440.094ïb¢=φHT+(得到í 22¢ïc=0.153/(lwh0)=0.153/(0.49?0.016)2489.2ïï¢36002/336002/3-3)=2.84创10-31?(10.68)()=1.803ïd=2.84?10E(1β)(l0.49ïwî所以：2.934VS2=0.094-2489.2LS2-1.803LS2/3，即
VS2=0.0320-848.398LS2-0.6145LS2/3
7.6操作弹性
由以上各线的方程式，可画出图塔的操作性能负荷图。
根据生产任务规定的气液负荷，可知操作点在正常的操作范围内，作出操作线
由图得VS,max=0.144m3/s，VS,min=0.062m3/s 故塔操作弹性为Vs,max/Vs,min=0.144/0.062=2.32
附件尺寸的确定及塔高的计算
手孔
从塔顶至塔底每隔10块板开一个手孔(在进料位置也开一个手孔)，手孔直径为0.25m 塔顶空间HD
取HD=0.8m,中间开一直径为0.25m的手孔 塔底空间Hw
塔底储液高度依停留4min而定
HL=¢LSt3.41/3600创460==0.6m ¢0.385AT取塔底液面至最下层塔板之间的距离为0.6m，中间开一直径为0.25m的手孔,则
Hw=0.8+0.6=1.2m
裙座
采用圆筒形裙座，选用材料为Q235-B的碳素钢，裙座与塔体的焊接方式采用对接型，裙座高度为2.5m
塔顶吊柱
根据人孔方位选择适当的吊柱方位和回转心半径，根据人孔高度平台高度和所吊装的塔内件尺寸选择适当的安装高度,取塔顶到吊柱轴中心高度为1.5m 塔Ⅱ总高度
H=N?0.30.8+1.2+2.5+1.5=16.5 m
DIM Z(1),D1(1),W1(1),D2(1),W2(1),ri_C(1),X(1),Y(1),Ki(1),aij(1) DIM QC(1),TN1(1),PN1(1),LN1(1),VN1(1),TN2(1),PN2(1),LN2(1),VN2(1) DIM CH_PT(1,1),CP_L(1,1),CP_V(1,1),ri_C_5(1,1) DIM XIJ1(1,1),YIJ1(1,1),XIJ2(1,1),YIJ2(1,1) !INPUT PROMPT\"ENTER C:\":C LET C=3
MAT REDIM CH_PT(C,4),CP_L(C,5),CP_V(C,5),ri_C_5(C,5)
MAT REDIM Z(C),D1(C),W1(C),D2(C),W2(C),ri_C(C),X(C),Y(C),Ki(C),aij(C) MAT READ CH_PT,CP_L,CP_V,ri_C_5,Z ! CH_PT:
DATA 0.000488,0.029741,3.688504,68.111806 DATA 0.000390,0.010524,1.578333,26.744457 DATA 0.000238,0.001987,0.727264,8.245496 ! CP_L:
DATA -8.1029E-9,3.183819E-6,1.176021957E-3,0.09378331,96.37064234 DATA 7.51134E-8,-1.46161E-5,1.750854400E-3,0.12043101,113.3893112 DATA -3.2756E-9,3.591976E-6,8.265903060E-4,0.02150650,131.6824656 ! CP_V:
DATA -1.830E-12,3.820E-8,-9.86779E-5,0.102119137,58.8455076 DATA -3.059E-11,1.067E-7,-1.46260E-4,0.101017685,71.8815679 DATA -8.677E-11,2.499E-7,-2.51830E-4,0.109027287,83.3303566 ! ri_C_5:
DATA -5.20819E-5,6.0525088E-3,0.238355,-85.89727,25371.0621 DATA -3.21447E-6,-4.502300E-5,-0.06417,-46.05885,26961.0832 DATA -6.94236E-6,1.7501050E-3,-0.26046,-44.21166,30923.8092 ! Z:
DATA 0.020557,0.25095,0.728493 ! ri_C(C) FOR I=1 TO C FOR J=1 TO 5
LET ri_C(I)=ri_C(I)+ri_C_5(I,J)*T0^(5-J) NEXT J NEXT I !
MAT D1=ZER MAT W1=ZER MAT D2=ZER MAT W2=ZER !
! jingliuta one LET F1=61.00653 LET PD1,PW1,M1,N1=0 LET q1=1
精馏塔设计计算程序清单
LET R_K1=1.4 LET R1=0 LET TD1=40 LET TW1=100 LET T0,P0=300
LET DRE_LK1=14.97317/(F1*Z(2)) ! DRE_SiCL4 (0.0 TO 2.65095E-3) LET DRE_HK1=0.023983/(F1*Z(3))
CALL BUBL_T(CH_PT,Z,P0,T0,Y,Ki,aij)
CALL FUG(CH_PT,Z,D1,W1,DRE_LK1,DRE_HK1,F1,q1,R_K1,R1,TD1,TW1,M1,N1,PD1,PW1) PRINT \"tower one use FUG begin: \"
PRINT USING\"M=## N=## PD=###.### PW=###.### R1=##.###\":M1,N1,PD1,PW1,R1
PRINT \" D(LNK) D(LK) D(HK) \" MAT PRINT USING\"<%%.###### \":D1 LET SUMD=0 FOR I=1 TO C
LET SUMD=SUMD+D1(I) NEXT I LET N=N1 LET M=M1 LET Fi=0
LET D_LK=F1*Z(2)*DRE_LK1 LET D_HK=F1*Z(3)*DRE_HK1
PRINT USING\"IF D1(LK) greater than %%.##### AND D1(HK) Less than %%.##### EXIT FOR!\":D_LK,D_HK
PRINT \"tower one use MESH begin: \" FOR N1=N+3 TO N+8 FOR M1=M+3 TO M+8
MAT REDIM XIJ1(C,N1),YIJ1(C,N1)
MAT REDIM QC(N1),TN1(N1),PN1(N1),LN1(0:N1),VN1(N1+1) CALL
MESH(M1,N1,F1,R1,q1,T0,TD1,TW1,PD1,PW1,SUMD,ri_C,Z,CH_PT,CP_L,CP_V,QC,TN1,PN1,LN1,VN1,XIJ1,YIJ1) FOR I=1 TO C
LET D1(I)=SUMD*XIJ1(I,1) NEXT I
IF D1(2)>=D_LK AND D1(3)<=D_HK THEN LET Fi=1 EXIT FOR END IF NEXT M1
IF Fi=1 THEN EXIT FOR NEXT N1
PRINT \" TN PN LN VN QN XIJ(1) XIJ(2) XIJ(3) YIJ(1) YIJ(2) YIJ(3) \" FOR OO=1 TO N1 PRINT #2,USING\"%%%%.##### \":TN1(OO),PN1(OO),LN1(OO),VN1(OO),QC(OO)/1000,XIJ1(1,OO),XIJ1(2,OO),XIJ1(3,OO),YIJ1(1,OO),YIJ1(2,OO),YIJ1(3,OO) NEXT OO
PRINT USING\"M1=## N1=## \":M1,N1
PRINT \" D(LNE) D(LK) D(HK) \" MAT PRINT USING\"<%%.##### \":D1 !
IF Fi=1 THEN ! jingliuta two LET F2=0
LET PD2,PW2,M2,N2=0 LET q2=1 LET R_K2=1.8 LET R2=0 LET TD2=35 LET TW2=65 LET T0=TN1(1) LET P0=PN1(1) FOR I=1 TO C
LET Z(I)=XIJ1(I,1) LET F2=F2+D1(I) NEXT I
LET DRE_HK2=(D1(2)-14.96959)/D1(2) LET DRE_LK2=(D1(1)-0.060552)/D1(1)
CALL FUG(CH_PT,Z,D2,W2,DRE_LK2,DRE_HK2,F2,q2,R_K2,R2,TD2,TW2,M2,N2,PD2,PW2) PRINT \"tower two use FUG begin: \"
PRINT USING\"M=## N=## PD=###.### PW=###.### R2=##.###\":M2,N2,PD2,PW2,R2
PRINT \" W(LE) W(HK) W(HNK) \" MAT PRINT USING\"<%%.###### \":W2 LET SUMD=0 FOR I=1 TO C
LET SUMD=SUMD+D2(I) NEXT I LET N=N2 LET M=M2 LET Fi2=0
LET W_LK=F2*Z(1)*(1-DRE_LK2) LET W_HK=F2*Z(2)*(1-DRE_HK2)
PRINT USING\"IF W2(LK) less than %%.##### AND W2(HK) Less than %%.##### EXIT
FOR!\":W_LK,W_HK
PRINT #2:\"tower tow use MESH begin: \" FOR N2=N TO N+5 FOR M2=M TO M+5
MAT REDIM XIJ2(C,N2),YIJ2(C,N2)
MAT REDIM QC(N2),TN2(N2),PN2(N2),LN2(0:N2),VN2(N2+1) CALL
MESH(M2,N2,F2,R2,q2,T0,TD2,TW2,PD2,PW2,SUMD,ri_C,Z,CH_PT,CP_L,CP_V,QC,TN2,PN2,LN2,VN2,XIJ2,YIJ2) FOR I=1 TO C
LET W2(I)=(F2-SUMD)*XIJ2(I,N2) NEXT I
IF W2(1)<=W_LK AND W2(2)>=D_HK THEN LET Fi2=1 EXIT FOR END IF NEXT M2
IF Fi2=1 THEN EXIT FOR NEXT N2
IF Fi2=0 THEN
PRINT \"tower two lose the mission\" END IF
PRINT \" TN PN LN VN QN XIJ(1) XIJ(2) XIJ(3) YIJ(1) YIJ(2) YIJ(3) \" FOR OO=1 TO N2 PRINT #2,USING\"%%%%.##### \":TN2(OO),PN2(OO),LN2(OO),VN2(OO),QC(OO)/1000,XIJ2(1,OO),XIJ2(2,OO),XIJ2(3,OO),YIJ2(1,OO),YIJ2(2,OO),YIJ2(3,OO) NEXT OO
PRINT USING\"M2=## N2=## \":M2,N2
PRINT \" W(LE) W(HK) W(HNK) \" MAT PRINT USING\"<%%.##### \":W2 ELSE
PRINT \"tower one lose the mission!\" END IF END
EXTERNAL
SUB BUBL_P(CH_PT(,),X(),T,P,Y(),Ki(),aij()) LET C=UBOUND(X) DIM PiS(3)
MAT REDIM PiS(C) LET P=0
FOR I=1 TO C
LET PiS(I)=CH_PT(I,1)*T^3+CH_PT(I,2)*T^2+CH_PT(I,3)*T+CH_PT(I,4) LET P=P+PiS(I)*X(I) NEXT I
FOR I=1 TO C
LET Ki(I)=PiS(I)/P LET Y(I)=Ki(I)*X(I) NEXT I
FOR I=1 TO C
LET aij(I)=Ki(I)/Ki(C) NEXT I END SUB
SUB DEW_P(CH_PT(,),Y(),T,P,X(),Ki(),aij()) LET C=UBOUND(Y) DIM PiS(1)
MAT REDIM PiS(C) FOR I=1 TO C
LET PiS(I)=CH_PT(I,1)*T^3+CH_PT(I,2)*T^2+CH_PT(I,3)*T+CH_PT(I,4) NEXT I
LET P1=PiS(C) LET P2=PiS(1) DO
LET P=(P1+P2)/2 LET SUM=-1 FOR I=1 TO C
LET Ki(I)=PiS(I)/P LET X(I)=Y(I)/Ki(I) LET SUM=SUM+X(I) NEXT I
IF SUM<0 THEN LET P1=P ELSE LET P2=P END IF
LOOP UNTIL ABS(SUM)<1E-6 FOR I=1 TO C
LET aij(I)=Ki(I)/Ki(C) NEXT I END SUB
SUB BUBL_T(CH_PT(,),X(),P,T,Y(),Ki(),aij()) LET C=UBOUND(X) DIM PiS(3)
MAT REDIM PiS(C) LET T1,T2=50 LET SUM=0 DO
LET SUM=0 LET T1=T1-1 FOR I=1 TO C
LET PiS(I)=CH_PT(I,1)*T1^3+CH_PT(I,2)*T1^2+CH_PT(I,3)*T1+CH_PT(I,4) LET Ki(I)=PiS(I)/P LET Y(I)=Ki(I)*X(I) LET SUM=SUM+Y(I) NEXT I
IF SUM<1 THEN EXIT DO END IF LOOP DO
LET SUM=0 LET T2=T2+1 FOR I=1 TO C
LET PiS(I)=CH_PT(I,1)*T2^3+CH_PT(I,2)*T2^2+CH_PT(I,3)*T2+CH_PT(I,4) LET Ki(I)=PiS(I)/P LET Y(I)=Ki(I)*X(I) LET SUM=SUM+Y(I) NEXT I
IF SUM>1 THEN EXIT DO END IF LOOP DO
LET SUM=0
LET T=(T1+T2)/2 FOR I=1 TO C
LET PiS(I)=CH_PT(I,1)*T^3+CH_PT(I,2)*T^2+CH_PT(I,3)*T+CH_PT(I,4) LET Ki(I)=PiS(I)/P LET Y(I)=Ki(I)*X(I) LET SUM=SUM+Y(I) NEXT I
IF SUM<1 THEN LET T1=T ELSE LET T2=T END IF
LOOP UNTIL ABS(SUM-1)<1E-6
FOR I=1 TO C
LET aij(I)=Ki(I)/Ki(C) NEXT I END SUB
SUB DEW_T(CH_PT(,),Y(),P,T,X(),Ki(),aij()) LET C=UBOUND(Y) DIM PiS(3)
MAT REDIM PiS(C) LET T1,T2=50 LET SUM=0 DO
LET SUM=0 LET T1=T1-1 FOR I=1 TO C
LET PiS(I)=CH_PT(I,1)*T1^3+CH_PT(I,2)*T1^2+CH_PT(I,3)*T1+CH_PT(I,4) LET Ki(I)=PiS(I)/P LET X(I)=Y(I)/Ki(I) LET SUM=SUM+X(I) NEXT I
IF SUM>1 THEN EXIT DO END IF LOOP DO
LET SUM=0 LET T2=T2+1 FOR I=1 TO C
LET PiS(I)=CH_PT(I,1)*T2^3+CH_PT(I,2)*T2^2+CH_PT(I,3)*T2+CH_PT(I,4) LET Ki(I)=PiS(I)/P LET X(I)=Y(I)/Ki(I) LET SUM=SUM+X(I) NEXT I
IF SUM<1 THEN EXIT DO END IF LOOP DO
LET SUM=0
LET T=(T1+T2)/2 FOR I=1 TO C
LET PiS(I)=CH_PT(I,1)*T^3+CH_PT(I,2)*T^2+CH_PT(I,3)*T+CH_PT(I,4) LET Ki(I)=PiS(I)/P LET X(I)=Y(I)/Ki(I)
LET SUM=SUM+X(I) NEXT I
IF SUM>1 THEN LET T1=T ELSE LET T2=T END IF
LOOP UNTIL ABS(SUM-1)<1E-6 FOR I=1 TO C
LET aij(I)=Ki(I)/Ki(C) NEXT I END SUB
SUB FUG(CH_PT(,),Z(),D(),W(),DRE_LK,DRE_HK,F,q,RK,R,TD,TW,M,N,PD,PW) LET C=UBOUND(Z)
DIM Daij(1),Waij(1),A(1),Ki(1),Y(1) DIM D1(1),W1(1),DX(1),WX(1)
MAT REDIM Daij(C),Waij(C),A(C),Ki(C),Y(C) MAT REDIM D1(C),W1(C),DX(C),WX(C) MAT A=1
!ENTER key HK DO
INPUT PROMPT\"Key_HK(Choice 2~C) :\":S IF S>1 AND S<=C THEN EXIT DO LOOP !
LET D(S-1)=F*Z(S-1)*DRE_LK LET D(S)=F*Z(S)*DRE_HK
LET W(S-1)=F*Z(S-1)*(1-DRE_LK) LET W(S)=F*Z(S)*(1-DRE_HK) FOR I=1 TO S-2
LET D(I)=F*Z(I)-1E-6 LET W(I)=1E-6 NEXT I
FOR I=S+1 TO C
LET W(I)=F*Z(I)-1E-6 LET D(I)=1E-6 NEXT I ! DO
LET SUM,SUMD,SUMW=0 MAT D1=D MAT W1=W FOR I=1 TO C
LET SUMD=SUMD+D1(I) LET SUMW=SUMW+W1(I) NEXT I
FOR I=1 TO C
LET DX(I)=D1(I)/SUMD LET WX(I)=W1(I)/SUMW NEXT I
CALL BUBL_P(CH_PT,DX,TD,PD,Y,Ki,Daij) CALL BUBL_P(CH_PT,WX,TW,PW,Y,Ki,Waij)
LET A(S-1)=SQR(Daij(S-1)*Waij(S-1)/(Daij(S)*Waij(S)))
LET Nm=LOG(DRE_LK*(1-DRE_HK)/(DRE_HK*(1-DRE_LK)))/LOG(A(S-1)) FOR I=1 TO C
IF I LET A(I)=SQR(Daij(I)*Waij(I)/(Daij(S)*Waij(S))) LET W(I)=F*Z(I)/(1+D(S)*A(I)^Nm/W(S)) LET D(I)=F*Z(I)-W(I) END IF NEXT I FOR I=1 TO C IF I LET SUM=SUM+ABS(D(I)-D1(I))/D(I) END IF NEXT I IF SUM<1E-8 THEN EXIT DO LOOP ! LET U1=A(S)+1E-6 LET U2=A(S-1)-1E-6 DO LET SUM=0 LET U=(U1+U2)/2 FOR I=1 TO C LET SUM=SUM+A(I)*Z(I)/(A(I)-U) NEXT I IF ABS(SUM+q-1)<1E-8 THEN EXIT DO ELSE IF SUM<1-q THEN LET U1=U ELSE LET U2=U END IF END IF LOOP ! LET Rm=0 FOR I=1 TO C LET Rm=Rm+A(I)*DX(I)/(A(I)-U) NEXT I LET Rm=Rm-1 LET R=Rm*RK LET R_K=RK LET R_K=(R_K-1)/(R_K+1/Rm) LET R_K=0.75*(1-R_K^0.5668) LET N=(R_K+Nm)/(1-R_K) LET N=INT(N)+1 LET RS=((Z(S)/Z(S-1))*(WX(S-1)/DX(S))^2*(SUMW/SUMD))^0.206 LET M=N/(1+RS) LET M=INT(M)+1 END SUB SUB KIJ_N(CH_PT(,),TN(),PN(),KIJ(,)) DIM PiS(1) LET N=UBOUND(TN) LET C=UBOUND(KIJ,1) MAT REDIM PiS(C) FOR J=1 TO N FOR I=1 TO C LET PiS(I)=CH_PT(I,1)*TN(J)^3+CH_PT(I,2)*TN(J)^2+CH_PT(I,3)*TN(J)+CH_PT(I,4) LET KIJ(I,J)=PiS(I)/PN(J) NEXT I NEXT J END SUB SUB ME_N(VN(),GN(),LN(),UN(),DIJ(,),KIJ(,),XIJ(,)) LET N=UBOUND(KIJ,2) LET C=UBOUND(KIJ,1) DIM D(1),X(1) DIM AIJ(1,1),BIJ(1,1),CIJ(1,1),M(1,1),M_INV(1,1) MAT REDIM D(N),X(N) MAT REDIM AIJ(C,N),BIJ(C,N),CIJ(C,N),M(N,N),M_INV(N,N) FOR I=1 TO C FOR J=1 TO N LET AIJ(I,J)=LN(J-1) LET BIJ(I,J)=-((VN(J)+GN(J))*KIJ(I,J)+LN(J)+UN(J)) IF J LET D(J)=-DIJ(I,J) LET M(J,J)=BIJ(I,J) IF J IF ABS(DET(M))<1E-8 THEN PRINT \"DET(M)=\";DET(M),\"ERROR!\" END IF MAT M_INV=INV(M) MAT X=M_INV*D FOR J=1 TO N LET XIJ(I,J)=X(J) NEXT J NEXT I END SUB SUB S_N(CH_PT(,),XIJ(,),PN(),TN(),YIJ(,)) LET C=UBOUND(XIJ,1) LET N=UBOUND(XIJ,2) DIM X(1),Y(1),Ki(1),aij(1) MAT REDIM X(C),Y(C),Ki(C),aij(C) FOR J=1 TO N LET SX=0 FOR I=1 TO C LET SX=SX+XIJ(I,J) NEXT I FOR I=1 TO C LET XIJ(I,J)=XIJ(I,J)/SX LET X(I)=XIJ(I,J) NEXT I CALL BUBL_T(CH_PT,X,PN(J),TN(J),Y,Ki,aij) FOR I=1 TO C LET YIJ(I,J)=Y(I) NEXT I NEXT J END SUB SUB H_N(T0,ri_C(),CP_L(,),CP_V(,),XIJ(,),YIJ(,),F(),U(),G(),L(),V(),TN(),QC()) LET N=UBOUND(F) LET C=UBOUND(XIJ,1) LET Q=UBOUND(CP_L,2) DIM HJ_V(1),HJ_L(1) MAT REDIM HJ_V(N),HJ_L(N) MAT HJ_L=ZER MAT HJ_V=ZER FOR J=1 TO N FOR I=1 TO C LET HJL,HJV=0 FOR K=1 TO Q LET HJL=HJL+CP_L(I,K)*(TN(J)^(Q+1-K)-T0^(Q+1-K))/(Q+1-K) LET HJV=HJV+CP_V(I,K)*(TN(J)^(Q+1-K)-T0^(Q+1-K))/(Q+1-K) NEXT K LET HJ_L(J)=HJ_L(J)+XIJ(I,J)*HJL LET HJ_V(J)=HJ_V(J)+YIJ(I,J)*(HJV+ri_C(I)) NEXT I NEXT J LET SUM=F(1)-G(1)-U(1) FOR J=2 TO N-1 LET V(J+1)=((HJ_V(J)-HJ_L(J))*(V(J)+G(J))+(HJ_L(J)-HJ_L(J-1))*L(J-1)-(0-HJ_L(J))*F(J)+QC(J))/(HJ_V(J+1)-HJ_L(J)) LET SUM=SUM+F(J)-U(J)-G(J) LET L(J)=V(J+1)+SUM NEXT J LET QC(1)=V(2)*HJ_V(2)-G(1)*HJ_V(1)-(U(1)+L(1))*HJ_L(1) LET QC(N)=(V(N)+G(N))*HJ_V(N)+U(N)*HJ_L(N)-L(N-1)*HJ_L(N-1) END SUB SUB MESH(M,N,F,R,q,T0,TD,TW,PD,PW,SUMD,ri_C(),Z(),CH_PT(,),CP_L(,),CP_V(,),Q_N(),TN(),PN(),LN(),VN(),XIJ(,),YIJ(,)) LET C=UBOUND(Z) DIM qN(1),GN(1),UN(1),FN(1),TN_1(1),VN_1(1) DIM DIJ(1,1),KIJ(1,1) MAT REDIM qN(N),GN(N),UN(N),FN(N),TN_1(N),VN_1(N) MAT REDIM KIJ(C,N),DIJ(C,N) MAT XIJ=ZER MAT YIJ=ZER MAT qN=ZER MAT Q_N=ZER MAT GN=ZER MAT UN=ZER MAT DIJ=ZER MAT FN=ZER MAT LN=ZER MAT VN=ZRR FOR J=1 TO N LET TN(J)=TD+(TW-TD)*(J-1)/(N-1) LET PN(J)=PD+(PW-PD)*(J-1)/(N-1) NEXT J LET UN(1)=SUMD LET UN(N)=F-SUMD LET qN(M)=1 LET FN(M)=F FOR I=1 TO C LET DIJ(I,M)=F*Z(I) NEXT I LET LN(1)=R*SUMD LET VN(2)=(R+1)*SUMD FOR J=2 TO N-1 LET VN(J+1)=VN(J)+GN(J)-FN(J)*(1-qN(J)) LET LN(J)=LN(J-1)+FN(J)*qN(J)-UN(J) NEXT J DO DO CALL KIJ_N(CH_PT,TN,PN,KIJ) CALL ME_N(VN,GN,LN,UN,DIJ,KIJ,XIJ) MAT TN_1=TN CALL S_N(CH_PT,XIJ,PN,TN,YIJ) LET ERRT=0 FOR J=1 TO N LET ERRT=ERRT+(TN_1(J)-TN(J))^2 NEXT J IF ERRT<1E-6*N THEN EXIT DO END IF LOOP MAT VN_1=VN CALL H_N(T0,ri_C,CP_L,CP_V,XIJ,YIJ,FN,UN,GN,LN,VN,TN,Q_N) LET ERRV=0 FOR J=1 TO N IF VN(J)>0 THEN LET ERRV=ERRV+ABS(VN(J)-VN_1(J))/VN(J) NEXT J IF ERRV<1E-5 THEN EXIT DO END IF LOOP END SUB 返回 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容