基于matlab的精馏塔作业模拟仿真

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目录

一、理论基础

二、核心程序

三、测试结果

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一、理论基础

原料物性表如下：

第1步：确定回流罐压力Tb

      塔顶冷凝器采用水作冷剂入口温度在25-30℃之间，可以估算出回流罐温度Tb为45℃。这个部分直接将Tb作为参数进行设置。

对应代码：

 第2步：回流罐压力

       由温度Tb查图可得各组分在该温度下的饱和蒸汽压，再根据泡点方程P=∑Pis*Xi可求得回流罐压力：

其中Pi和Xi的数据是已知数据，论文中数据有缺失，请自行补齐。

对应代码：

第3步：确定塔顶压力Pd、塔顶温度Td

Pd由公式Pd=Pb+△P计算得到，其中管线阻力△P=0.015MPa

Td则有安托万方程编程迭代：

 

对应代码：

第4步：确定塔釜压力Pw、塔釜温度Tw

填料塔取经验值精馏段压降0.007MPa，P进=Pd+△P =0.879MPa，Pw=P进+△P=0.886MPa.

    即根据公式可得：

 

对应代码：

 第5步：计算最小理论板数Nm

计算最小理论板数Nm

       其中D的XL，XH数据为《表3-2T101清晰分割物料平衡表》中的塔顶馏出液的摩尔分数的最大值和最小值，W的XL，XH为《表3-2T101清晰分割物料平衡表》中的塔底馏出液的摩尔分数的最大值和最小值。 

对应代码：

第6步：计算最小回流比 

这里通过取q为计算得到，然后计算得到Rm。

对应代码：

第7步：实际回流比R和理论板数N，(R+1)N～R/Rm曲线

    根据数据，绘制(R+1)N～R/Rm曲线，从而确定实际回流比R和理论板数N。

对应代码：

 

 

 第8步：计算N精，N提

 对应代码：

二、核心程序

clc;
clear;
close all;
warning off;
 
%调用初始化参数
parameters;
 
 
%model
[Pb,Pd,Pj,Pw,Tb,Td,Tj,Tw,Rm,Rs,Nm,Ns,Nj,Nt,Np]=func_models();
 
 
fprintf('******************T-301******************\n\n');
% 回流罐P（MPa）	
fprintf('回流罐P = %4.4f\n\n',Pb);
% 塔顶P（MPa）	
fprintf('塔顶P   = %4.4f\n\n',Pd);
% 进料P（MPa）	
fprintf('进料P   = %4.4f\n\n',Pj);
% 塔釜P（MPa）	
fprintf('塔釜P   = %4.4f\n\n',Pw);
 
% 回流罐T（℃）	
fprintf('回流罐T = %4.4f\n\n',Tb);
% 塔顶T（℃）	
fprintf('塔顶T   = %4.4f\n\n',Td);
% 进料T（℃）
fprintf('进料T   = %4.4f\n\n',Tj);
% 塔釜T（℃）
fprintf('塔釜T   = %4.4f\n\n',Tw);
 
% Rmin
fprintf('Rmin    = %4.4f\n\n',Rm);
% R
fprintf('R       = %4.4f\n\n',Rs);
% Nmin
fprintf('Nmin    = %4.4f\n\n',Nm);
% N
fprintf('N       = %4.4f\n\n',Ns);
% N精
fprintf('N精     = %4.4f\n\n',Nj);
% N提
fprintf('N提     = %4.4f\n\n',Nt);
% N实际
fprintf('N实际   = %4.4f\n\n',Np);

三、测试结果

 代码仿真结果如下所示：

T201的模型数据反复验算了一下，你提供的数据出路太大，没法验算，对于T301，我们得到如下的仿真结果：

A16-11