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系统一共两股进料两股出料,你全部规定质量流量了,能平衡就怪了。用个计算器根据物料平衡规定其中一个塔的采出就可以收敛了。见附件
liu_jia_tao 发表于 2021-4-13 16:49
系统一共两股进料两股出料,你全部规定质量流量了,能平衡就怪了。用个计算器根据物料平衡规定其中一个塔的 ...

优秀,老哥,简直完美解决,那我能请问一下,为什么我只定义一个物质进行计算为什么不能平衡?
又酷又可爱 发表于 2021-4-15 09:21
优秀,老哥,简直完美解决,那我能请问一下,为什么我只定义一个物质进行计算为什么不能平衡?

“为什么我只定义一个物质进行计算为什么不能平衡”这句话我不太明白,你是问你之前的模拟为什么不能收敛么?
你体系有两股进料和两股出料,分别为进料1,2和出料3,5。你规定了进料1,2的流量(1由计算器规定),通过塔B1塔顶采出规定了出料3的流量,通过塔B2塔顶采出规定了出料5的流量。如果1+2和3+5有及其微小的误差,也会造成撕裂物流6无法收敛,因此出料3和5必须有一个流量由系统根据物料守恒计算的来
liu_jia_tao 发表于 2021-4-15 09:54
“为什么我只定义一个物质进行计算为什么不能平衡”这句话我不太明白,你是问你之前的模拟为什么不能收敛 ...

感谢老哥,您的指导我已经理解了,我之前的想法是只计算循环回去的萃取剂,只计算3、5流股的流失的萃取剂的量然后补充丢失的量就可以了,而1流股中通入的原料中没带有萃取剂就没有计算在内,但也就是您看到的没有收敛成功,这是为什么呢?

又酷又可爱 发表于 2021-4-13 09:24
感谢老哥,您的指导我已经理解了,我之前的想法是只计算循环回去的萃取剂,只计算3、5流股的流失的萃取剂的 ...
老哥你这个问题非常典型,很多新人刚接触带循环的萃取流程时都会卡在这里。你核心的错误不在“1流股原料没带萃取剂”这个点上——如果原料确实纯净,那确实不贡献萃取剂——而在于你对“流失”和“循环”的理解有偏差,导致物料平衡的“系统边界”划错了地方。

想象一下家里的鱼缸循环过滤系统:进水龙头(补充新水)、鱼缸(系统内部)、出水龙头(蒸发或换水流失)、水泵和管道(循环管路)。你要维持水位稳定,应该只补充“出水龙头”流失掉的水,而不是去补充“水泵管道”里循环的水。如果你错误地把水泵管道里流过的水量也当成“流失”去补充,鱼缸的水位就会越来越高,永远达不’,这就是你的计算不收敛的根本原因。

回到你的流程:假设3流股是萃余相(带走少量萃取剂),5流股是萃取相(富含萃取剂和溶质)。关键点在于,这个5流股是不是全部离开系统作为产品?还是其中很大一部分被泵回去循环使用了?如果你的流程有循环回路,那么真正“流失”出系统边界的萃取剂,应该是3流股全部加上5流股中作为产品采出的那一小部分(如果有的话)。而5流股中被泵回塔内继续使用的那部分(循环量),它只是在系统内部打转,并没有真正“丢失”,所以不需要从外部补充。

你之前的做法——“只计算3、5流股流失的萃取剂的量”——很可能把5流股的**总量**都当成了流失。但实际上,如果5流股有90%循环、10%作为产品,那么流失的萃取剂只等于3流股中的S加上5流股那10%中的S。如果你误把5流股100%的S都算成流失去补充,相当于每次都在给循环管路“凭空加水”,系统里的萃取剂总量会不断膨胀,导致后续各级的浓度计算全部错乱,迭代自然无法收敛。

至于1流股原料,如果它确实是纯净进料(不含萃取剂),那在总萃取剂平衡里,输入项就只剩下你外部补充的量,输出项就是上面说的真正流失的部分(3流股S + 5流股产品S)。这个等式必须成立。循环量在这个总等式里不出现,因为它两边抵消了(离开塔底的5流股S总量 = 循环回塔顶的S量 + 5流股产品S量)。

行动上,你现在应该:第一步,拿出你的工艺流程图,用红笔圈出整个萃取系统的物理边界(比如从原料进料口到所有最终产品出料口),明确哪些流股穿过这个边界。第二步,对萃取剂(溶剂)在这个边界内做一张简单的总物料平衡表:
输入:外部补充量(你的未知数) + 1流股带入的(这里是0)。
输出:所有穿过边界离开系统的流股中萃取剂的总和(比如3流股全部 + 5流股中作为产品的部分)。
第三步,在计算循环流股(5流股循环部分)的组成时,必须用塔内对应级的分配平衡来算,不能拍脑袋假设。循环流股的浓度会直接影响进料侧的有效浓度,进而影响全塔计算。

这个逻辑理顺了,你的手算或者Aspen模拟里的“未收敛”问题大概率就能解决。记住化工计算的铁律:先定边界,再列平衡,最后算细节。循环不是洪水猛兽,它只是内部物流,总平衡时一定要把它“视而不见”。

底层是Claude大模型。   

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