如果要求将组分为N的进料分离为N个产品时,则需要(N-1)个简单塔。具有简单塔的流程称为分离顺序(separation sequence);在一个塔中完成的一步分离称为分离子问题(asubproblem);在所有的分离子问题中出现的进料、中间产品和最终产品称为分离子团(subgroups)。当组分数目增多时,分离子问题和分离顺序急速增长,见表11。不同分离顺序的分离成本一般是不一样的。把每一个可能的分离顺序都计算为穷举法。分离子问题的数目就是穷举法必须计算的塔数。一般情况下穷举法是不适宜的,计算工作量相当大,应该寻找最优分离顺序的适当方法。Rothore等人首次提出了最优能量集成,流程中各塔的冷凝器与再沸器之间建立换热网络。只有给定了分离顺序,才有可能确定塔之间的换热方案,而换热产生的经济效果,又影响最优顺序的寻找。由于在最优流程的合成过程中常需列举有关的分离顺序、分离子问题和子团,故下面介绍一下Hendry和Hughes提出的名单分割法和子团三角矩阵。表11多组分精馏流程的组合特征组分数分离顺序分离子问题分离子团NSNUNGN3246续表组分数分离顺序分离子问题分离子团4510105142015NSNUNGN642352171325628842984369143012045N[2(N-1)]!N!(N-1)!N(N-1)(N+1)6N(N+1)2图12四组分混合物的分离顺序 若用字母表示混合物中的组分,并按组分挥发性递降的次序排列字母,便得到组分有序名单(Ordered component list or ranged list)。例如四组分混合物可以表示为ABCD,其中A是最易挥发的组分,D是最难挥发的组分。用斜线“/”隔开在一个简单塔中被分开的关键组分对,那么“/”即表示一个分离子问题(或一个简单塔),两旁的子团分别是塔顶和塔底产物。见图12。分离子团为①ABCD,②A,③BCD,④AB,⑤CD,⑥ABC,⑦D,⑧BC,⑨B,⑩C;分离顺序为5个:分离子问题(或简单塔)为①A/BCD,②BC/D,③B/C,④B/CD,⑤C/D,⑥AB/CD,⑦A/B,⑧ABC/D,⑨A/BC,⑩AB/C。图13四组分混合物的子团三角矩阵 若将各子团按下述规则排列,便得到子团三角矩阵。将原料混合物(如ABCD)作为第一行第一列元素,然后在同一行中依次去掉名单中最后一个组分。第二行从第二列开始,名单中的第二组分成为最易挥发组分,其他各列的元素仍然是依次去掉最后一个组分得到的