PROII上机例题 1.问题 欲用离心泵将20℃水以30m3/h的流量由水池打到敞口高位槽,液面高差为18m,泵的效率为0.6,求泵的轴功率。 2.问题 某离心泵输送20℃清水,操作中测得:流量12m3/h,泵出口处表压1.9at , 泵进口处真空度140mmHg,轴功率1.20kw。求其扬程与效率。 3.问题 采用传热面积为4.48m2 单程管壳式换热器,进行溶剂和某水溶液间的逆流传热,溶剂为苯,流量为3600kg/h, 比热为1.88kJ/(kg·℃)的苯, 80℃冷却至50℃, 水溶液由20℃被加热到30℃。忽略热损失。试求:传热系数K 4.问题 90℃的正丁醇,在逆流换热器中被冷却到50℃,换热器的换热面积为6m2,传热系数K=230W/(m2?℃),正丁醇的流量为1930kg/h。冷却介质为18℃水,热损失可以忽略。 求:(A)冷却水出口温度; (B)冷却水消耗量。 5.问题 某精馏塔用于分离苯一甲苯混合液,泡点进料,进料量为30kmol/h,进料中苯的摩尔分率为0.5,塔顶、底产品中苯的摩尔分率max.book118.com,采用回流比为最小回流比的1.5倍,操作条件下可取系统的平均相对挥发度。 (1)求塔顶、底的产品量; (2)若塔顶设全凝器,各塔板可视为理论板,求离开第二块板的蒸汽和液体的组成。 6.问题 为了从丁烷及重组分中分离出异丁烷及更轻组分,必须设计一座脱异丁烷塔,该蒸馏塔的回流量(体积)对进料量的比值为4.5,进料体积的25%作为塔顶产品。表1给出了进料的组成,已知的工艺条件列于表2中。 表1 脱异丁烷塔进料组成 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 组 分 液相体积百分数(LV%) ────────────────────────────────────────── 丙 烷 1.4 异丁烷 33.8 正丁烷 64.6 异戊烷 0.2 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表2 脱异丁烷塔工艺条件 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 压力(kPa) 温度 流量(m3/h) ────────────────────────────────────────── 进 料 1380 60(C 100 冷凝器 965 低于泡点6(C 塔顶部 1000 塔底部 1060 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 热力学方法:K值计算选择了Grayson-streed方法,对于从丙烷到汽油范围内的组分,大部分碳氢化合物精馏模拟采用该法处理都可以取得较好的结果,焓计算使用Lee-kesler方法, 这是因为Lee-kesler法与API数据库热焓间具有很好的一致性。对于碳数多于C10的碳氢化合物系统,密度计算采用Lee-kesler方法也是令人满意的。 建立模型:该塔按照普通蒸馏塔形式建模,计入冷凝器和再沸器共有66个理论级。进料在第35块塔板。冷凝器在低于泡点6℃温度下按全冷凝器形式建模。为了满足规定要求,再沸器和冷凝器的处理能力是可以改变的。该模型使用初值估算发生器模型 CONVENTIONAL来建立温度和流量分布。 7.问题 对下表所列的乙腈水体系的VLE 数据进行回归处理以得到Wilson 二元参数 压力1atm 8.问题 回归处理纯物质的物性数据。设某一物质F1301 的气相蒸汽压随温度的变化数据列表如下: 请回归Antoine 方程的参数。 9.问题 一轻烃贮槽的冷却系统,流量为2865mol/h的液态烃(S1)从贮槽中抽出, 其摩尔组成为:丙烷6.72%、异丁烷15.79%、正丁烷17.98%、异戊烷 17.63%、丙烯 13.96%、 异丁烯 18.59%、 异戊烯 9.34%, 其温度、压力分别为 40.5℃和 1.37MPa。此液态烃和换热器(C3)来的循环烃(S7)混合(S1+S7→C1→S2)进入闪蒸釜(C2)。闪蒸釜的液相出料(S8)返回贮槽,气相出料(S3)则经换热(S3→C3→S4)、压缩(S4→C4→S5)、冷凝(S5→C5→S6)、过冷(S6→C3→S7),然后和贮槽来料混合(S7+S1→C1→S2)。各设备的操作规定如下:闪蒸釜(C2)在0.5166MPa(绝压)下作绝热闪蒸,换热器(C3)中热流体进口温度和冷流体出口温度之温差为5.6℃,压缩机(C4)出口压力为1.79MPa,冷凝器(C5)出口温度为54.4℃,换热器(C3)和冷凝器(C5)每一流程的压降均为 13.7kPa。试计算返回贮槽的轻烃温度、压缩机功率(压缩机多变效率为0.85,机械效率为0.8)、换热器负荷、冷凝器负荷及系统中各物流有关参数。 10.问题 平衡闪蒸器液相进料流苯(1)-环己烷(2)-甲基环己烷(3)-正己烷(4)的摩尔分率依次为 0.25、0.25、0.25 和 0.25, 料液的压力为 1.5 MPa、温度为420K, 绝热闪蒸压力为0.3MPa。计算闪蒸温度、气化率、闪蒸产物组成与焓以及各组分的汽液平衡常数。 11.问题 物料S1进入节流阀V1,出口物料经换热器E1冷却后再进入节流阀V2降压,出口物料进入气液分离罐F1分出气液相,气相返回E1。试计算该假想流程。进料组成如下表: 单元参数如下: 阀门V1节流到100kg/cm2, 阀门V2节流到40kg/cm2, 换热器E1要求进料S2和出料S8的温差为12℃。 换热器E2要求出口物料S5的液相摩尔分数为0.4。 计算: (1)按照上述工艺条件计算该流程,采用PR方法; (2)若要求进料中66%的乙烷在物料S7中回收,换热器E2出口温度应当是多少。 12.问题 氟里昂-22(R22)饱和温度计算 试计算R22在2.402大气压下的饱和温度。 采用Flash模块,规定压力2.402atm,计算露点温度,任意设流量为10kg
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