化工模拟软件CHEMCAD复习题加答案Word文件下载.docx
《化工模拟软件CHEMCAD复习题加答案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工模拟软件CHEMCAD复习题加答案Word文件下载.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
A=48120,B=164400,C=1250,D=71700,E=-524.4
3．组分的二元交互作用参数的查询：
ThermoPhysical——Databank——BIP’s——添加组分——NRTL——查得、、Alpha
A.利用ChemCAD，查询乙醇（ethanol）和水的NRTL模型方程的二元交互作用参数为：
i
j
Alpha
乙醇
水
377.577
653.885
0.5856
B.利用ChemCAD，查询甲醇（Methanol）117—水物系的NRTL模型方程的二元交互作用参数为：
甲醇
-24.4933
307.166
0.3001
C.利用ChemCAD，查询乙二醇（1,2-ethanediol）135和水的NRTL模型方程的二元交互作用参数为：
组分
B12
B21
α
乙二醇
（1）
水
（2）
-338.073
405.263
0.2977
4．共沸混合物中的温度和组成的计算：
添加组分（工具栏快捷键或者ThermoPhysical—Databank—Newcomponent}——注意改工程单位（Format—EngineeringUnits）——热力学模型具体按题目选择
Plot——TPXY——选择第一第二组分——模式（mode）选择恒压或者恒温——横轴（Axismode）为molefraction——点击okey，从图中查看交点，可放大并点击点读数。
A.异丙醇（Isopropanol）145和水在1atm下能够形成最低共沸物，利用Wilson模型方程，计算其共沸温度为80.13℃；
该共沸物中异丙醇的含量为70mol%。
B.乙酸乙酯（EthylAcetateEthanol）155和水在1atm压下能够形成最低共沸物，利用Wilson模型方程，计算得到其共沸温度为71.91℃；
共沸物中乙酸乙酯的含量为71mol%。
C.苯（Benzene）和环己烷（Cyclohexane）在1atm压下能够形成最低共沸物，利用Wilson模型方程，计算得到其共沸温度为77.62℃；
共沸物中苯的含量为55mol%。
二、Flash模块计算泡露点以及平衡的气液相组成：
添加组分——改工程单位——选择热力学模型
定义进料流股，输入压强、温度、气相摩尔分率和能量（其中只能定义两项）——算泡点时VaporFraction为0.0001，露点时为0.9999。
定义闪蒸模块：
根据题目选择flashmodeA\B\C题均0以进料T/P计算V/F、H
Run——查看Result——setflowunits（mol%）——streamcomposition（productstream）——泡点时读取塔顶VB/mol%，露点时读取LD/mol%
A.由摩尔组成为0.3的苯（benzene）40、0.4的甲苯（toluene）41和0.3的对二甲苯（p-xylene）44所组成的混合物，在压力为106.7kPa下的泡点温度为378.40K，露点温度为392.02K。
将与泡点温度成平衡的气相组成VB和与露点温度成平衡的液相组成LD填入下表（热力学性质计算采用SRK方程）。
VB/mol%
LD/mol%
苯
56.74
11.44
甲苯
32.42
33.95
对二甲苯
10.84
54.60
B.5atm下，组成为苯（benzene）30mol%、甲苯（toluene）30mol%、邻二甲苯42（o-xylene）40mol%的混合物，其泡点温度为176.63℃；
露点温度为192.11℃；
将与泡点温度成平衡的气相组成VB和与露点温度成平衡的液相组成LD填入下表。
（采用P-R模型方程）
VB组成/mol%
LD组成
/mol%
52.18
13.81
28.70
24.23
邻二甲苯
19.12
61.95
C.总压1.0133MPa下混合液体的组成见下表，利用ChemCAD计算（采用SRK模型方程）：
（1）混合液的泡点为114.16℃，与泡点温度成平衡的气相组成（填入表中）。
（2）混合液的露点为150.0℃，与露点温度成平衡的液相组成（填入表中）。
原料组成mol%
泡点温度下平衡气相组成（mol%）
露点温度下平衡液相组成（mol%）
n-Butane
0.4
67.20
15.92
n-Pentane
0.31
26.27
21.91
n-Heptane
0.29
6.53
62.16
三、Flash模块计算闪蒸后流股的温度和气化率、热负荷：
添加组分——改工程单位——选择热力学模型。
定义进料流股，输入压强、温度、气相摩尔分率等，注意题目给的为为组分的摩尔分率或者摩尔流率。
换热器模块：
Temperatureofstream输入温度。
根据题目选择flashmode：
（具体模式）
1以进料V/F和P计算T、H<
A题>
2固定T和P计算V/F、H<
B题T=122>
5固定P和H计算V/F、T<
C题H=0）
Run——查看Result——setflowunits（mol%）——streamcomposition（productstream）——流股温度Temp，塔顶馏出液Total，塔顶为气相组成，塔釜为液相组成。
查看热负荷Heatduty——Result——UnitOps’同时也可查看K值。
A.现有温度为900oF，压强为500psia的进料流股，流股组成为：
流量/bmol/hr
hydrogen
405
methane
95
benzene
toluene
5
合计
600
为了达到分离要求，该流股须先经过一换热器冷却至200oF，后在14.7psia下进行绝热闪蒸，闪蒸后流股的温度为83.1010oF，汽化率为0.9667，（为D/W）并将最终的气相和液相产品中各组分的摩尔百分含量，以及该闪蒸条件下各组分的相平衡常数填入下表中（采用SRK模型方程）。
流量/bmol/h
气相组成
液相组成
k值
69.82
0.020059
3480.844
16.38
0.049379
331.659
13.31
89.015573
0.150
0.49
10.914991
0.045
总计
580.02
19.9728
B.总压1.0133MPa，温度110℃的流股100kmol/h，组成见下表，利用ChemCAD计算（采用SRK模型方程）：
（1）若保持压强不变，加热该流股至122℃使之部分汽化，汽化率为0.2711；
（2）完成该次闪蒸过程所需的热负荷为746.35MJ/h；
（3）平衡后的气、液两相的组成及K值（填入表中）。
122℃下平衡气相组成（mol%）
122℃下平衡液相的组成（mol%）
122℃下K值
60.24
32.47
1.855
30.07
31.34
0.959
9.690
36.18
0.268
C.下表所示的流股常压下的气相分率为0.2，若要通过闪蒸，使得该流股在常压下的气化率达到0.5，则达到平衡时该流股的温度为33.9827℃；
完成该次闪蒸过程所需的热负荷为658.5985MJ/h；
将平衡后的气液相组成及该条件下各组分的K值填入下表。
流量kmol/h
气相组成（wt%）
液相组成（wt%）
K值
C3
8.74
0.70
10.575
i-C4
15
30.50
6.24
4.165
n-C5
25
37.73
34.53
0.391
i-C6
20
18.67
46.33
0.343
n-C6
4.38
12.20
0.306
四、纯组分的物性回归：
A.下表所示为乙醇（ethanol）的部分饱和蒸汽压实验数据，
蒸汽压力（Pa）
温度（K）
2666.44
281.15
5332.88
292.15
7999.32
299.15
13332.2
308.05
26664.4
321.55
53328.8
336.65
101324.7
351.55
利用该数据，完成以下工作：
（1）写出利用ChemCAD数据回归功能，回归乙酸安托尼方程系数的主要步骤；
主要步骤如下：
1.新建一个组分，或拷贝一个组分。
ThermoPhysical/Databank/Newcomponent
ThermoPhysical/Databank/Cop
升级会员 