制氧计算题汇总Word文档格式.docx

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氧提取率=4000*99.5%/20000*21%

=94.8%

4、已知一个大气压下P=1×

105Pa，空气气体常数R=287J/（kg.k），求温度t=20℃时空气的密度ρ空。

1）根据理想气体状态方程有：

Pν=nRT

ν=Ⅴ∕M=1/ρ空,n=1摩尔

1×

105×

1/ρ空=1×

287×

（273+20）

空气的密度为ρ空=1.19kg/m3

2）根据理想气体状态方程有：

PV=MRT

PV=（Vρ）RT

P=ρRT

1×

105Pa=ρ×

（20＋273）

ρ=1.19kg/m3

5.已知某一空分装置，纯气氮纯度为99.9%气量为6000NM3/H，污气氮纯度为94.5%气量为21000NM3/H，求平均氮纯度。

平均氮纯度=（纯气氮量*纯氮纯度+污气氮量*污氮纯度）/

（纯气氮量+污气氮量）

平均氮纯度=（6000*99.9%+21000*94.5%）/（6000+21000）

=95.7%

6.加工空气量为300m3/h（空气中的氧含量为20.9%，其余为氮），平均氮纯度为96%，氧气纯度为99.5%，则氧产量为多少？

氧产量=（96%-79.1%）*300/（96%-0.5%）

=53.1m3/h

7. 

已知主冷中液氧高度为2.6m，上塔底部压力为32Kpa，问液氧底部压力为多少？

（液氧密度为1123Kg/m3）

ΔΡ=ρgh=Ρ1-Ρ2

Ρ1=ρgh＋Ρ2

液氧底部压力=液氧高度*液氧密度*9.8+上塔底部压力

=2.6*1123*9.8+32000

=60614Pa（表）

8.某空分设备进塔空气量为23500m3/h,氧气产量为4760m3/h,氧纯度为99.6%,试计算其氧提取率。

氧提取率=4760*99.6%/23500*20.9%

=96.5%

9.已知上塔底部压力为0.46×

105Pa（表压），上塔下部阻力为1.96×

104Pa，中部阻力为5.88×

103Pa，上部阻力为4.9×

103Pa，求上塔顶部压力为多少？

上塔顶部压力=上塔底部压力—上塔下部阻力—上塔中部阻力

—上塔上部阻力

=0.46×

105—1.96×

104—5.88×

103—4.9×

103

=15.62×

103Pa（表）

10.已知主冷中液氧高度为1.8m，液氧密度为γ=1123kg/m3,上塔底部压力为0.46×

105Pa（表压）,问液氧底部压力为多少？

=1.8*1123*9.8+0.46×

105

=65809Pa（表）

11．已知一台6000Nm3/h制氧机加工空气量为34000Nm3/h，氧气产量为6000Nm3/h，氧气纯度为99.6%（设空气中含氧量为21%）则这台制氧机的提取率是多少？

氧提取率=6000*99.6%/34000*21%

=83.7%

12.如图所示，对于下塔任意截面I-I，到塔上部作一系统。

请写出该系统的物料平衡方程及操作线方程。

物料方程：

G=g+VLN①

Gy=gx+VLNxLN②

将②式整理得：

y=（g/G）.x+（VLN/G）.xLN③

将①代入③式得：

y={g/（g+VLN）}.x+{VLN/（g+VLN）}.xLN

设g/VLN=r则y={r/（1+r）}.x+{1/（1+r）}.xLN即为下塔操作线方程.

II

VLNxLN

Gg

yx

13.一根Dg450的管道,通过它的水流量为360m3/h,试计算通过该管的水流速?

Dg450：

直径（内径）为450毫米的管道

流速=流量／管道横截面积（πr²

）

Q=360m³

/h=0.1m3/S

Ⅴ=0.1m³

/S÷

3.14×

﹙0.45／2﹚²

Ⅴ=0.629m/S

14.已知一台泵的流量为600m3/h，扬程为40m，水的比重为1000Kg/m3求此泵的有效功率。

有效功率=泵的扬程（m）×

质量流量（t／h或kg／s）×

重力加速度（m／s2）

体积流量=600m3/h=0.17m3/s

质量流量=体积流量×

密度=0.17×

1000=170kg／s

有效功率=40×

170×

9.8=66640kw

15.温度一定时1000m3球罐压力为2.4Mpa时气体体积在标态下是多少Nm3?

1000m3、2.4MPa的氧球罐可储存1标准大气压状态下氧量M1为：

M1/M=P1/P=（2.4+0.1）/0.1=25倍

M1=25×

1000=25000m3

17.0℃时，装有2.5MPa的600m3氧气球罐，炼钢用氧时，压力降到1.5MPa，则在25℃时该球罐给炼钢提供了多少氧气?

（1）600m3、2.5MPa的氧球罐可储存1标准大气压0℃状态下氧量M1为：

600=15600m3

（2）压力降为1.5MPa后球罐可储存1标准大气压0℃状态下氧量M2为：

600=9600m3

（3）则实际供应用户1标准大气压0℃状态下氧气量M3为：

M3=M1—M2=15600—9600=6000m3

（4）折算为25℃时1标准大气压状态下氧气量M4为：

M4={6000*（273+25）}/273

=6549.5

18.温度一定时，650m3球罐压为2.9Mpa时的气体体积是压力1.4Mpa时的多少倍?

根据理想气体状态方程式，PV=nRT可知：

P1V/P2V=M1RT/M2RT

M1/M2=P1/P2=（2.9+0.1）/（1.4+0.1）=2倍

19、在参数为一级气缸直径D=0.38m，活塞杆直径d=0.065m，活塞行程S=0.25m，转数n=167r/min，一吸

气压力P1=1atm，一级排气压力P2=2.5atm，一级气缸相对余隙d=10%，膨胀过程指数m=1.25时，计

算压缩机的排气量（双作用压缩机）。

已知λ为排气系数；

λV为容积系数；

λp为压力系数；

λt为温度

系数；

λl为泄漏系数；

λpλtλl=0.8

答案：

①λv=1-α[（p2/p1）m-1]=1-0.1×

[（2.5/1）1.25-1]=0.78

②λ=λv·

λp·

λt·

λρ=0.78×

0.8=0.624

③则排气量

Q=（Л/4）·

（2D2-d2）·

s·

n·

λ

=（1/4）×

（2×

0.382-0.0652）×

0.25×

167×

0.624=5.82m3/min

20、一分子筛吸附器，内装5A球形分子筛，在加工气量为VK=1800m3/h，工作压力PK=2451675Pa（25atm）

，工作温度TK=303K，工作周期一小时，净化要求为CO2含量小于等于2PPm，空气中CO2含量为30PPm时，

求吸附加工空气中CO2所需的分子筛量（推荐分子筛吸附CO2量为重量的1.5%，CO2密度为1.976Kg/m3）（标

准状态）

①在303K时CO2密度为：

ρT=ρ0×

（T0/T）=1.976×

（273/303）=1.78Kg/m3

②加工空气中所含CO2量为：

GCO2=VK×

ρT×

YK=1800×

1.78×

300×

10-6=0.96Kg/h

③吸附CO2所需分子筛量为：

MS（CO2）=0.96/0.015=64Kg/h

21已知主冷中液氧高度为2.6m，上塔底部压力为32Kpa，问液氧底部压力为多少？

fje

只看czghn

答：

P1-P2=ρgh

P1-32=1.143×

9.8×

2.6=61.12kpa

22、压力容器在运抵施工现场后，需对其进行气密性试验，只有达到残留率98%以上才能进行现场安装就位。

请你根据以下试验数据，对这一压力容器做出气密性试验的最终报告？

试验数据：

11：

00测得容器压力0.09MPa.环境温度为17℃,保压2小时后复测容器压力为0.093MPa,环境温度为27℃.

根据PV=mRT

第一次检测的体积为：

0.1／0.09=Q273／V1×

﹙17＋273﹚

得：

V1=0.847241379Q

第二次检测的体积：

0.1／0.093=Q273／V2×

﹙27＋273﹚

得：

V2=0.8436Q

残留率=V2／V1=0.8436Q／0.847241379Q=0.998=99.8％

该压力容器可以进行按装。

23、2#14000制氧机入塔空气量为78000m3/h，从V2阀旁通入污氮气管道的膨胀空气量为3000M3//h，氩馏份量为18000m3/h，，粗氩流量为505m3/h,粗氩含氧量为5PPM，精氩塔余气放空阀开阀为25%（余气放空流量计满量程为25m3/h）,色谱化验精氩纯度为6PPMO2、4PPMN2，请问此时2#14000的氩提取率是多少？

已知空气中氩含量为0.932%

24、有两个水容积为400m3球形氮气贮罐，贮存有压力为2.0MPa（表压），温度为30℃的氮气，问球罐内共贮存多少标准立方米氮气？

根据已知条件：

P=2.0+0.1=2.1MPaT=30+273=303kV=2×

400=800m3TO=273kPO=0.1MPa

则：

VO=PVTO/TPO=（2.1×

800×

273）/（303×

0.1）=15136.6标准立方米

评分:

已知条件列出2.5分，计算正确2.5分，全对5分

25、空气由二氮化碳、氧气、氮气和水蒸汽组成，若组成气的分容积VCO2=12.5米3，VH2=73米3，VH2O=8.5米3。

求100米3空气中各组成气体的容积成分？

γCO2=VCO2/V=12.5/100=12.5%

γN2=VN2/V=73/100=73%

γH2O=VH2O/V=8.5/100=8.5%

γO2=100%-γCO2-γN2-γH2O=6%

评分：

（1～3）每项1分，（4）2分，全对5分。

26在参数为膨胀前空气压力P1=5.5atm，温度T1=130K，焓I1=2025Kcal/mol；

膨胀机后空气压力P2=1atm

，温度T2=90K，焓I2=1780Kcal/mol；

查空气T-S图得绝热膨胀后焓I2S=1720Kcal/mol的情况下，试计算

透平膨胀机的效率？

①理论焓降：

ΔI理=I1-I2s=2025-1720=305Kcal/mol

②实际焓降：

ΔI实=I1-I2=2025-1780=245Kcal/mol

③膨胀机效率：

η=ΔI实/ΔI理=245/305=80.3%

①②各2分；

③1分，全对5分。

26、活塞式压缩机吸入压力为0.46Mpa（绝压），吸入温度为20℃，吸气量800m3/h，请问该压缩机的标

准排气量？

已知：

T1=20+273=293KP1=0.46MPa

V1=800m3/hT2=273KP2=0.1013MPa

则根据P1V1/T1=P2V2/T2即V2=P1V1T2/P2T1=3385m3/h

评分标准：

①公式2分，②计算正确3分，全对5分