上机习题工硕.docx
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上机习题工硕
习题1：
1、求某一物流的泡、露点
已知LPG的质量分数为：
乙烷5％、丙烷65％、异丁烷10％，正丁烷20％，求P为4×105Pa时的该LPG的露点温度，13kg/cm2时的该LPG的泡点温度。
2、
项目
粗汽油
TotalFlowt/h
75
D（20℃）kg/m3
0.7178
镏程
℃
BP
44
10v%
45
20v%
54
30v%
67
40v%
80
50v%
92
60v%
105
70v％
119
80v%
136
90v%
160
EP
194
该汽油在0.7Mp时的泡点。
某年考试题：
如表所示的40℃、75t/h的汽油，需在反应器进行气相降烯烃改质反应以满足汽油排放的环保要求，反应系统压力0.7MPa，现有两股工艺热物流加热汽油，分别是10t/h的3.5Mpa的中压蒸汽，中压蒸汽的焓值为52.4×104kcal/t，另一物流是温度为180℃，热负荷为650×104Kcal的化工轻油，请问现有条件能否实现汽油的气相进料，完成降烯烃改质反应。
某年考试题：
已知LPG的质量分数为：
丙烷25.5％、异丁烷15.0％，正丁烷49.5％，正戊烷10.0%，供气压力为0.15MPa，有些企业为牟取利益，在该LPG中掺混低廉的二甲醚25%出售，当有液体存在时，就会腐蚀垫片，问在该供气压力下掺混二甲醚后的LPG什么条件下会出现腐蚀垫片现象。
3、
A部分：
严格精馏核算
4、
进料：
温度为19.6℃，压力为2kg/cm2，全塔压降0.05kg/cm2,其进料组成如表2所示
表2进料组成
组分号
组分
流率Kmol/hr
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
丙烯
丙烷
丙二烯
1，3-丁二烯
正丁烯
正丁烷
正戊烷
正庚烷
苯
甲苯
0.0431
0.0075
0.1975
35.0025
21.4848
1.2185
8.7125
0.6270
7.7434
0.1339
分离要求：
物流2中正戊烷≤0.5（mol百分数）
物流3中正丁烷≤0.07（mol百分数）
计算要求：
1）用简捷法求取理论板数及进料板位置
2）在N＝19，N进料＝6时，用严格法进行逐板计算
3）对进料板位置进行优化计算，使回流比最小
5、掌握定义亨利组分及应用亨利定律
6、两塔流程（简捷与严格算法）
7、
热力学方法：
SRK
如图所示，塔的塔板数为8（包括塔釜），物流1减压至150psig后，进塔板4；物流3进塔板1；从第5块板抽出部分物流，经中间再沸器加热至-50℃后进第6块塔板，中间再沸器的负荷为330Btu/hr（塔压力取150psig）。
表3各物流组成
NO.
组成
物流1（mol/hr）
物流3（mol/hr）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
N2
O2
CO2
CH4
C2H6
C3H8
I-C4H10
N-C4H10
C5H12
2.5
0.3
5.3
166.5
99.7
62.2
39.7
6.7
1.1
0.1
0.02
1.68
19.0
29.2
8.1
0.2
0.24
0.01
温度/℃
压力/psig
-58
650
-142
150
问：
塔底再沸器的负荷是多少？
8、
表1进料组成
NO.
组分
摩尔（％）
物流1物流2
1
2
3
C2H2
C2H6O
H2O
96.30
099.5
3.70.5
总含量，Kmol/hr
18650（估值）
当物流5的H2O/C2H2≤0.1％时，利用反馈控制求物流2的流量（利用RK-Aspen物性方法）；计算换热器的负荷。
习题2
1、
2、
物流1：
T=220F,P=36psi；换热器：
T＝130F；Pdrop=0.1psi
Benzene:
40mol/s;闪蒸罐：
P=1atm；Q=0BTU/hr
Propylene:
40mol/s;
反应器：
Q=0BTU/hr
Pdrop=0Pa;
C6H6+C3H6=C9H12
丙烯转化率为93％；
求：
1、物流5可获得多少质量流率（kg/hr）的反应产物异丙苯。
2、在什么操作条件下可使异丙苯的产品纯度达到98.5％（mol％）。
3、环丙烷工厂
（1）、
（2）、灵敏度分析：
（3）、设计规定
4、使用计算器模块
5、
6、
求：
1）用物性方法NRTL－RK，塔底再沸负荷和塔顶冷凝负荷？
2）当塔顶甲醇WT99.0％或塔底水WT98.0％时，回流比？
3）
习题3
1、-101.4℃、1.2kg/cm2、4720kg/h的乙烯需将30℃、6kg/cm2、10508.8kg/h的原料冷却至-98℃，现有一旧换热器为4管程，700mm,19mm×2mm，浮头式的换热器，试判断能否满足要求（注：
查冷换设备计算手册可知管子数为256，折流板间距为200mm）？
原料组成（m%）：
氯甲烷：
67.84%，异丁烯：
31.44%，1，3-丁二烯：
0.72%
2、LNG储存时由于外界环境漏热，会有少量的LNG汽化，这部分蒸发气成为BOG，下面的流程是利用LNG冷量冷凝BOG。
（优化模块）
LNG组成
组分
摩尔（%）
N2
0.074
CH4
88.774
C2H6
7.542
C3H8
2.588
I-C4H10
0.562
N-C4H10
0.453
C5H12
0.007
物流1为LNG，压力0.15kg/cm2，饱和状态进料，流量为73760t/h。
物流4与物流1状态相同，流量为200t/h。
B1的热负荷为0.9MMkcal/h，压降为0。
B6的出口压力为8kg/cm2。
B3的出口压力为8kg/cm2。
B2的压降和热负荷都为0。
求物流12的流量为多少时能够刚好将物流7的BOG冷凝？
3、优化习题
习题4
如图1所示，某一投入运营的实际输配气管网系统，节点0为进气点（压力为7Mpa，温度20℃），其他节点均为分气点。
天然气的组成
组分
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
CO2
N2
含量（V%）
94.018
0.4163
0.7034
1.3995
2.1273
1.3355
1、已知各节点的负荷，求各分气节点的压力。
各节点的负荷
节点
负荷kg/h
q0
-512441
q3
75925
q1
66369
q4
237312
q2
44247
q5
88588
AspenPlus模拟流程图
解答：
计算结果：
节点
压力MPa
0
7
3
5.76
1
4.88
4
3.3
2
3.3
q5
2.38
2、已知各节点购售气价格，如下表所示，求各节点的分气量使公司的收益最大。
节点号
0
1
2
3
4
5
节点购售气价$/万
88.29
141.26
176.57
105.94
141.26
176.57
约束条件：
节点5的压力和节点2的压力大于等于2MPa
节点1的压力大于等于4MPa
解答：
优化模拟结果：
99605$/d
节点号
0
1
2
3
4
5
流量kg/h
512438
90208
70720
89490
130446
131573
压力MPa
7
4
2
5.7
3.9
2
习题6:
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