天津大學(xué)化工設(shè)計(jì)3--預(yù)覽頁
【正文】 N2 H2 反應(yīng)器 2 反應(yīng)器 1 混合器 換熱器 分 離 器 2 8 3 7 425℃ 6 N2 H2 50℃ 4 dQ/dt 5 535℃ (3) (3) (3) (3) (3) (2) (2) (2) 流程整體（ OB）的特點(diǎn)：一個(gè)帶一種反應(yīng)的非絕熱的虛擬反應(yīng)器。 N2 H2 50℃ NH3 N2 H2 50℃ 425℃ 進(jìn)料 1 50℃ N2 H2 反應(yīng)器 2 反應(yīng)器 1 混合器 換熱器 分 離 器 2 8 3 7 425℃ 6 4 dQ/dt 5 535℃ (3) (3) (3) (3) (3) (2) (2) (2) 混合器 換熱器 MB CB CB 流股變量 8 11 9 單元變量 0 1 1 MB方程數(shù) 3 3 HB方程 1 1 已知流股變量數(shù) 已知單元變量數(shù) 0 1 1 已知附加式數(shù) 0 0 0 自由度 解完反應(yīng)器 1后，應(yīng)該接著解哪個(gè)單元？ 完全求解反應(yīng)器 1的 MB和 HB意味著什么？ 混合器和換熱器的更新自由度分析表 4 +1 7 0 5 +3 分析結(jié)果：接著解混合器的 CB，完全求解。 只剩分離器和整體 OB，二者解其一即可。（如果是 CB計(jì)算，還要注意各流股的相態(tài)。注意多相流股的流股變量問題。） 第六步 ：根據(jù)流程特點(diǎn)判斷整體（ OB）的特征。所有單元都絕熱， OB才絕熱 。 （ 3）、注意過程一欄中 MB方程各單元（ 不包括 OB）加和時(shí)的獨(dú)立性。） 第九步 ：從全流程最后的自由度分析結(jié)果出發(fā)，逐步利用更新自由度分析表，判斷衡算計(jì)算的步驟，確定衡算計(jì)算步驟。） 以上 1～ 8步，即使是用計(jì)算機(jī)輔助衡算計(jì)算軟件，也必須人工處理，而且還大有必要。 第二步 〔 定義組份 〕 給流程中的每個(gè)流股分別說明其組份種類。 第四步 〔 指定工藝裝置和物流的已知數(shù)據(jù) 〕 因?yàn)?PROCESS II軟件本身只能進(jìn)行 正向模擬計(jì)算 ，必須先將輸入流股的已知數(shù)據(jù)輸入軟件中（這些已知 輸入流股 參數(shù)在軟件計(jì)算過程中始終保持不變），輸入流股的一些未知參數(shù)也必須輸入初值（ 最好盡量合理一些 ，該初值可以由軟件計(jì)算改變），輸入各單元裝置已知的設(shè)備參數(shù)。 第六步 〔 模擬計(jì)算 〕 啟動 PROCESS II軟件開始模擬計(jì)算，如果輸入的數(shù)據(jù)滿足了軟件模擬計(jì)算的自由度要求，軟件將開始模擬計(jì)算。 流股 項(xiàng)目 1 2 3 計(jì)量單位 Pressure atm Temperature ℃ Total Molar Rate Kgmol/h Molar Comp. Rate H2 Kgmol/h Methane Kgmol/h Benzene Kgmol/h Toluene Kgmol/h Molar Comp. Percents H2 Methane Benzene Toluene 精餾塔 1 2 3 100 kmol/h C3 iC4 iC5 C5 C3 iC4 iC5 iC4 iC5 C5 設(shè)計(jì)要求： 進(jìn)料中 85％的 iC5 從塔頂餾出； 組成均為摩爾分率； 有如下一個(gè)無反應(yīng)的單精餾塔流程的設(shè)計(jì)方案 : 按設(shè)計(jì)投產(chǎn)運(yùn)行后，“查定”的該精餾塔實(shí)際運(yùn)行結(jié)果： 精餾塔 1 2 3 100 kmol/h C3 iC4 iC5 C5 kmol/h C3 iC4 iC5 kmol/h iC4 iC5 C5 關(guān)于物料衡算不能平衡的幾個(gè)情況 精餾塔 1 2 3 100 kmol/h C3 iC4 iC5 C5 kmol/h C3 iC4 iC5 kmol/h iC4 iC5 C5 針對查定的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)行物料衡算： C3的衡算： 20≠，誤差為 ％ C5的衡算： 30≠，誤差為 ％ 問題：為什么衡算不起來，衡算誤差這么大？ 精餾塔 1 2 3 100 kmol/h C3 iC4 iC5 C5 C3 iC4 iC5 iC4 iC5 C5 設(shè)計(jì)要求： 進(jìn)料中 85％的 iC5 從塔頂餾出； 組成均為摩爾分率； 其自由度＝ 10－ 4－ 5－ 1＝ 0 )(30201003543,22,33,332,2232??????????cccicxFxFxFFxFFF其物料衡算計(jì)算的所有方程： 原設(shè)計(jì)的物料衡算情況： 理論衡算結(jié)果如下： 精餾塔 1 2 3 100 kmol/h C3 iC4 iC5 C5 kmol/h C3 iC4 iC5 kmol/h iC4 iC5 C5 精餾塔 1 2 3 100 kmol/h C3 iC4 iC5 C5 kmol/h C3 iC4 iC5 kmol/h iC4 iC5 C5 實(shí)際投產(chǎn)運(yùn)行查定結(jié)果如下： 理論衡算結(jié)果和實(shí)際運(yùn)行查定結(jié)果之間有差別； 實(shí)際運(yùn)行查定結(jié)果衡算不起來。 原因之三：由于對化工過程研究不透徹，例如有意或無意忽略一些付反應(yīng)過程，導(dǎo)致流股組份分析不全，也會導(dǎo)致衡算計(jì)算
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