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aspen物料衡算與能量衡算(參考版)

2025-01-27 14:05本頁(yè)面
  

【正文】 2023年 2月 13日星期一 5時(shí) 25分 47秒 05:25:4713 February 2023 1一個(gè)人即使已登上頂峰,也仍要自強(qiáng)不息。 2023年 2月 13日星期一 上午 5時(shí) 25分 47秒 05:25: 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。勝人者有力,自勝者強(qiáng)。 :25:4705:25Feb2313Feb23 1越是無(wú)能的人,越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。 , February 13, 2023 閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話。 2023年 2月 13日星期一 5時(shí) 25分 47秒 05:25:4713 February 2023 1空山新雨后,天氣晚來(lái)秋。 。 :25:4705:25:47February 13, 2023 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 :25:4705:25Feb2313Feb23 1世間成事,不求其絕對(duì)圓滿(mǎn),留一份不足,可得無(wú)限完美。 , February 13, 2023 很多事情努力了未必有結(jié)果,但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。 2023年 2月 13日星期一 5時(shí) 25分 47秒 05:25:4713 February 2023 1做前,能夠環(huán)視四周;做時(shí),你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 。 :25:4705:25:47February 13, 2023 1他鄉(xiāng)生白發(fā),舊國(guó)見(jiàn)青山。 :25:4705:25Feb2313Feb23 1故人江海別,幾度隔山川。 , February 13, 2023 雨中黃葉樹(shù),燈下白頭人。 48/40 105 bbl/d, 93℃ , bar, API 204 ℃ 、 bar, 2270 kg/h。 47/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 分離復(fù)雜組成混合物 例 222. 原油初餾塔模擬計(jì)算。為使負(fù)荷均勻并回收高溫下的熱量,采用中段回流取熱 (即在塔中部抽出液體 ,經(jīng)換熱冷卻回收熱量后再送回塔內(nèi) )。 ③ 中段回流。原油蒸餾塔底物料很重,不宜在塔底供熱。 46/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 分離復(fù)雜組成混合物 原油是復(fù)雜烴類(lèi)混合物,各種烴 (以及共沸物 )的沸點(diǎn)由低到高幾乎是連續(xù)分布的,一般是根據(jù)產(chǎn)品要求按沸點(diǎn)范圍分割成輕重不同的餾分,因此,原油蒸餾塔特點(diǎn)為: ① 有多個(gè)側(cè)線出料口,原油蒸餾各餾分的分離精確度不要求像純化合物蒸餾那樣高, 有 多個(gè)側(cè) 線 口 (一般有 3~ 4個(gè) )。但原油是復(fù)雜烴類(lèi)混合物,各種烴 (以及烴與烴形成的共沸物 )的沸點(diǎn)由低到高幾乎是連續(xù)分布的,不能按常規(guī)方法定義確切的全組成分布,常用表征油品性質(zhì)的方法有三個(gè)特征值和三條蒸餾曲線。 45/40 2023 kmol/h, 20 ℃ , MPa 500 ℃ , Mpa, dP= bar,過(guò)冷 5 ℃ CHCl VCM 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 分離復(fù)雜組成混合物 原油是烴類(lèi)化合物和雜質(zhì)組成的寬沸程的混合物,其組成復(fù)雜難以定量分析,經(jīng)過(guò)多級(jí)蒸餾可分離得到各種各樣的石油產(chǎn)品。 44/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 含循環(huán)流的流程 例 221.二氯乙烷裂解制氯乙烯。飽和液體回流,兩塔均采用再沸器加熱。要求產(chǎn)品丁醇相含水 ,水相含水 。 用雙塔共沸精餾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正丁酵的脫水。 ⑵ 確定各產(chǎn)品的流率和循環(huán)物科的流率。若進(jìn)料流率為 100 kmol/h,進(jìn)料含乙醇 ,要求乙醇產(chǎn)品純度為 99%,苯產(chǎn)品純度 99%。 在 1333 kPa壓力下,共沸溫度變?yōu)?159℃ ,共沸組成為含乙醇 摩爾分?jǐn)?shù)。 42/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 含循環(huán)流的流程 例 219.均相共沸物的分離 變壓精餾分離乙醇和苯。 以苯酚為萃取溶劑,用萃取精餾方法分離等摩爾甲苯、正庚烷的混合物。 41/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 含循環(huán)流的流程 例 218。但是如果流程較復(fù)雜,為加快收斂,人為對(duì)撕裂流股賦值會(huì)較容易得到結(jié)果。若只有簡(jiǎn)單的一兩股物流循環(huán),軟件會(huì)自己判斷選擇撕裂流股,對(duì)循環(huán)物流賦值。如果流程中沒(méi)有循環(huán)物流,計(jì)算簡(jiǎn)單快捷。 39/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 含循環(huán)流的流程 化工生產(chǎn)中真實(shí)的工藝流程都含有循環(huán)流或旁路流。 分離要求:產(chǎn)品乙酸丁酯含量大于 ,丁醇摩爾收率大于 90%;廢水中水的摩爾分?jǐn)?shù)大于 。正、逆反應(yīng)均為 2級(jí)反應(yīng)。 液態(tài)原料:純丁醇 kmol/h。 38/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 含反應(yīng)器的組合流程 例 216。要求操作者對(duì)工藝過(guò)程要有充分的了解,能正確選取模塊,能準(zhǔn)確設(shè)置模塊參數(shù)。 手工計(jì)算時(shí),要通盤(pán)考慮,運(yùn)算要非常小心,步步為營(yíng),一有錯(cuò)誤就得從頭開(kāi)始。當(dāng)甲烷摩爾數(shù)從100 kmol/h增加到 500 kmol/h時(shí),求反應(yīng)器的熱負(fù)荷變化。兩股原料混合后預(yù)熱到 593℃ 、加壓到 bar入重整反應(yīng)器,反應(yīng)溫度 788℃ ,反應(yīng)器壓降 bar。 甲烷在高溫高壓下會(huì)與水蒸汽反應(yīng),生成一氧化碳和氫氣,工業(yè)上制富氫合成氣的主要途徑是通過(guò)天然氣水蒸汽重整,近年來(lái),利用甲烷水蒸汽重整制氫用于燃料電池,也成為研究熱點(diǎn)。 甲醇制造甲醛的反應(yīng)過(guò)程為: CH3OH + O2 ===== HCHO + H20 反應(yīng)物及生成物均為氣態(tài),若使用 50%的過(guò)量空氣,且甲醇的轉(zhuǎn)化率為 75%,試計(jì)算反應(yīng)后氣體混合物的摩爾組成。 為保證目的產(chǎn)品組分的產(chǎn)率和選擇性,操作者必須了解特定反應(yīng)過(guò)程的特點(diǎn),選擇適宜的反應(yīng)器類(lèi)型,熟悉模擬軟件中可獲得的反應(yīng)器模型類(lèi)型以及它們?cè)谶^(guò)程模擬中的應(yīng)用,保證所需產(chǎn)品組分足夠的產(chǎn)率和選擇性。 若流程中多于一個(gè)反應(yīng)器 , 或一個(gè)反應(yīng)器中多于一個(gè)化學(xué)反應(yīng) , 則要求操作者對(duì)每一反應(yīng)的反應(yīng)方程式 、 化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù) 、 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)仔細(xì)填寫(xiě)清楚 。 手工進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí) , 一般是先做單元操作過(guò)程 (或單個(gè)設(shè)備 )的物料衡算 , 然后將各個(gè)過(guò)程匯總得到整個(gè)流程的物料衡算 ,進(jìn)而完成物料流程圖 。 34/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 含化學(xué)反應(yīng)過(guò)程 在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中 , 反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物 。 多模塊聯(lián)合分離烷烴 。 在化工設(shè)計(jì)中 , 要求設(shè)計(jì)者能夠熟練掌握各種化工設(shè)備的功能 , 正確地選擇設(shè)備 , 以完成特定的化工任務(wù) 。 33/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 不同設(shè)備的組合 典型的化工流程是以反應(yīng)器為核心 , 包含分離設(shè)備 、 換熱設(shè)備 、 流體輸送設(shè)備構(gòu)成 。要求兩塔塔頂產(chǎn)品中甲苯、正庚烷的摩爾分?jǐn)?shù)不少于 。 以苯酚為萃取溶劑,用萃取精餾方法分離等摩爾甲苯、正庚烷的混合物。 由多個(gè)蒸發(fā)器構(gòu)成的多效蒸發(fā) , 由多座精餾塔構(gòu)成的多效精餾 , 可以大大節(jié)省能量 。 又如吸收系統(tǒng)的吸收塔和解吸塔 , 都為塔設(shè)備 , 但在流程中起著吸收與解吸這樣功能完全相反的作用 。 同類(lèi)設(shè)備的組合 在化工流程中 , 由相同設(shè)備的組合構(gòu)成一整套工藝流程的例子不勝枚舉 , 這些外觀相同的設(shè)備在化工流程中分別承擔(dān)著不同的功能 。 (2) 旋液分離器尺寸。
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