化工分析與合成ppt課件 習題課

習題課穩(wěn)態(tài)流程模擬換熱網(wǎng)絡分離序列間歇過程C→3→E→4→C(1):3,4E→5→H→6→I→7→C(2):3,5,6,7I→14→J→13→K→12→E(3):5,6,14,13,12K→20→M→18→N→21→I(4):14,13,20,18,21J→15→I(5):14,15J→19→N→21→I(6):14,19,21H→22→K→12→E(7):5,22,12K→20→M→18→N→21→I→7→C(8):3,5,22,20,18,21,7C→11→FLMNI→7→C(9):11,16,17,18,21,7

I→14→JKE→4→C(10):11,16,17,18,21,14,13,12,4流股34567111213141516171819202122111211113111114111115116111711181111111911111110111111111除去不獨立的列：6、22屬于5；11、16、17、18、19、20屬于21；13、15屬于14。則除去6、22、11、16、17、18、19、20、13、15得到簡化矩陣（2）回路矩陣（1）

流股3457121421R1112211133111341125116112711281111491121011114除去包含行：在簡化矩陣（2）中，5屬于3、4、6、10，則除去3、4、6、10；2屬于8，則除去8；7屬于3，則除去3。矩陣中剩余1、2、5、7、9回路，得到如下矩陣（3）簡化矩陣（2）

流股3457121421R11122111351171129112簡化矩陣（3）

再一次除去不獨立的列：在簡化矩陣（3）中，4屬于3；12屬于5；21屬于7，得到矩陣（4）；再一次除去包含行2，得到矩陣（5）

35714R1112111351171191135714R111511711911簡化矩陣（4）

簡化矩陣（5）

子網(wǎng)號熱物流冷物流子網(wǎng)凈熱量凈熱量累積有外界供熱子網(wǎng)放出熱量子網(wǎng)熱量累積H1H2C1C2子網(wǎng)吸收熱量子網(wǎng)熱量累積10300-3002250750-50033003000475075510050100563220322769024045082540-159040-400025055062516301952264226672667（470）450400（380）375374（360）330325(320)460（440）（390）370（365）（364）350（320）（315）3100300105013501350135013501590163016708005000075108014021852183717970-300-800-800-725-28060210521037997夾點以上冷物流由390k升至460k，至少需要470k的加熱蒸汽，選擇所給500k高壓蒸汽作為外熱源；夾點以下熱物流由380k冷卻到330k左右，所給冷卻水條件可滿足。分離序列5題，a.驗證在1bar下原料的泡點是345.8K由Antonie方程計算各物質(zhì)飽和蒸汽壓：以最多的B組分為關(guān)鍵組分，計算相對揮發(fā)度：對B進行泡點核算：帶回Antonie方程，得T=345.8，與假設相同，得證。b.已知Underwood方程的根為1.116與2.826，如何計算得到A/BC塔塔頂?shù)淖钚庀嗔髀蕿?28Kmol/hr。假設組分間的相對揮發(fā)度為常數(shù)，且符合恒摩爾流假定，估算所得產(chǎn)品組成（摩爾百分比%）與各組分摩爾流率（kmol/hr）：以最重組分C作為關(guān)鍵組分，計算相對揮發(fā)度：

以3.004≥2.528≥2.523，因此Φ取2.523原料kmol/hr產(chǎn)品1富含A產(chǎn)品2富含B產(chǎn)品3富含CA5099%,49.50.5%,0.50B1001%,0.599%,99.21%,0.3C3000.5%,0.599%.29.5c.已知最小氣相流率數(shù)值如下，優(yōu)化分離序列？直接分離序列間接分離序列

直接分離序列Vmin較小，因此直接分離序列（A/BC,B/C）優(yōu)于間接分離序列。d.利用邊際氣相流率預測優(yōu)化分離序列？直接分離序列間接分離序列直接分離序列Vmin較小，因此直接分離序列（A/BC,B/C）優(yōu)于間接分離序列。16-17題，計算設定條件下各組分的相對揮發(fā)度，假定100KPa下，泡點為422K由Antonie方程計算各物質(zhì)飽和蒸汽壓（按揮發(fā)度排序）：以流量最大正己醇為關(guān)鍵組分：帶回Antonie方程，得T=422K，與假設相同，得證。以最重的正庚醇為關(guān)鍵組分，列表：組分流量kmol/hr相對揮發(fā)度相鄰組分間的相對揮發(fā)度1isobutanol58.9012.6031.8571.8422n-pentanol103.4203n-hexanol401.8424n-heptanol151間歇過程作業(yè)下表中給出了A、B、C這三個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，請利用Gantt圖確定生產(chǎn)兩批次A、1批次B、1批次C的循環(huán)周期（或循環(huán)時間），要求的生產(chǎn)順序如下（零清洗時間）：零等待策略，生產(chǎn)順序AABC與BAAC；無中間儲罐策略，生產(chǎn)順序同上；無中間儲罐策略，生產(chǎn)順序同上；第一步第二步第三步A543B313C432零等待AABCBAAC無中間儲罐AABCBAAC無限中間儲罐AABCBAAC間歇過程作業(yè)如下表給出了單產(chǎn)品A生產(chǎn)的4各階段，請利用Gantt圖確定生產(chǎn)三批次A的循環(huán)周期和總操作時間，生產(chǎn)要求如下a．零等待策略；b．零等待策略，在第三階段設置平行反應器；c．零等待策略，階段1與2合并；第一步第二步第三步第四步A4362試確定一個生產(chǎn)A，B兩種產(chǎn)品的復合反應過程的容器大小，該過程由3個步驟組成，每一步都只用一個容器，考慮以下兩種情況

(a)生產(chǎn)周期時間為500小時，含有兩個過程，分別對應于AB(b)生產(chǎn)順序為AABAABAAB……數(shù)據(jù)要求：A:600,000kg/y，B:300,000kg/y，平均時間＝6000小時假定每批次產(chǎn)品的產(chǎn)量都相同，清洗時間為零。反應時間（小時）第一步第二步第三步A423B325尺寸因子（升/公斤產(chǎn)品）第一步第二步第三步A253B1.5