分離過(guò)程模擬練習(xí)

分離過(guò)程模擬練習(xí)第1頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.Shortcut—應(yīng)用示例含乙苯(C8H10)30%、苯乙烯(C8H8)70%的混合物（F=1000kg/hr、P=0.12MPa、T=30）用精餾塔（塔壓0.02MPa分離，要求99.8%的乙苯從塔頂排出，99.9%的苯乙烯從塔底排出，采用全凝器。 求：

(1)Rmin，NTmin; (2)R=1.5Rmin時(shí)的R、NT和NF

第2頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三添加組分第3頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三選擇EOS第4頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三添加ChortCut精餾塔第5頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三輸入進(jìn)料條件第6頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三建立塔流程第7頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三輸入關(guān)鍵組分及操作壓力第8頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三查看結(jié)果第9頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2Distillation—應(yīng)用示例(1)對(duì)下列精餾問(wèn)題規(guī)定，計(jì)算產(chǎn)物組成、級(jí)溫、級(jí)間汽相液相流量和組成、再沸器熱負(fù)荷和冷凝器熱負(fù)荷。進(jìn)料（250psia和213.9℉時(shí)的泡點(diǎn)液體）：組分lbmol/h乙烷

3.0丙烷

20.0正丁烷

37.0正戊烷

35.0正己烷

5.0組分lbmol/h塔壓：250psia,分凝器和部分再沸器餾出液流量：23.0lbmol/h,回流量：150lbmol/h平衡級(jí)數(shù)（不包括冷凝器和再沸器）=15,進(jìn)料在中間級(jí)進(jìn)塔250psia下的該系統(tǒng)，K值和焓可用Soave-Redlich-Kwong方程計(jì)算第10頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三Distillation—應(yīng)用示例(2)如果上述精餾塔操作改為從由塔底算起的第四級(jí)抽出流量為37.0lbmol/h的汽相側(cè)線物流，則操作結(jié)果如何？第11頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.吸收—應(yīng)用示例(1)摩爾組成CO2(12%)、N2(23%)和H2(65%)的混合氣體的混合氣體（F=1000kg/hr、P=2.9MPa、T=20℃）用甲醇（F=60t/hr、P=2.9MPa、T=-40℃）吸收脫除CO2。吸收塔有30塊理論板，在2.8MPa下操作。求出塔氣體中的CO2濃度。NRTL/P-R方程注意：第一次輸入甲醇流量時(shí)數(shù)值不能太大，否則可能不能收斂第12頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三吸收—應(yīng)用示例(2)在吸收示例（1）的基礎(chǔ)上求使出塔氣體中的CO2濃度達(dá)到0.5%所需的吸收劑（甲醇）用量。第13頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.萃?。瓚?yīng)用示例用甲基異丁基甲酮(CH3COC4H9)從含丙酮45%w的水溶液中萃取回收丙酮，處理量500kg/hr。采用逆流連續(xù)萃取塔（理論板數(shù)為4），在常溫、0.12MPa下操作。求萃取劑用量對(duì)萃余相中丙酮濃度的影響。NRTL方程第14頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三作業(yè)提交：

蒸餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算

1、工藝條件有一泡點(diǎn)物料，P=16.5kg/cm2,F=100kgmol/hr；物料組分和組成如下：進(jìn)料組分和組成2、設(shè)計(jì)要求已確定塔的操作壓力為16kg/cm2，試設(shè)計(jì)蒸餾塔，將C3和C4分離；塔頂物料要求butane濃度小于0.1％，塔釜物料要求C3濃度小于0.1％；試確定塔的理論板數(shù)，進(jìn)料位置，回流比，冷凝器及再沸器熱負(fù)荷；3、公用工程條件：冷卻水30℃，蒸氣4kg/cm2(溫度143℃)；冷凝器設(shè)計(jì)要求熱物料入口溫度與水進(jìn)口溫之差大于10℃，水的允許溫升為10℃；再沸器冷物料入口溫度與蒸氣進(jìn)口溫差大于15℃。4、塔的回流比取最小回流比的1.2倍。模擬計(jì)算采用SRK方程；5、提示：先用簡(jiǎn)潔法算出相關(guān)參數(shù)，再用嚴(yán)格法計(jì)算準(zhǔn)確結(jié)果組分C2H6C3H8C4H10C5H12組成（mol%）179128第15頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三①選組分、流體包第16頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三②調(diào)用ShortCut第17頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三③輸入ShortCut參數(shù)第18頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三④輸入進(jìn)料參數(shù)(C+2)第19頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑤輸入實(shí)際回流比，看結(jié)果結(jié)果：理論板數(shù)40；進(jìn)料位置13

塔頂產(chǎn)品：80；塔底：20

精餾段液體流率88記住第20頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑥添加Distillation,Clone進(jìn)料第21頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑦輸入Distillation參數(shù)第22頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑧改變?cè)O(shè)計(jì)規(guī)定Specs將設(shè)計(jì)規(guī)定改為：塔頂餾分中C4濃度塔底餾分中C3濃度當(dāng)前規(guī)定，不恰當(dāng)?shù)?3頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑧改變?cè)O(shè)計(jì)規(guī)定Specs將設(shè)計(jì)規(guī)定改為：塔頂餾分中C4濃度塔底餾分中C3濃度新設(shè)計(jì)規(guī)定第24頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑨看結(jié)果第25頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑩不收斂的處理先做好功課，估計(jì)塔頂、塔底流量估算好回流比更改第26頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑩不收斂的處理給出塔內(nèi)溫度分布或氣液流率部分估計(jì)值第27頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑩不收斂的處理給出塔內(nèi)頂層及底層塔板的氣液相組分濃度估計(jì)值中層塔板可通過(guò)插值得到第28頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑩不收斂的處理更改求解器中的一些參數(shù)第29頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三公用工程的計(jì)算第30頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三①添加新的組分集Water，NBSSteam流體包第31頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三②指定換熱設(shè)備的流體包第32頁(yè)，共35頁(yè)，2023年，2月20日，星期三③輸入數(shù)據(jù)進(jìn)料冷水的參數(shù)，流量除外