第1题
某丙烯-丙烷精馏塔按下表中条件操作。假设环境温度T0=294K,进料为泡点液体,塔顶冷凝器用温度为305.4K的冷却水冷凝,其热负荷为32401526kJ/h,塔釜再沸器用温度为377.6K的蒸汽加热,计算
第2题
在一常压下连续操作的精馏塔中分离含丙酮0.25(质量分数)、流量为1000kg/h的丙酮水溶液。要求溜出液中含丙酮0.99(质量分数)。进料中的丙酮有80%(摩尔分数)进入溜出液中。进料温度为25℃,回流比为最小回流比的2.5倍。蒸馏釜的加热水蒸气绝对压力为0.25MPa。塔顶蒸汽先进入一个分凝器中进行部分冷凝,冷凝液用于大定回流,为泡点回流。其余蒸汽继续进入全凝器中冷凝,并冷却至20℃,作为溜出液。101.325kPa下的丙酮-水溶液的相平衡数据,见教材附录。 (1)计算理论板数及实际板数,取全塔板效率为0.65;
(2)计算蒸馏釜的水蒸气消耗量。
第3题
(1) 蒸气开始冷凝的温度,以及凝液的瞬时组成;
(2) 若将混合蒸气冷凝,冷却到100℃时,将成什么状态?各相的组成为多少?
(3) 蒸气需冷却到什么温度才能全部冷凝成为饱和液体?此时饱和液的瞬间组成为多少?
第4题
工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇,其主副反应为
CO+2H2CH3OH
2CO+4H2(CH3)2O+H2O
CO+3H2CH4+H2O
4CO+8H2C4H9OH+3H2O
CO+H2OCO2+H2
由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组分变为液体即为粗甲醇。不凝组分如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图。
原料气和冷凝分离后的气体的组成(摩尔分数)如下。
组分 | CO | H2 | CO2 | CH4 | N2 |
原料气/% | 26.82 | 68.25 | 1.46 | 0.55 | 2.92 |
冷凝分离后的气体/% | 15.49 | 69.78 | 0.82 | 3.62 | 10.29 |
粗甲醇的组成(质量分数)为CH3OH89.15%,(CH3)2O3.55%,C4H9OH1.10%,H2O6.20%。在操作压力及温度下,其余组分均为不凝组分,但在冷凝冷却过程中可部分溶解于粗甲醇中。对1kg粗甲醇而言,其溶解量为:CO29.82g,CO9.38g,H21.76g,CH42.14g,N25.38g。若循环气体与原料气之比为7.2(物质的量比),试计算:
第5题
1.根据书中表6-3的数据作0.1MPa下苯和甲苯的沸点-组成图,并根据该图对苯的摩尔分数为0.40的苯和甲苯混合蒸气查阅以下各项:
(1) 蒸气开始冷凝的温度,以及凝液的瞬时组成;
(2) 若将混合蒸气冷凝,冷却到100℃时,将成什么状态?各相的组成为多少?
(3) 蒸气需冷却到什么温度才能全部冷凝成为饱和液体?此时饱和液的瞬间组成为多少?
第6题
第7题
第8题
有一单管程的列管式换热器,其规格如下:管径为25mm×2.5mm,管长为3m,管数为37根,今拟采用此换热器冷凝并冷却CS2的饱和蒸气,自饱和温度46℃冷却到10℃。CS2在管外冷凝,其流量:300kg/h,比汽化热为350kJ/kg。冷却水在管内,进口温度为5℃,出口温度为32℃。逆流流动。已知CS2的冷凝和冷却的总传热系数分别为K1=291W/(m2·K)和K2=174W/(m2·K)。试问此换热器是否合用(传热面积A及总传热系数K1、K2均以内表面积计算)?
第9题
如图所示,在连续精馏塔中初步分离A-B溶液(A为易挥发组分),塔釜间接蒸汽加热,塔顶设全凝器,泡点回流。饱和液体加料,原料流量为150kmol/h,组分A的摩尔分数为50%。原料加于第3块板(从上往下数)。要求釜残液中组分A的含量不高于0.03。已知系统的相对挥发度为2.5,精馏段操作线方程为y=0.8x+0.18,各板均为理论板。试求:
第11题
某连续精馏操作中,已知操作线方程式为:精馏段y=0.723x+0.263;提馏段y=1.25x=0.0187。若原料液于露点温度下进入精馏塔中,试求原料液、馏出液和釜残液的组成及回流比。