Aspen习题

例3.1,MIXER

将下表中的三股物流混合,求混合后的产品温度、压力及各组分流率,物性方法选用CHAO-SEA.

物流 进料 FEED1 组成 丙烷 正丁烷 正戊烷 正己烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 正己烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 正己烷 流率 Kmol/h 10 15 15 10 15 15 10 10 25 0 15 10 温度 ℃ 100 压力 Mpa 2 气相分率 进料 FEED2 120 2.5 进料 FEED3 100 0.5

例3.2,FSplit

将三股进料通过分流器分成三股产品PRODUCT1,PRODUCT2,PRODUCT3,进料物流同例3.1的三股进料,物性方法选用CHAO-SEA

要求:

PRODUCT1的摩尔流率为进料的50% PRODUCT2中含有10kmol/h的正丁烷

例3.3,Mult

将例2中混合后的产品物流流率增加到原来的3倍

例3.4,Dupl

将例2中混合后的产品物流复制成相同的3股物流

例3.5,FLASH2

? 进料物流进入第一个闪蒸器Flash1分离为气液两相,液相进入第二个闪蒸罐Flash2进行闪蒸分离

? 已知进料温度为100℃,压力为3.8MPa,进料中氢气、甲烷、苯、甲苯的流率分别为185kmol/h、45kmol/h、45kmol/h、5kmol/h。

? ? ? ? 闪蒸器Flash1温度为100 ℃,压降为0 闪蒸器Flash2绝热,压力为0.1MPa 物性方法选用PENG-ROB 求闪蒸器Flash2的温度

例3.6,FLASH3

? 两股进料物流进入三相闪蒸器Flash3进行一次闪蒸,进料FEED1中乙醇、甲苯的流率分别为5kmol/h、25kmol/h,进料FEED2中水的流率为20kmol/h,两股进料的温度均为25 ℃,压力为0.1MPa,闪蒸器温度为80 ℃,压力为0.1MPa

? 物性方法选用UNIQUAC

? 求产品中各组分的流率是多少

例3.7,Decanter

? 两股进料物流进入液-液分相器进行液-液分离

? 进料FEED1中乙醇、甲苯的流率分别为5kmol/h、25kmol/h,进料FEED2中水的流率为20kmol/h,两股进料的温度均为25 ℃,压力为0.1MPa ? 液-液分相器的温度为25 ℃ ,压力为0.1MPa,乙醇的分离效率为0.9 ? 求出口物流中各组分的流率是多少

例3.8,Sep

? 采用组分分离器Sep将一股温度为70 ℃,压力为0.1MPa的进料物流分离成两股产品,进料中甲醇、水、乙醇的流率分别为50kmol/h,100kmol/h,150kmol/h

? 要求塔顶产品流率为50kmol/h,甲醇的摩尔分数为0.95,乙醇的摩尔分数为0.04

? 物性方法采用UNIQUAC ? 求塔底产品的流率和组成

例3.9,Sep2

? 混合物流FEED1和FEED2,采用物流复制器DUPL将混合后的进料复制成三股后,分别进入三个两相闪蒸器进行绝热恒温闪蒸。 ? 两进料温度为70 ℃,压力为0.1MPa

? FEED1中乙醇和丙酮的流率分别为20kmol/h和5kmol/h;FEED2为纯水,流率为25kmol/h

? 物性方法选择UNIQUAC

? 对三个两相闪蒸器分别选用UNIQUAC, NRTL, WILSON物性方法进行计算,比较结果

例4.1,Pump

通过规定泵的出口压力计算泵的操作参数和出口物流参数

? 一泵将压力为170kPa的物流加压到690kPa,进料温度为-10 ℃,摩尔流率及组成如下表所示,泵的效率为80%,电动机的效率为100%。计算泵提供给流体的功率,泵所需的中功率,以及电动机消耗的电功率各是多少。 ? 物性方法采用PENG-ROB

组分 缩写式 流率(kmol/h) C1 0.05 甲烷 C2 0.45 乙烷 C3 4.55 丙烷 NC4 8.60 正丁烷 IC4 9.00 异丁烷 DC4 9.00 1,3-丁二烯

例4.2,Pump

通过规定泵的操作曲线计算泵的操作参数和泵的出口压力

? 一泵输送流率为100kmol/h的苯,苯的压力为100kPa,温度40 ℃,苯的效率为60%,电动机的效率为90%,特性曲线如下图所示。

? 计算泵的出口压力,提供给流体的功率及泵所需的轴功率各是多少? ? 物性方法采用RK-SOAVE

20 10 5 3 流率(m3/h) 40 250 300 400 扬程(m)

例4.3,Comp

压缩机的应用

? 物流的温度为100 ℃,压力690kPa,组成如下表所示。现用多变压缩机

将该物流压缩至3450kPa,压缩机的多变效率为100%,驱动机的机械效率为100%。

? 求压缩机所需的轴功率及该物流的出口温度和体积流率 ? 物性方法选择PENG-ROB

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