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完整word版)PROII实验四PRO II 实验四练习一、异丙苯工厂苯和丙烯经过反应器生产异丙苯，反应产物经冷却器冷却后进入闪蒸罐闪蒸,罐顶气相循环至反应器入口，液相为产品.物性方法：SRK 原料FEED， 220℉,36 Psia，苯、丙烯摩尔流率各40 lbmol/hr，反应器REACTOR， 绝热操作，压降为0 Psi，丙烯转化率90％， 反应方程式：C6H6 + C3H6 = C9H12冷凝器COOLER，出口温度130℉，压降为0.1Psi，分离器SEP，绝热操作，压力为1个大气压1） 现要求产品（PRODUCT）中异丙苯的含量为98％（mol），求冷凝器出口的温度2） 已经建立异丙苯的生产流程,现设定冷凝器的压降与冷凝器入口物流体积流率的关系为ΔP = 0.2V2,其中，压降ΔP单位为kPa，体积流率V单位为m3/hr，计算此时冷凝器的出口压力3） 考察冷凝器(COOLER）出口温度对闪蒸器(SEP）底部产品（PRODUCT)中异丙苯摩尔分率的影响二、下图所示流程为一个二氯甲烷溶剂回收系统的一部分.建立模拟，使物流STM1和STM2中的蒸汽总用量最少,物流STM1和STM2均为绝压1。

4MPa下的饱和蒸汽,两股蒸汽物流的流率范围为450kg/hr~10000kg/hr两个闪蒸塔FLASH1和FLASH2分别在绝压136kPa和130kPa下绝热进行物流FEED中含二氯甲烷和水，流率分别为635kg/hr、44725kg/hr，温度为37℃,压力为170kPa.保证容差在1ppm之内，FLASH2底部物流BOTM2中的二氯甲烷的最大允许浓度为150ppm(质量）物性方法采用NRTL三、初始条件：物料S1：P = 12 atm， T = —100 ℃，F = 100 kgmol/hH2 = 001, CH4 = 0.68， C2H6 = 031(mol） 冷却器B的热负荷为0.012Mkcal/h， 压降02atm，节流伐V1伐后压力6atm F1, F2为气液分离罐计算任务：如果要求物料S6流量为70kgmol/h， 求换热器B的热负荷分析这是一个典型的反馈控制计算，通过计算所得S6的流量调整上游换热器的热负荷.四、环己烷的生产流程工艺条件：循环计算的次数增加至80；热力学方法为SRK，API液体密度法所有换热器压降为5 psi；换热器E1的总换热系数为U = 100 Btu/F—ft2—hr，换热面积A = 650 ft2.分流器的工艺规定：进入分流器的20％物流作为驰放气排出。

反应过程数据：反应过程为气态反应 C6H6 + 3H2 = C6H12反应器温度T = 435℉；苯的转化率为999%；对于苯反应热（77℉）为—87×103 Btu/lb-mol问题:1)调整循环物流S13的流率，使得进入反应器的H2/C6H6 (mol/mol） = 122）考察反应转化率和液相循环量对反应器热负荷的影响五、如下图氢气与苯经过换热进入反应器生成环己烷，反应产物进入闪蒸罐进行气液分离，其中气相部分92％循环回反应器,其余放空,液相30％循环回反应器，其余进入精馏塔进行产品精制物性方法为SRK1、试调整塔釜产品的流量,满足环己烷的摩尔回流率为992、当SP2中的循环分流分率从04改变时，绘制反应器热负荷随之变化的曲线3、反应器的冷却系统能够处理最大负荷为-835MBtu/hr，确定所需循环环己烷量以保证该反应器的冷却负荷为该量平衡级数：12进料位置:8回流比（mol）:12塔釜流量:99 lbmol/hrP ： 200psi部分冷凝器流量分数： 30％流量分数： 92％T: 120FPdrop: 5psiT: 400FPdrop： 15 psi转化率（C6H6）:0998T: 330FP: 330psi流量C6H6： 100 lbmol/hrT： 100F; P: 15psi总流量：330 lbmol/hr摩尔分数：H2：0。

975CH4:0.02 N2:0005T： 120F； P： 335psi六、在甲烷转化装置中，甲烷和水反应生成氢气，生成一氧化碳副产品.转化器进料含有纯甲烷和水.在进转化器之前混合加热甲烷转化率为 995%, 进料中甲烷对水的摩尔比为 1：4.应用灵敏度并绘制图表，显示反应器热负荷随进料的甲烷流率变化情况，甲烷流率从100变到500 lbmol/hr .(NRTL）注意：对于每一个灵敏度分析工况，进料中甲烷和水的比必须维持恒定提示: 通过 Calculator 模块完成) CH4 + H2O = 3H2 + COT： 150FP： 900 PsiaF（CH4)： 100 lbmol/hrT： 1100FP: 850 PsiaT: 1450FPdrop: 20 PsiaCONV （CH4）:0995Pdrop：0T: 70FP: 15 PsiaF（H2O)： 400 lbmol/hr七、两塔的分离流程现要分离由丙烷、正丁烷、异丁烷、异戊烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷、正十四烷以及 PC（虚拟组分）组成的混合物，要求塔一塔顶正丁烷的摩尔回收率达到99％，异戊烷的摩尔回收率15％；塔二塔顶正十一烷的摩尔回收率达到98％，正十二烷的摩尔回收率2％。

物性方法：SRK进料条件:温度100 ℉，压力200 Psi组分流量（lbmol/hr）丙烷（C3H8)2336异丁烷（C4H10—2）361正丁烷（C4H10—1）592异戊烷(C5H12-2）132正戊烷（C5H12-1）185正己烷（C6H14—1）39正庚烷（C7H16-1）46正辛烷(C8H18—1）39正壬烷（C9H20—1）25正癸烷(C10H22—1）19正十一烷（C11H24）13正十二烷(C12H26）15正十三烷（C13H28)12正十四烷（C14H30）8PC(虚拟组分）31PC(虚拟组分）数据：平均沸点 6028℉ ，API: 486,分子量 254模块条件：热交换器：热物流出口温度 120℉.一塔：压力 195 Psia，实际回流比是最小回流比的 13 倍,轻关键组分(正丁烷）在塔顶摩尔回收率 099.重关键组分（异戊烷)在塔顶摩尔回收率 0.15.二塔：压力 75 Psia,实际回流比是最小回流比的 3 倍，轻关键组分(正十一烷)在塔顶摩尔回收率 0.98.重关键组分（正十二烷）在塔顶摩尔回收率 0阀门：出口压力 75Psia ，气化分率0.求：满足分离要求的两塔回流比,理论塔板数和最佳进料位置.。