1、丙丙热泵分离。
1)进料量3600kg/h,温度60℃,压力26kg/cm2 (a)
2)进料组成:v%
c1 0.455%
c2 0.01%
丙烯 78.307%
丙烷 19.894%
c4 1.334%
3)产品要求。
塔顶产品丙烯质量分数大于99%
塔底产品丙烷质量分数大于90%
分别计算常规、间接蒸汽压缩式热泵精馏两种流程,进行能耗和设备条件等的比较。
2、丙丙差压热耦合分离。
1)进料量3600kg/h,温度60℃,压力26kg/cm2 (a)
2)进料组成:v%
c1 0.455%
c2 0.01%
丙烯 78.307%
丙烷 19.894%
c4 1.334%
3)产品要求。
塔顶产品丙烯质量分数大于99%
塔底产品丙烷质量分数大于90%
分别计算常规和差压热耦合精馏两种流程,进行能耗和设备条件等的比较。
3、丙丙热泵分离。
1)进料量3600kg/h,温度60℃,压力26kg/cm2 (a)
2)进料组成:v%
c1 0.455%
c2 0.01%
丙烯 78.307%
丙烷 19.894%
c4 1.334%
3)产品要求。
塔顶产品丙烯质量分数大于99%
塔底产品丙烷质量分数大于90%
分别计算常规、塔底液体闪蒸式热泵精馏两种流程,进行能耗和设备条件等的比较。
4、丙丙热泵分离。
1)进料量3600kg/h,温度60℃,压力26kg/cm2 (a)
2)进料组成:v%
c1 0.455%
c2 0.01%
丙烯 78.307%
丙烷 19.894%
c4 1.334%
3)产品要求。
塔顶产品丙烯质量分数大于99%
塔底产品丙烷质量分数大于90%
分别计算常规、塔顶气相压缩式热泵精馏两种流程,进行能耗和设备条件等的比较。
5、乙烯裂解。
某工厂蒸汽裂解制乙烯副产1t/h碳四,里面含有45%左右的丁二烯和90%以上的烯烃。通过对碳四组分进行抽提得到丁二烯,然后将抽余碳四中含有的大量丁烯进行裂解制丙烯副产少量的乙烯,从而得。
到附加值比较高的丁二烯,乙烯,丙烯产品。
请设计合适的操作工艺,选用合适的设备,并用aspen进行模拟。
要求:1)连续操作。
2)操作成本尽可能要小。
3)阐述工艺选择的依据,给出详细的模拟计算结果,绘制主要设备的设计条件图。
6、管壳式换热器的详细设计。
1)在设计一座甲醇精馏塔时,作为节能措施之一,利用塔底的废水预热加料物流。加料物流含甲醇76.8%,水23.
2%,温度71℃,压力4.3bar,流量2500kg/hr;废水含甲醇0.05%,水99.
95%,温度为132℃,压力4.4bar,流量1500kg/hr。要求换热器中的最小出口温差等于8℃,两侧的压降均不大于0.
2bar。请参照以下步骤进行换热器的选型设计。
1)用heat-x模块的简捷计算+设计选项估算该换热器所需的换热面积,u methonds 采用constant value选项,设定一经验值。
2)根据化工工艺设计手册中的固定管板换热器参数表,初选换热器规格,将所选换热器的几何结构参数输入heat-x 模块,两侧的污垢热阻系数均取用详细计算+核算选择合适的换热器,并给出详细的模拟计算结果。
7、双塔双效差压精馏。
1)某工厂年生产甲醇100000吨,原料组成为甲醇70%w,水28.5%w,丙醇1.5%w;产品组成:
甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.
5%w;进料温度323.15k;全塔压降0.011mpa;所有塔板的murphree效率0.
35。为了节约能量,上述过程采用双塔双效差压精馏工艺,常压塔的再沸器由来自加压塔顶的精甲醇蒸汽供热,兼做加压塔的塔顶冷凝器;加压塔的再沸器由8bar的饱和水蒸气供热。加压塔的操作压强为6bar,全塔压降为0.018mpa,塔顶采出精甲醇50000t/a。
常压塔全塔压降0.011mpa,请选择恰当的工艺,给出详细的模拟计算结果,绘制主要设备的设计条件图。
8、芳烃单塔分离。
利用精馏塔从富含苯的物流中分离出甲苯和联苯混杂物。苯作为塔顶产品,联苯作为塔底产品,甲苯产品气相侧线采出。
进料中苯的流量为302kmol/hr,甲苯16kmol/hr,联苯14kmol/hr,进料温度380k,压力180kpa,要求:塔顶苯摩尔含量99.95%,侧线采出甲苯摩尔含量95%,塔釜联苯含量95.
5%请查阅相关文献,选择恰当的热力学方法,设计合适的设备及操作条件,并用aspen进行模拟。
9、芳烃双塔分离。
利用精馏塔从富含苯的物流中分离出甲苯和联苯混杂物。进料中苯的流量为302kmol/hr,甲苯16kmol/hr,联苯14kmol/hr,进料温度380k,压力180kpa,要求:苯摩尔含量99.
95%,甲苯摩尔含量95%,联苯含量95.5%
请查阅相关文献,选择恰当的热力学方法,设计合适的设备及操作条件,并用aspen进行模拟。
10、萘的**。
工业生产中用三个蒸馏塔能生产出纯度为97%(w)的萘。第一个蒸馏塔蒽作为底部产物除去;第二个蒸馏塔中1,2,4-3甲基苯作为塔底产物分离除去,但在这个塔中会有少量的萘被损失掉,最后的塔则要产生高纯度的萘。进料温度100f,压力780psi
请设计合适的工艺过程,**符合下表要求的产品。
进料温度100f,压力780psi
11、天然气脱硫。
天然气中通常含有称作酸性气体的二氧化碳和硫化氢组分,这两种气体均对环境和设备产生不利影响,必须予以脱除。工业上通常使用有机胺(本例为单乙醇胺mea)来脱除酸性气,用吸收塔和解吸塔完成上述过程。
酸性天然气进料条件如下:
工艺规定:甜气:100m3(标况)甜气含硫化氢为0.57g
富胺液:每摩尔mea中含酸性气体0.3mol
贫胺液:mea质量浓度15%
补充贫胺液初值:
p=1.53bar,t=21℃,组分摩尔流量mea=0.45,h2o=4.55kmol/h
12、双塔双压精馏。
工业生产中长采用双塔双压精馏分离乙醇与苯的共沸物,两塔压差较大,同时操作温度差别也较大。低压塔塔顶共沸物进入高压塔之前需要升温升压,高压塔塔顶共沸物进入低压塔之前需要降温。试从节省能耗的角度,设计合理的生产流程和操作条件。
已知:进料流率为100kmol/h,进料中乙醇摩尔分数0.35,其余为苯,要求:乙醇产品纯度为99%,苯产品纯度为99%。
13、丙酮-甲醇分离。
水作为溶剂萃取精馏分离丙酮和甲醇的二元混合物。已知原料中丙酮的摩尔分数0.75,甲醇的摩尔分数为0.
25,在常压下进行分离,进料流率为40mol/s,泡点进料。溶剂进料流率为60 mol/s,进料温度50℃。要求:
馏出液中丙酮的摩尔分数大于95%,丙酮**率大于99%。
根据文献资料确定合适的工艺流程和萃取塔的操作条件,绘出工艺流程,并绘图分析塔内液相浓度分布特性。
14、异丙醇-水分离。
苯为共沸剂分离异丙醇-水混合物,试设计一共沸精馏过程,用于分离异丙醇-水混合物。已知混合物进料流率100kmol/h,其中异丙醇摩尔分数0.65,温度80℃,压力1.
1bar,共沸剂苯的流率为170kmol/h。
要求:产品异丙醇质量分数为0.995;产物废水质量分数为0.999,。
从节约能耗的角度设计合适的工艺过程,选择合适的设备和操作条件。
15、甲苯-甲基环乙烷分离。
用苯酚萃取精馏分离等摩尔的甲苯、甲基环乙烷混合物,混合物进料流率400kmol/h,温度50℃,压力1.5bar,苯酚进料温度50℃,压力1.5bar。
要求:产品中甲苯和甲基环乙烷的摩尔分数大于0.95。
若萃取精馏塔和溶剂再生塔的回流比分别是5与1.4,两组分的收率大于0.975。
求:萃取精馏塔和溶剂再生塔的理论塔板数、进料位置;两股产品的流率和组成及两塔塔釜的能耗。
16、乙醇-正丙醇-正丁醇分离。
两塔串联分离乙醇-正丙醇-正丁醇混合物。进料流率100kmol/h,进料组成为乙醇:正丙醇:正丁醇=1:3:1(摩尔比),饱和液体进料,操作压力为常压。
要求:乙醇的摩尔分数不低于0.96,正丙醇的摩尔分数不低于0.975,正丁醇的摩尔分数不低于0.97。
分别求两塔理论板数、进料位置及塔釜能耗。
17、芳烃双塔分离。
一股含苯1272kg/h,甲苯3179 kg/h,邻二甲苯3383 kg/h的芳烃,通过双塔串联分离,原料温度50℃,压力3bar。两塔塔顶压力分别是1.5bar和1.
4bar,塔板压降均为1.0kpa。
要求苯塔塔顶馏出物甲苯质量分数不超过0.05%,釜液中苯质量分数不超过0.5%:甲苯塔塔顶馏出物二甲苯的质量分数不超过0.05%,甲苯质量收率不低于98%。
试计算两塔最优再沸器能耗。
18、芳烃双塔分离。
一股含苯1272kg/h,甲苯3179 kg/h,邻二甲苯3383 kg/h的芳烃,通过双塔串联分离,原料温度50℃,压力3bar。两塔塔顶压力分别是1.5bar和1.
4bar,塔板压降均为1.0kpa。
要求苯塔塔顶馏出物甲苯质量分数不超过0.05%,釜液中苯质量分数不超过0.5%:甲苯塔塔顶馏出物二甲苯的质量分数不超过0.05%,甲苯质量收率不低于98%。
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