化工传质分离第六章课题12练习.docx

传质分离过程 课题名称：用Aspen 软件模拟 学院：能动学院 专业：化工81 姓名：王改成 学号 指导老师：李娜 2011年5月14日星期六 课题一 1、问题叙述：某精馏塔给定下列条件： 进料组成: 组分 流率/（Kmol/h） 乙烷 3.0 丙烷 20.0 正丁烷 37.0 正戊烷 35.0 正己烷 5.0 操作压力：1724kpa 平衡级数：（不包括分凝器和再沸器）15 进料位置：第8级 馏出液流率：23.0Kmol/h 回流液流率：150.0Kmol/h 组分的K值和焓值可用SRK状态方程计算。 求该精馏塔塔顶、塔底产品的温度、流率和组成，冷凝器和再沸器热负荷。 2、问题分析:题中已经给出相应的物性参数，和平衡级数、进料位置等可以直接进行严格的精馏计算，所选的精馏塔为RadFrac。 题中所给的压力为操作压力，即全塔的平均压力为1724 Kpa。而精馏塔的压力分布从塔顶到塔釜依次升高，每次压降平均为0.7kpa左右。 3、操作环节 3.1 依此在DATE菜单栏中先后打开setup/components/properties/streams/blocks.根据ASPEN的专家提醒系统依次将相关系统输入。现操作截图如下： 流程图：在column选择RadFrac模块，同时在material中选择流股，分别在塔的TOP \BOTTOM进行连接，进料流股也连接上，结果如下图： 在菜单栏DATA中点击SETUP，填写‘NO1’,如图： 在component输入组分，利用FIND来寻找。结果如图： 在properties的base method 中选择物性方法‘SRK’.如图： 在STREAMS物流F填写相应的数据，如压力等，如图： 在pressure中工程上都是以塔板之间以0.7Kpa的压降在降,如图: 依次按照以上步骤完成后，执行结果。 现将aspen模拟所得的结果截图如下： 冷凝器热负荷和塔顶的温度 再沸器热负荷和塔底的温度 塔顶和塔底产品情况 根据Aspen plus 模拟所得结果列举如下： 组成： 塔顶产品 塔底产品 乙烷 0.1304 3.4198E-6 丙烷 0.8383 0.0093 正丁烷 0.0311 0.4712 正戊烷 7.654E-5 0.4545 正己烷 4.767E-8 0.0649 流率/(Kmol/h) 22.9999 76.9999 温度/k 311.9 402.1 冷凝器热负荷/Kw：647.8 再沸器热负荷/Kw：728.4 课题二 1、问题叙述 某精馏塔的设计变量规定如图所示，选择PR方程计算热力学性质。试计算各产品的组成、温度、流率、冷凝器和再沸器的热负荷。该过程有何特点，为何设置高回流比 进料位置、温度、压力分别为：19、65度、172Kpa 组成/(kmol/h):n-C4 14.08 n-C5 19.53 n-C6 24.78 n-C8 39.94 回流比为20，塔顶的流率为14.08Kmol/h，第10块板侧线产出的流率为19.53Kmol/h,第24块板侧线产出的流率为24.78kmol/h，塔底的压力为172Kpa。 2、问题分析 这是一股进料多股产出的模拟题，平衡级数和进料位置、温度、压力以及物性参数，可以直接选择RadFrac。逐板间的压降设置为0.7Kpa 3、模拟过程 模拟流程图如下：其余操作与上题一样，输入数据即可。 4.模拟结果如下 塔顶的温度和冷凝器的热负荷以及塔顶的流率 塔顶的温度和再沸器的热负荷以及流率。 塔顶、塔底、第十块板和第二十四块板的组成。 第十块板和第二十四块板的温度，流率。 结果总结如下 组成： 塔顶产品 第10块板侧线产出 第24块板侧线产出 塔底产品 n-c4 0.965 0.034 0 0 n-c5 0.023 0.972 0.004 0 n-c6 0 0.002 0.829 0.168 n-c8 0 0 0.104 0.896 温度/k 288.2 323 360