1、1. 某裂解气组成如下表所示。组 分 H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H6 i-C4H10 iy,00.132 0.3718 0.3020 0.097 0.084 0.0132 1.000现拟以 i-C4H10 馏分作吸收剂,从裂解气中回收 99%乙烯,原料气处理量为 100kmol/h,塔操作压力为 4.052Mpa,塔的平均温度按-14计,求:为完成此吸收任务所需最小液气比。操作液气比取为最小液气比 1.5 倍,试求为完成吸收任务所需理论板数。各个组分的吸收分率和出塔尾气的量和组成。塔顶应加入的吸收剂量。解:选乙烯为关键组分,查得在 4.052Mpa 和-14下各组分的相平衡常数。组
2、 分 H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H6 i-C4H10ik/ 3.15 0.72 0.50 0.145 0.056a.最小液气比的计算在最小液气比下 , ,N9.0关关 A7128关关minKGLb.理论板数的计算操作液气比 069.05.15.1minGL关键组分的吸收因子为 485172关关 KA理论板数 6.485.1lg90lg1ANc.各个组分的吸收分率和出塔尾气的量和组成由 和iGKLA1NiiA以及 ; ; 进行计算结果见表。Nigg,1,1igG,11,Ggyi组 分 H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H6 i-C4H10 iNy,10.132 0.3718 0.
3、3020 0.097 0.084 0.0132 1.000Ki / 3.15 0.72 0.50 0.145 0.056,kmNg,1ol/h13.2 37.18 30.2 9.7 8.4 1.32 10NGA / 0.3394 1.485 2.1384 7.374 19.0930 0.3394 0.99 0.995 1.000 1.000i,1g13.2 24.561 0.302 0.0485 0 0 =38.11151Gy0.3464 0.6445 0.0079 0.0013d.吸收剂量塔内气体的平均流率为: hkmolG/056.921380塔内液体的平均流率为: 4.3)5.6(00L
4、L由 ,得0692.1GLhkmolL/89.4202. 拟进行吸收的某厂裂解气的组成如下。组分 CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i -C5H10 n-C5H10 n-C6H14 iy,00.765 0.045 0.065 0.025 0.045 0.015 0.025 0.015 1.000当在 1.013Mpa 压力下,以相对分子质量为 220 的物质为吸收剂,吸收剂温度为 30,而塔中液相平均温度为 35。试计算异丁烷(i-C 4H10)回收率为0.90 时所需理论塔板数以及各组分的回收率。操作液气比为最小液气比的 1.07倍,求塔顶尾气的数量和组成。解:选异
5、丁烷为关键组分,查得在 1.013Mpa 和 35下各组分的相平衡常数。a.最小液气比的计算在最小液气比下 , ,N9.0关关 A5315关关minKGLb.理论板数的计算操作液气比 68.007.15.1min关键组分的吸收因子为 935关关 GKLA理论板数 25.1963.0lg1lg关关 关关 ANc.各个组分的回收率和塔顶尾气的数量和组成由 和iiGKLA1NiiA以及 ; ; 进行计算结果见表。Nigg,1,1igG,11,Ggyi组分 CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i -C5H10 n-C5H10 n-C6H14 iNy,10.765 0.045 0
6、.065 0.025 0.045 0.015 0.025 0.015 1.000Ki 19.0 4.0 1.37 0.59 0.44 0.20 0.15 0.055,Ng1kmol/h 76.5 4.5 6.5 2.5 4.5 1.5 2.5 1.5 100.0A 0.0299 0.142 0.4146 0.963 1.291 2.840 3.787 10.3270.0299 0.142 0.4146 0.90 0.987 1.000 1.000 1.000ig,174.213 3.861 3.8051 0.25 0.0585 0 0 0 82.19y,0.903 0.047 0.046 0.
7、003 0.001 1.000d.吸收剂量塔内气体的平均流率为: hkmolG/09.1281塔内液体的平均流率为: 6.).7(00LL由 ,得568.0GLhkmol/83.4203. 某原料气组成如下:组分 CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 n-C6H14y0(摩分 )0.765 0.045 0.035 0.025 0.045 0.015 0.025 0.045先拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式塔吸收塔中进行吸收,平均吸收温度为 38,压力为 1.013Mpa,如果要求将 i-C4H10 回收 90%。m=0.56 试求:为完成
8、此吸收任务所需的最小液气比。操作液气比为最小液气比的 1.1 倍时,为完成此吸收任务所需理论板数。各组分的吸收分率和离塔尾气的组成。求塔底的吸收液量解:由题意知,i-C 4H10 为关键组分由 P=1.013Mpa,t 平 =38查得 K 关 =0.56 (P-T-K 图)在最小液气比下 N= ,A 关 =中 关 =0.9=0.56 0.9=0.504关关)( VLmin. =1.1 0.504=0.5544i1.)( 9.056.4关关关 KA所以 理论板数为48.91.0log91log)()( AN它组分吸收率公式 ,iiVKL1NiiA计算结果如下:塔顶尾气组分 进料量 相平衡常数 K
9、i i被吸收量数量 组成CH4 76.5 17.4 0.032 0.032 2.448 74.05 0.923C2H6 4.5 3.75 0.148 0.148 0.668 3.834 0.048C3H8 3.5 1.3 0.426 0.426 1.491 2.009 0.025i-C4H10 2.5 0.56 0.99 0.90 2.250 0.250 0.003n-C4H10 4.5 0.4 1.386 0.99 4.455 0.045 0.0006i-C5H12 1.5 0.18 3.08 1.00 1.500 0.0 0.0n-C5H12 2.5 0.144 3.85 1.00 2.5
10、00 0.0 0.0n-C6H14 4.5 0.056 9.9 1.00 4.500 0.0 0.0合计 100.0 19.810 80.190以 CH4 为例:=iA032.4.175iVKL=i.032.9.148.9V1(CH4)=(1- )VN+1=(1-0.032) 76.5=74.05i923.0576.4114 VyCH)()(塔内气体平均流率: Kmol/h10.8v塔内液体平均流率:L= 95.2.90LL)(由 =0.5544; =40.05Kmol/hvl04. 用烃油吸收含 85%乙烷,10%丙烷和 5%正丁烷(摩尔百分率)的气体,采用的油气比为 1,该塔处理的气体量为
11、 100kmol/h 操作压力为 3 大气压,实际板数为 20 块,板效率为 25%计算:a.平均温度为多少,才能回收 90%的丁烷;b.各组份的平衡数;c.吸收因子、吸收率;d.尾气的组成。操作务件下各组分的平衡常数如下:乙烷: K=0.13333t+5.46667丙烷: K=0.06667+1.3333正丁烷:K=0.02857t+0.08571(t 的单位为)(1)求平均温度解得 t=26.09 (2)各组份的平衡常数 K1=0.1333326.09=5.46667=8.945K2=0.0666726.09+1.13333=2.873K3=0.0285726.09+0.08571=0.8
12、31(3)吸收因子、吸收率以乙烷为例其他组分的计算结果见表(4)尾气的组成见表组分 N+1 吸收因子 A 吸收率 尾气量 尾气组成乙烷 85 0.112 0.112 75.48 0.915丙烷 10 0.348 0.347 6.53 0.079正丁烷 5 1.203 0.900 0.50 0.006 82.51 1.0005. 某厂裂解气组成(摩尔%)如下:13.2%氢、37.18%甲烷、30.2 乙烯、9.7%乙烷、8.4% 丙烯、1.32 异丁烷、所用的吸收剂中不含所吸收组分。要求乙烯的回收率达到 99%。该吸收塔处理的气体量为 100kmo1/h,操作条件下各组分的相平衡常数如下:氢 甲
13、烷 乙烯 乙烷 丙烷 异丁烷 3.1 0.72 0.52 0.15 0.058操作液气化为最小液气比的 1.5 倍试求: (1) 最小液气化 ;(2) 所需理论板数 ;(3) 各组份的吸收因子、吸收率(4) 塔顶尾气的组成及数量;(5) 塔顶应加入的吸收剂量解:(1) 最小液气化(2)所需理论板数 N(3)各组份的吸收因子、吸收率吸收因子,以甲烷为例:吸收率,以甲烷为例:(4)塔顶尾气的组成及数量(见表)N+1 A N+1 1 y1H 13.2 0 0 0 13.2 34.68C10 37.2 3.449 0.34 12.64 24.56 64.48C2= 30.2 1.485 0.99 29.90 0.030 0.79C20 9.7 2.058 0.9982 9.68 0.020 0.05C3= 8.4 7.128 1.000 8.40 0.00 0.00iC40 1.32 18.48 1.000 1.32 0.00 0.00 61.94 38.06 100.00(5)塔顶加入的吸附剂的量