软件学习pro ii proii作业

1、PROII 过程模拟作业第 2 讲 反应器模块2.1 甲烷与水蒸汽在镍催化剂下的转化反应为：原料气中甲烷与水蒸汽的比为 1:4，流CH 4 + 2H2O « CO2 + 4H2量为 100 kmol/hr。若反应在恒压及等温条件下进行，系统总压为 0.1013 MPa，温度为 750 ，当反应器出口处 CH4 转化率为 73%时，CO2 和H2 的产量是多少？反应热负荷是多少？反应和原料同示例 conversion，若反应在恒压及绝热条件下进行，系统总压为 0.1013 MPa，反应器进口温度为 950 ，当反应器出口处 CH4 转化率为 73%时，反应器出口温度是多少？(Conve

2、rsion Reactor)答 1 连接反应器2，规定反应3 选择组分4 选择热力学模型5 建立反应方程式6 输入物流7 输入转化率8 运行并查看结果2 温度为 375.85运行并查看其结果2.2 甲烷与水蒸汽在镍催化剂下的转化反应为：CH 4 + H2O « CO + 3H2CO + H2O « CO2 + H2原料气中甲烷与水蒸汽的比为 1:4，流量为 100 kmol/hr。若反应在恒压及等温条件下进行，系统总压为 0.1013 MPa，分析示例（1）中反应温度在 3001000范围变化时对反应器出口物流 CH4 质量分率的影响。答 1 设计流程(Equilibriu

3、mReactor)2 规定3 输入组分4 热力学模型5 建立反应方程式6 输入物流7casestudy8 规定转化率未查到平衡数据第 3 讲练习3.1设有下列离开甲醇反应器的混合物：CO，100kmol/h；H2，200kmol/h；甲醇，100kmol/h。该气体处于 100atm 和 300，试计算其比容。分别采用（1）理想气体定律；（2）Redlich-Kwong状态方程；（3）Redlich-Kwong-Soave 状态方程。试比较三个结果，问该混合物能否作为理想气体？1 画工艺流程2 规定3 选择组分4 热力学方程5 规定物流参数6 运行并查看其结果3.2 甲苯加氢去烷基C7 H8

4、+ H 2 ® C6H 6 + CH 4 是在高温高压下进行，过量的2 用于防止芳烃裂解生成轻质气体。实际操作中，甲苯的单程转化率仅 70，为了分离和循环氢气， 反应器出来的热态流出物（5597kmol/h at 3448kpa and 408.2K）在闪蒸器中分离产物时被分凝至 322。如果反应器流出物的组成如下表所列，且闪蒸器的为 3344kpa，计算离开闪蒸器的物料组成和气、液两相的流量以及闪蒸器的热负荷。比较使用不同的热力学模型时计算结果（闪蒸器值、焓、熵变化）有何不同？使用三种热力学模型：S-R-K 模型、P-R 模型、L-K-P 模型组分分率H20.3177CH4C6H6

5、0.58940.0715C7H80.0214答 12 规定3 输入组分4 热力学模型5 反应方程式6 输入物流7 输入反应器参数8 运行并查看起结果（1）（2）（3）第 4 讲练习（分离模块）4.1 对于含等的正戊烷和正己烷的溶液，试计算：（） 120下的;（） 1atm 下的泡点温度;120,0.9atm 时的气相分率,气相和液相中的答 1 画流程图分率。2 规定3 输入组分4 热力学模型5 输入物流6 规定反应器参数并且查看运行结果（1）（2）（3）4.2 要求用一个精馏塔分离苯和苯乙烯在 77oF 和 1atm 条件下的等混合物。塔顶馏出物中苯含量应当为 99mol%，且应包含原料中 9

6、5mol%的苯。用过程模拟确定全回流下的最少理论塔板数（Nmin）、最小回流比（Rmin）和 R1.3 Rmin 时处于平衡的理论塔板（精馏）答 1 画工艺流程2 选择3 选择组分4 热力学模型5 输入参数6 规定要求7 运行并查看结果4.3 用常规精馏从联苯中分离甲苯。分离规定如下：lbmol/h苯 甲苯联苯温度 = 264；进料3.484.65.1=馏出液塔底产物2.11.0对进料为 37.1psia回流比 = 1.3 倍最小回流比，用总压 = 36 psia；塔底= 38.2psia(a)确定实际回流比和精馏段及提馏段的理论级数。(b)对 D/F 之比值为（3.4 + 82.5 + 1.

7、0）/93.1，计算个组分的分离程度。将结果与上面的规定进行比较。(c)如果由(b)计算的组分分离程度不能满足规定分离，调节回流比使塔底产物中的甲苯达到规定流量。（精馏）答 1 画工艺流程2 选择3 选择组分4 热力学模型5 输入物流参数6 规定相关参数7 规定质量89 运行并查看其结果4.4 天然气主要成分是甲烷，但含有少量的其它化合物。在冷冻吸收过程中，天然气在 865psia下冷却道40，再送入吸收塔，吸收塔用十二烷作为吸收剂，吸收剂流量为 10000 lbmol/h。试确定在 30 级的吸收塔中每种化合物的吸收分率。（吸收）组分流量/（lbmol/h）甲烷700000乙烷27000丙烷11000异丁烷3200答 1 画流程2 选择制3 选择组分正丁烷2800异戊烷1200正戊烷770己烷8204 热力学模型5 输入进料参数6 设置吸收塔7 运行并查看其结果4.5 在 25下通过液-液萃取用甲醇分离环己烷和环戊烷。该系统的相平衡可用 NRTL 方程或 UNIQUAC 方程。对下图中的条件和下列平衡级数计算产物流量和组成及级间流量和组成：（萃取）(a)N = 1 个平衡级(b)N = 2 个平衡级(