PAGEPAGE17單元5復(fù)習(xí)思考題5-1如何利用前面所學(xué)的知識并借助ChemCAD、Excel對換熱器進行物料、熱量衡算？答：（1）利用ChemCAD對換熱器進行物料、熱量衡算時，其操作步驟與計算物料的顯熱十分相似。（2）利用Excel對換熱器進行物料、熱量衡算時可采用以下兩種方法①利用Excel單元格驅(qū)動分步計算，其步驟、方法與手工計算相同，Excel只起到計算器的作用，就單一計算內(nèi)容而言，顯示不出計算的優(yōu)越性，但一旦成型，再處理同類型內(nèi)容時，只需在條件單元格中改變數(shù)據(jù)即可解出答案；②將ExcelVBA開發(fā)的計算單一物質(zhì)顯熱的自定義函數(shù)與單元格驅(qū)動相結(jié)合進行解題，可顯著提高計算效率；③對計算任務(wù)分類，歸納出一個總的自定義函數(shù)，如：換熱器中冷流體出口溫度計算，如圖5-1所示。圖5-1換熱器中冷流體出口溫度計算已知條件：加熱蒸汽為p的壓力飽和蒸汽，換熱后冷凝為對應(yīng)的飽和水，流量為mkg/h；被加熱氣體類型、初溫度為T1，流量為nmol/h；換熱器熱效率。求換熱后氣體的出口溫度T2=？解題提示：（1）由已知飽和蒸汽壓力p查飽和水蒸汽表得飽和蒸汽h3、飽和水的焓h4（也可直接查得對應(yīng)壓力下蒸汽的冷凝潛熱h4h3）；（2）由已知氣體類型查得對應(yīng)的恒壓熱容的數(shù)據(jù)或表達式cp=f(T)，表達式通常由以下兩種：①無機類氣體：②有機類氣體：③混合氣體：（3）根據(jù)能量守恒定律H熱+H冷=Q損=(1)H熱H熱+H冷=0其中：①無機類氣體：②有機類氣體：③混合氣體：（4）展開、整理式①無機類氣體：②有機類氣體：③混合氣體：（5）開發(fā)的對應(yīng)的ExcelVBA程序①無機類氣體：PublicFunctionJSExTout1(HEx,n,ESP,T1,A0,A1,A2,A3)AsDouble'采用恒壓真實熱容進行積分計算過程的熱效應(yīng),cp=f(T)=A0+A1T+A2T^-2+A3T^2的形式'函數(shù)的變量依次為標準反應(yīng)熱,產(chǎn)物的總摩爾數(shù),迭代精度,cp的系數(shù)'冷物料進口溫度為T1(攝氏度),計算換熱器出口溫度T2DimT0,Y0,Y1,X,x1,A,B,C,D,EAsDoubleDimnumAsIntegerT0=273.15+T1num=0x1=-HEx/n/36+T0A=n*A3/3B=n*A1/2C=n*A0D=HEx-n*(A0*T0+0.5*A1*T0^2-A2/T0+A3/3*T0^3)E=-n*A2Donum=num+1X=x1Y0=A*X^4+B*X^3+C*X^2+D*X+EY1=4*A*X^3+3*B*X^2+2*C*X+Dx1=X-y0/Y1LoopUntilAbs((x1-X)/X)<ESPJSExTout1=x1-273.15EndFunction②有機類氣體：PublicFunctionJSExTout2(HEx,n,ESP,T1,A0,A1,A2,A3)AsDouble'采用恒壓真實熱容進行積分計算過程的熱效應(yīng),cp=f(T)=A0+A1T+A2T^2+A3T^3的形式'函數(shù)的變量依次為標準反應(yīng)熱,產(chǎn)物的總摩爾數(shù),迭代精度,cp的系數(shù),冷物料進口溫度為T1(攝氏度),計算換熱器出口溫度T2DimT0,y0,Y1,X,x1,A,B,C,D,EAsDoubleDimnumAsIntegerT0=273.15+T1num=0x1=-HEx/n/36+T0A=n*A3/4B=n*A2/3C=n*A1/2D=n*A0E=HEx-n*(A0*T0+0.5*A1*T0^2+A2/3*T0^3+A3/4*T0^4)Donum=num+1X=x1Y0=A*X^4+B*X^3+C*X^2+D*X+EY1=4*A*X^3+3*B*X^2+2*C*X+Dx1=X-y0/Y1LoopUntilAbs((x1-X)/X)<ESPJSExTout2=x1-273.15EndFunction5-2硫磺制酸焚硫過程中，空氣與硫磺的比較的變化對爐氣溫度有影響？答：硫磺制酸焚硫過程中，空氣與硫磺的比較越大，爐氣溫度越低。5-3如何利用前面所學(xué)的知識計算典型可逆反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率（如：CO變換率、SO2的轉(zhuǎn)化率）？答：對于實際生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化率計算，通常需要對反應(yīng)前后的氣體成份進行分析，通過分析數(shù)據(jù)結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式進行計算，此類計算通常沒有復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算問題。對于可逆反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的計算，若是單一反應(yīng)系統(tǒng)，通過平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，可歸納出最終的有關(guān)平衡轉(zhuǎn)化率的計算式，此類計算式有時可能時一元二次方程、一元三次方程等，可通過Excel單變量求解等計算。若是有二個及以上的反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)平衡系統(tǒng)，則可能出現(xiàn)非線性方程組求解問題，可通過Excel規(guī)劃求解法處理。5-4如何計算可逆絕熱反應(yīng)的操作線方程？如何利用Excel畫出可逆絕熱反應(yīng)的T-x圖？答：可逆絕熱反應(yīng)操作線方程的計算與可逆絕熱反應(yīng)出口溫度的計算基本一致，以下以燃料絕熱燃燒出口溫度的計算為例說明。已知條件：燃料的種類、初溫；空氣的初溫、空氣的過量百分數(shù)。求解：燃燒產(chǎn)物出口溫度解題過程：（1）物料衡算計算原料、燃燒產(chǎn)物的組成（2）各物質(zhì)的熱力學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢與計算①標準生成熱數(shù)據(jù)②由各物質(zhì)的恒壓摩爾熱容數(shù)據(jù)及產(chǎn)物的組成計算產(chǎn)物的恒壓摩爾熱容（3）熱量衡算①燃料由初溫Ts至T0的焓變計算②空氣由初溫Ta至T0的焓變計算③標準反應(yīng)熱的計算④由熱量平衡計算出口溫度T2圖5-2絕熱燃燒出口溫度計算示意圖H1的計算，屬于顯熱計算H2的計算，屬于顯熱計算H3的計算，屬于標準反應(yīng)熱計算H4的計算，屬于顯熱計算H1、H2、H3的計算①無機類氣體：H3+H4=0②有機類氣體：③混合氣體：乙烷充分燃燒，空氣用量為理論量的175%，乙烷、空氣均為25℃，C2H6+3.5O2→3CO2+3H2OC2H6O2CO2H2O問每100mol燃燒產(chǎn)物需要多少mol空氣？終溫?13.523解：(1)物料衡算基準——1molC2H61.75輸入項輸出項組分摩爾數(shù)克數(shù)組分摩爾數(shù)mol%克數(shù)C2H6130CO226.52%88O26.125196H2O39.78%54N223.04645.17O22.6258.56%84N223.0475.14%645.17∑30.17871.17∑30.67100.00%871.17(2)熱量衡算①HR0的計算查得各物質(zhì)的標準生成熱數(shù)據(jù)組分C2H6CO2H2O(g)hf,i0kJ/mol-84.68-393.7-242.2則：HR0=-1429.32kJ/mol-1429320J/mol②生成物由T0升至T2查得各物質(zhì)的標準熱容數(shù)據(jù)組分mol數(shù)mol%a0a1a2a3CO226.52%28.663.570E-020-1.036E-05H2O39.78%30.001.071E-023.347E+040O22.6258.56%29.964.184E-03-1.674E+050N223.0475.14%27.874.268E-0300∑30.6667100.00%28.3096.941E-03-1.105E+04-6.757E-07經(jīng)整理后得:初值精度T4T3T2T常數(shù)17001.00E-042.25217E-07-3.4705E-03-28.3095.5388E+04-1.105E+04單變量求解得:T2/KNewton迭代法:T2/K1656.2001656.20t2/℃1383.051383.05T2/Kt2/℃1656.201383.05①無機類氣體：PublicFunctionJSTout1(HR0,n,ESP,A0,A1,A2,A3)AsDouble'采用恒壓真實熱容進行積分計算過程的熱效應(yīng),cp=f(T)=A0+A1T+A2T^-2+A3T^2的形式'函數(shù)的變量依次為標準反應(yīng)熱,產(chǎn)物的總摩爾數(shù),迭代精度,cp的系數(shù)'反應(yīng)物溫度為T0,計算絕熱反應(yīng)出口溫度'若燃料,空氣的初溫不是T0,則在HR0中包含了燃料與空氣由相應(yīng)的初溫變化至T0的焓變數(shù)據(jù)DimT0,Y0,Y1,T,T1,A,B,C,D,EAsDoubleDimnumAsIntegerT0=298.15num=0T1=-HR0/n/36+T0A=n*A3/3B=n*A1/2C=n*A0D=HR0-n*(A0*T0+0.5*A1*T0^2-A2/T0+A3/3*T0^3)E=-n*A2Donum=num+1T=T1Y0=A*T^4+B*T^3+C*T^2+D*T+EY1=4*A*T^3+3*B*T^2+2*C*T+DT1=T-Y0/Y1LoopUntilAbs((T1-T)/T)<ESPJSTout1=T1EndFunction②有機類氣體：PublicFunctionJSTout2(HR0,n,ESP,A0,A1,A2,A3)AsDouble'采用恒壓真實熱容進行積分計算過程的熱效應(yīng),cp=f(T)=A0+A1T+A2T^2+A3T^3的形式'函數(shù)的變量依次為標準反應(yīng)熱,產(chǎn)物的總摩爾數(shù),迭代精度,cp的系數(shù),反應(yīng)物溫度為T0,計算絕熱反應(yīng)出口溫度DimT0,y0,Y1,X,x1,A,B,C,D,EAsDoubleDimnumAsIntegerT0=298.15num=0x1=-HR0/n/36+T0A=n*A3/4B=n*A2/3C=n*A1/2D=n*A0E=HR0-n*(A0*T0+0.5*A1*T0^2+A2/3*T0^3+A3/4*T0^4)Donum=num+1X=x1y0=A*X^4+B*X^3+C*X^2+D*X+EY1=4*A*X^3+3*B*X^2+2*C*X+Dx1=X-y0/Y1LoopUntilAbs((x1-X)/X)<ESPJSTout2=x1EndFunction5-5如何應(yīng)用ChemCAD計算氣固相催化反應(yīng)催化劑的體積？答：以平推流固定床反應(yīng)器為例，說明如何應(yīng)用CHEMCAD計算反應(yīng)器中催化劑的體積。步驟：步驟1：新建文件名“****反應(yīng)催化劑用量”；步驟2：建立計算工藝流程，圖5-3所示；圖5-3固定床反應(yīng)器流程示意圖步驟3：單位選擇，以米制（公制）單位制為主，將壓力單位改為MPa。步驟4：組分選擇反應(yīng)物、生成物；步驟5：相平衡模型（K值模型）和焓值模型選擇專家系統(tǒng)推薦的IVP和SRK。步驟6：編輯進料信息；步驟7：編輯動力學(xué)反應(yīng)器的信息。雙擊動力學(xué)反應(yīng)器的圖標，彈出“KineticReactor（KREA）”窗口，在“概況說明”活頁窗口中作圖5-4所示的選擇；圖5-4固定床反應(yīng)器操作信息編輯窗口1點擊圖5-4的“更多說明”活頁窗口，對動力學(xué)方程中有關(guān)參數(shù)的單位制作圖5-5所示的選擇，然后點擊OK按鈕：圖5-5固定床反應(yīng)器操作信息編輯窗口2步驟8．進入反應(yīng)的信息編輯窗口，反應(yīng)信息編輯如圖5-6所示，然后點擊OK按鈕：圖5-6變換反應(yīng)的信息編輯窗口步驟9：進入反應(yīng)動力學(xué)方程自定義窗口“Unit：1－UserRateExpressions”，在“Rxn1”活頁窗口中用VB語言編寫動力學(xué)方程，如圖5-7所示。圖5-7動力學(xué)方程自定義窗口步驟10：點擊“確定”按鈕，運行本題，得到反應(yīng)器體積，改變進料溫度分別為380℃，395表5-1不同進料溫度對應(yīng)的不同反應(yīng)器體積進口溫度℃出口溫度℃VR（COR＝0.9）m3360425.463.99380444.962.285-6如何應(yīng)用ChemCAD軟件進行精餾塔工藝計算和工藝設(shè)計？答：應(yīng)用ChemCAD軟件進行精餾塔工藝計算和工藝設(shè)計的內(nèi)容較多，根據(jù)對工藝計算和工藝設(shè)計的要求不同，計算、設(shè)計的工作量也存在較大差別，例如：（1）應(yīng)用ChemCAD進行精餾塔簡捷設(shè)計計算的步驟為：步驟1：新建文件名“**簡捷設(shè)計”；步驟2：建立流程圖，精餾塔用簡捷精餾塔（shortcutcolumn）的圖標；流程如圖5-8。圖5-8簡捷精餾塔流程圖步驟3：選擇流程的單位；步驟4：點擊菜單按紐“熱力學(xué)及物化性質(zhì)”，在其下拉菜單中點擊“選擇組分…”命令，然后依次將組分選中加入?！癘K”，軟件彈出建議的K值與H值的方法（K=SRK，H=SRK），就采用系統(tǒng)提示的K值方法；步驟5：雙擊“物料1”，在彈出的編輯物料信息窗口填入相關(guān)參數(shù)，點擊該窗口左上方的按鈕“閃蒸”，軟件算出溫度和焓，點擊“確定”；步驟6：雙擊流程圖中單元設(shè)備精餾塔的圖標或設(shè)備號①，彈出簡捷精餾塔輸入信息框；根據(jù)題目要求填寫和選擇。步驟7：點擊“R”按鈕，運行流程的模擬計算。步驟8：查看設(shè)備1——簡捷精餾塔的計算結(jié)果和相關(guān)信息。點擊菜單命令“結(jié)果報表／單元設(shè)備／選擇單元設(shè)備…”，彈出“選擇單元設(shè)備”窗口，用鼠標點擊設(shè)備1或在窗口中輸入數(shù)字1，“OK”，即可得相關(guān)計算結(jié)果。5-7自己找一個比較典型的化工生產(chǎn)過程，利用Excel或ChemCAD進行物料、能量平衡計算。

單元5習(xí)題5-1在煤氣發(fā)生爐的下吹階段，為了利用燃燒室的蓄熱來預(yù)熱水蒸汽，下吹蒸汽的流程是先經(jīng)燃燒室，然后再進入煤氣爐。已知進入燃燒室的水蒸汽為p1=1.5×105Pa的飽和蒸汽，出燃燒室時水蒸汽被加熱到200℃，試求每100k解：以水蒸汽為體系；100kg水蒸汽為計算基準。由水蒸汽表查得：1.5×105Pa的飽和及200℃的蒸汽焓分別為：h1=2693.6kJ/kg、h2=2872.9k故：Q=H=100(h2－h(huán)1)=100(2872.9－2693.6)=1.793×104kJ5-2有一換熱器，熱流體為壓力為1.2MPa的飽和水蒸汽，流量為100kg/h，換熱后冷凝為對應(yīng)的飽和水。被加熱介質(zhì)為常壓的工藝空氣，進口溫度為100℃，流量為110kmol/h，換熱器的熱損失為1.00′104kJ/h，試求（1）空氣出口溫度？（2已知空氣的恒壓熱容為：c*p=27.893+4.781103T1.330104T2kJ/(kmolK)解：體系為整個換熱器，基準為1小時。由穩(wěn)流系熱力學(xué)第一定律得：DH蒸汽+DHair=Q損由水蒸汽表查得1.2MPa時飽和水蒸汽、飽和水的焓值分別為：hg=2783.74kJ/kg、hl=795.642kJ/kgDH蒸汽=m(hl－h(huán)g)=100(795.642－2783.74)=1.988′105kJ/hQ損=－1.0′104kJ/h整理后得：0.262955T43+3068.23T42－1.3742545′106T4+1.463′106=0采用Newton迭代法解得：T4=430.88K，即：t4=157.73h=DHair/(－DH蒸汽)=94.97%或由附表1-6查得O2、N2的恒壓熱容分別為：c*p，氧=29.96+4.184103T1.674105T2kJ/(kmolK)c*p，氮=27.87+4.268103TkJ/(kmolK)yia0a1a2O20.2129.964.1841031.674105N20.7927.874.2681030air1.0028.30894.250E-03整理后得：2.125′103T43+28.3089T42－1.2669′104T4+3.515′104=0解之得：T4=430.71K，t4=157.56yia0a1a2O20.2129.964.184E-03N20.7927.874.268E-030air128.30894.250E-031.886700E+051.88556E+05初值精度T3T2T常數(shù)430.321.00E-042.125E-0328.3089-1.2669E+043.515E+04-1.2668E+04單變量求解得:T2/KNewton迭代法:T2/K430.711.288E-05430.71430.67157.56157.56157.525-3某臺鍋爐每小時產(chǎn)汽40噸，已知鍋爐進水焓h1=410kJ/kg，鍋爐出口蒸汽焓h2=2780kJ/kg，燃煤的發(fā)熱量qdw=-30000kJ/kg，鍋爐效率為h=80%，試求鍋爐每小時燃煤量m為多少？解：以整個鍋爐為熱力系根據(jù)題意，由穩(wěn)流系熱力學(xué)第一定律得：+=0而 =水(－)=kJ/h所以 又因為燃氣的焓的獲得是由于空氣與煤燃燒的結(jié)果，即：=故 =3.95×103kg5-4①出變換爐的氣體溫度為400℃，經(jīng)熱交換器與入變換爐的濕半水煤氣換熱后，溫度降為240氣體H2COCO2N2H2O體積%33.51.520.511.033.5設(shè)每小時通過變換氣為4150Nm3，求變換氣與濕半水煤氣所交換的熱量。②如每小時通過熱交換器的濕半水煤氣也為4150Nm3，入口溫度為180℃氣體H2COCO2N2H2O體積%19.016.06.011.048.0試求半水煤氣的出口溫度。假定上述過程無熱量損失，變換氣壓力為12×105Pa，過程可視為等壓。解：以1小時為物料衡算基準，0℃①每小時變換氣與濕半水煤氣所交換的熱量以變換氣為體系，則：H變換氣=Q傳+Q損，因無熱損失，故：H變換氣=Q傳現(xiàn)將水蒸汽與干變換氣分開進行計算，設(shè)計計算途徑如下：則：H=(H3+H4)－(H1+H2)濕變換氣中水蒸汽的分壓為：12×105×0.335=4.02×105Pa查水蒸汽表得：4.02×105Pa、400℃時：h2=3273.42kJ/kg4.02×105Pa、240℃時：h1=2943.53kJ/kg而0℃時H2O（l）為：h0所以：H2=m水（h2h0）=4150÷22.4180.3353273.42=3.657106kJH4=m水（h4h0）=4150÷22.4180.3352943.53=3.228×106kJ將濕變換氣換算成干變換氣，在原濕基的組成上乘上系數(shù)1÷(1－0.335)=1.504得：氣體H2COCO2N2V550.382.2630.8316.54查附圖3-2得變換氣中各組分的平均恒壓摩爾熱容為(kJ/(kmolK))：氣體H2COCO2N2(0～240℃)29.12929.51440.87829.321(0～400℃)29.21729.79043.34629.602所以：m(0～240℃)=∑yii(0～240℃)=32.795kJ/(kmolK)同理：m(0～400℃)=∑yii(0～400℃)=33.653kJ/(kmolK)所以：H1=n干氣m(0～400℃)（t1－t0）=4150÷22.4×(1－0.335)×33.653×400=1.658×106kJH3=n干氣m(0～240℃)（t2－t0）=4150÷22.4×(1－0.335)×32.795×240=0.9697×106kJ所以Q傳出=H=(H3+H4)－(H1+H2)=(0.9697×106+3.228×106)－(1.658×106+3.675×106)=－1.076×106kJ②濕半水煤氣出口溫度的計算以半水煤氣為體系，則：H煤氣=－Q傳出，即：H干煤氣+H水蒸汽=－Q傳出先假定濕混合煤氣出口溫度為：375而濕混合煤氣中水蒸汽分壓為：12×105×0.48=5.76×105Pa，查水蒸汽表得：5.76×105Pa、375℃時：h24.02×105Pa、180℃時：h1則：H水蒸汽=m水（h2－h(huán)1）=4150÷22.4×18×0.48×(3218.38－2807.10)=6.5834×105kJ將濕半水煤氣換算成干煤氣組成，在原濕基組成上乘上系數(shù)(1÷0.52)=1.923得：氣體H2COCO2N2體積%36.5430.7711.5421.15查得變換氣中各組分的平均恒壓摩爾熱容為(kJ/(kmolK))：氣體H2COCO2N2∑yii(0～180℃)29.07529.43339.73129.20930.443(0～375℃)29.18329.70642.88629.49730.992H干煤氣=n干煤氣（m(0～375℃)t2－t1）=4150÷22.4×0.52×(30.992t2－30.443×180)=(2985.75t2－5.295×105)kJ又因為H干煤氣+H水蒸汽=－Q傳出故：6.5834×105+2985.75t2－5.295×105=1.076×106解之得：t2=310.33與假設(shè)不符，重新假設(shè)t2=345由水蒸汽表查得：345℃、5.76×105Pa時：h2查得相應(yīng)的t2下變換氣中各組分的平均恒壓摩爾熱容為(kJ/(kmolK))：氣體H2COCO2N2∑yii(0～345℃)29.17129.65242.67729.47630.942=415022.40.4818(3155.802807.10)=5.4056105kJ=415022.40.52(30.94t233.443180)=2980.93t25.279105故由得：5.4056×105+2980.93t2－5.295×105=1.076×106解之得：t2=350.34假設(shè)成立。5-5某化肥廠有二段轉(zhuǎn)化爐氣，其流量為5160Nm3/噸氨，今用廢熱鍋爐機組回收余熱，轉(zhuǎn)化爐氣溫度由1000℃降到380℃，產(chǎn)生10MPa、440℃的過熱蒸汽，廢熱鍋爐進水為10MPa下的飽和水，若不計熱損失，問廢熱鍋爐產(chǎn)汽量為多少？已知轉(zhuǎn)化爐氣的熱容解：計算物料基準1噸產(chǎn)品氨以廢熱鍋爐為體系，設(shè)產(chǎn)汽量為mkg，因Q損=0，故由穩(wěn)流系熱力學(xué)第一定律得：H=H氣+H水=nT+m(h2h1)=0查水蒸汽表得：10MPa、440℃的水蒸汽的焓為：h2 10MPa飽和水的焓為：h1=1407.6kJ/kg則：m=nT/(h2h1)=(5160/22.4)36.0(3801000)/(3213.21407.6)=2847.57kg5-6如附圖所示為丙烯精餾塔，加熱用飽和蒸汽壓力為3×105Pa，冷卻水溫升為10K，塔操作壓力為1.8×106Pa，回流比為14，其余條件見圖，試求該塔正常操作時的蒸汽和冷卻水的用量。解：以100kmol進料為物料衡算基準1、物料衡算①全塔物料衡算求D和W體系：全塔)總物料：F=D+W丙烯：F×90%=D×99.5%+W×5%解之得：D=89.95kmol、W=10.05kmol②求回流量L和蒸發(fā)總量V(體系冷凝器)V=L+D、而R=L/D故V=(R+1)D=1349.2kmol列出物料平衡表如下：進料塔頂出料塔低出料序號組分kmolmol%組分Kmolmol%組分kmolmol%1丙烯9090丙烯89.5099.5丙烯0.5052丙烷1010丙烷0.450.5丙烷9.5595合計F100100D89.95100G10.051002、熱量衡算①以全塔為體系得：Hi=Qi、即：HD+HW－HF=QD+QW為方便計算，現(xiàn)以進料溫度308K和進料狀態(tài)為基準，則：HF=0HD的計算，HD=nDm.DTD查手冊得：p=1.8MPa、308～323K的如下：丙烯：66.73kJ/(kmolK)；丙烷：77.48kJ/(kmolK)（因308K～315K溫度區(qū)間與308～323K的溫度區(qū)間相差不大，計算時都用上述數(shù)據(jù)；又因丙烯和丙烷的混合熱較小，在此忽略，故物料中每股物料的焓差之和就等于總物料的焓差。）所以：HD=nDm.DTD=89.95(77.48×0.5%+66.73×99.5%)(315－308)=42050.4kJHW的計算HW=nGm.WTW=10.05(77.78×95%+66.73×5%)(323－308)=11599.1kJ②以冷凝器內(nèi)塔頂物料為體系，則：H冷凝=QDⅠ）冷凝器負荷計算；因塔頂產(chǎn)物基本上是純物質(zhì)，泡點與需點幾乎相等，在p=1.8MPa下，塔頂物料的泡點為315K，查得冷凝熱分別為：丙烯：h=－17837kJ/kmol；丙烷：h=－18163kJ/kmol所以：QD=H冷凝=nVh冷凝=1349.2(1783799.5%181630.5%)=－2.407107kJⅡ冷卻水用量的計算，－QD=GD水T、水=4.184kJ/(kgK)所以：GD=QD/(水T)=－2.407107/(4.18410)=5.752105kg③再沸器蒸汽用量計算，因HD+HW=QD+QW，故QW=2.412107kJ查水蒸汽表得：3×105Pa下水蒸汽的冷凝熱為：h=－2164kJ/kg故：WW=－QW/h水=－2.412×107/(－2164)=1.115×1045-5已知一段轉(zhuǎn)化爐進口水碳比為3.7，出口壓力為38atm（表），溫度為830℃，轉(zhuǎn)化氣干氣百分組成為：CO=9.50、CO2=9.60、H2=71.50、CH4=8.50、N2解：以100kmol干轉(zhuǎn)化氣為計算基準C平衡： （1）H2O/C比： （2）O平衡： （3）H平衡： （4）將已知條件代入以上4式解之得：=27.60kmol、=102.12kmol、=73.42kmol、=119.60kmol則：（1）(H/C)原=4.33；（2）濕氣組成：氣體COCO2H2CH4N2H2O(g)合計kmol數(shù)9.59.671.58.50.973.42173.42mol%5.478%5.536%41.229%4.901%0.519%42.337%100.000%（3）水蒸汽分解率：（4）平衡溫距查得：Tp1=815.94℃，故：T1=T－Tp1=lgKp=-9864.75/T+8.3666lgT-2.081410-3T+1.873710-7T2-11.894計算得：Tp1=819.54℃，故：T1=T－Tp1=5-6已知某廠進中變爐的濕半水煤氣為1.8×104Nm3/h，組成為：煤氣COCO2H2N2H2O(g)mol%15.004.0020.0011.0050.00通過變換反應(yīng)后，出變換爐干氣體量為11376Nm3/h。求：（1）變換率？（2）干變換氣組成？