第五章-物料衡算与能量衡算.pptVIP

* * * 由物化手册查得生成热如下： CO2: -395.51 kJ/mol; H2O: -241.83 kJ/mol; CH4: -74.85 kJ/mol △Hr= (-395.51 )+ (-241.83)*2-(-74.85 )=-802.32 kJ/mol Q3= -△Hr=802.32 kJ/mol; Q4= ∑(njCpj) △T=(Cp,CO2+2Cp,H2O+0.4Cp,o + 9.03 Cp,N2) (T-298) 由化工手册查得CO2, H2O(g), O2, N2的比热容，带入上式： Q4 = (343.04+0.13T-27.174*10-8T2)(T-298) 由Q3=Q4 联立式子，采用试差法解得：T=1927k。 * 3.3 运用计算软件进行化工工艺计算 3.3.1 计算机辅助过程计算软件简介 A 流程模拟软件 ASPEN PLUS 模拟系统软件,美国AspenTech公司产品 PRO/Ⅱ流程模拟软件,美国SimSci-Esscor公司 开发 HYSYS流程模拟软件,加拿大Hyprotech公司产品 gPROMS通用工艺过程模拟系统,英国PSE公司开发 ChemCAD化工流程模拟软件,美国Chemstations公司开发 Design II流程模拟软件,美国WinSim Inc. 公司开发 ECSS模拟系统,青岛化工学院计算机与化工研究所开发 * 软件名称 gPROMS Aspen Plus Hysys PRO/II 历史背景 1997由英国帝国理工学院开发成功 1981年在美国麻省理工学院MIT开发成功 加拿大HyproTech从 80年代开发 70年代由Simulation Science 公司开发 单元操作模型库 三相闪蒸 多级分离塔模型 反应器模型 固体处理操作 ? 有 8种 8种 可以 ? 有 8种 7种 可以 ? 有 可以自由组合 5种/ ? / 7种 6种 有 物性计算系统 纯化合物数目 VLE双元交互系数 电解质系统 可用gPROMS、PC-SAFT、OLI、DIPPR、Aspen Properties Plus等CAPE-OPEN物性数据库、用户自己的物性数据 ? 5941个 40,000组 有 ? 2000多种 18,000 / ? 2000多种 3000多组 有 特种工艺系统模型 GLC气液接触模型、固定床反应器模型、溶液结晶模型、聚合过程模型、燃料电池模型 多种PEP工艺模型（SRI的工艺包），与SPYRO软件接口 炼油专用模块 RefSYS，包括催化裂化、催化重整反应、异构化反应、烷基化反应、加氢裂化反应，加氢精制/处理反应器模型 炼油厂各种典型装置模型 优化计算 有 有 有 有 经济核算 有 有 / 有部分 动态模拟计算 均为动态，稳态为含时间变量方程个数为零的特例 需Aspen Dynamics连接 可直接转入动态模拟 与Dynsim连接 进入中国市场的时间 2002年进入中国 80年代初进入中国 90年代进入中国 80年代末进入中国 * B 化工过程模拟软件的应用 Chemcad在化工课程设计中的应用 ChemCAD可以模拟:蒸馏、汽提、吸收、萃取、共沸、三相共沸、共沸蒸馏、三相蒸馏、电解质蒸馏、反应蒸馏、反应器、热交换器、压缩机、泵、加热炉、控制器、透平、膨胀机等50多个单元操做 * ChemCAD提供了大量的必威体育精装版的热平衡和相平衡的计算方法，包含39种K值计算方法和13种焓计算方法。 K值方法主要分为活度系数法和状态方程法等四类 UNIFAC、UPLM.(UNIFAC.for.Polymers)、Wilson、T.K.Wilson、HRNM Modified. Wilson、VanLaar、Non-Random TwoLiquid (NRTL)、Margules、GMAC(ChienNull) 、ScatchardHildebrand(Regular.Solution) 活度系数法 * Redlich Kwong、Soave Redlich Kwong、Peng Robinson、API Soave Redlich Kwong、Lee Kesler、Benedict Webb Rubin Starling、Latent Heat、Electrolyte、Heat of Mixing by Gamma 焓计算方法 随堂作业 1.一种废酸，组成为22％(质量％)HNO3，57％ H2SO4和21％H2O，加入93％的浓H2SO4及90％的浓HNO3，要求混合成27％HNO3及60％H2SO4的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的量，计