aspen练习(全).doc

1. 建立以下过程的Aspen Plus仿真模型：
将1000 kg/hr的低浓酒精（乙醇30%w，水 70%w，30 °C，1 bar）与700 kg/hr的高浓酒精（乙醇 95%w，水5%w，20 °C，1.5 bar）混合。
求混合后的温度和质量流量。
2. 一水泵将流量为 100 m3/hr ，压强为 1.5 bar，温度为 25 °C的水加强到 6 bar。若泵效率为0.68, 驱动电机的效率为0.95.
求： 泵提供给流体的功率，泵所需要的轴功率，电机消耗的电功率各是多少？
3. 一离心泵输送流量为 100 m3/hr 的水，水的压强为 1.5 bar，温度为 25 °C。泵的特性曲线如下：
流量（m3/hr） 70.0 90.0 109.0 120.0
扬程（m） 59.0 54.2 47.8 43.0
效率（%） 64.5 69.0 69.0 66.0
求： 泵的出口压力、提供给流体的功率、泵所需要的轴功率各是多少？
4. 一压缩机将压强为 1.1 bar 的空气（air)加压到 3.3 bar，空气的温度为 25 C，流量为 1000 m3/h。压缩机的多变效率为 0.71，驱动机构的机械效率为 0.97。求：压缩机所需要的轴功率、驱动机的功率以及空气的出口温度和体积流量各是多少？
5. 水的温度为30度，压强为6 bar，流量为 150m3/Hr,流经一公称通径为8英寸的截止阀。阀门的规格为V500系列的线性流量阀，阀门的开度为20%.
求：阀门出口的水压强是多少？
6. 流量为 5000 kg/h，压强为 7 bar的饱和水蒸汽流经 f108´4 的管道。管道长 20 m，出口比进口高 5 m，粗糙度为 0.05 mm。管道采用法兰连接，安装有闸阀 1 个，90° 肘管 2 个。环境温度为 20 °C，传热系数为 20 W/m2×K。求：出口处蒸汽的压强、温度和含水率，以及管道的热损失各是多少？
7. 流量为100m3/h，温度为50度，压强为5bar的水流经f108*4的管线。管线首先向东延伸5m,再向北5m，再向东10m，再向南5m，然后升高10m，再向东5m。管内壁粗糙度为0.05mm。
求：管线出口处的压强是多少？
8. 流量为4000 kg/hr 、温度为20 ℃、压力为0.41 MPa的软水在锅炉中加热成为0.39MPa的饱和水蒸汽进入生蒸汽总管。求所需的锅炉供热量。
9. 流量为1000 kg/hr （0.4 MPa ）的饱和水蒸汽用蒸汽过热器加热到过热度 100 ℃（0.39 MPa），求过热蒸汽温度和所需供热量。
10. 流量为 1000 kg/hr、压力为 0.11 MPa、 含乙醇70 %w、 水30 %w的饱和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩尔）=1/3。求冷凝器热负荷。
11. 流量为1000 kg/hr 、压力为0.2MPa、温度为20 ℃的丙酮（acetone）通过一电加热器。当加热功率分别为2kw,5kw,10kw,20kw时，求出口物流的状态。
12. 求压力为0.2MPa，含甲醇（METHANOL）30%w、乙醇（ETHANOL）20%w、正丙醇（propanol ）20%w,水30%w的混合物的泡点和露点。
13. 流量为 1000 kg/hr、压力为 0.11 MPa、含乙醇 70 %w、水 30 %w的饱和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩尔）=1/3。求离开冷凝器的汽、液两相的温度和组成。
14. 流量为 1000 kg/hr、压力为 0.5 MPa 温度为 120℃、含乙醇 70 %w、水 30 %w的物料绝热闪蒸到 0.15 MPa。求离开闪蒸器的汽、液两相的温度、流量和组成。
15. 流量为 1000 kg/hr、压力为 0.2 MPa 温度为20℃ 、含丙酮 30%w、水 70%w的物料进行部分蒸发回收丙酮，求丙酮回收率为90%时的蒸发器温度和热负荷以及汽、液两相的流量和组成。
16. 流量为 1000 kg/hr、压力为 0.11 MPa、含乙醇 30 %w、正己烷 30%w、水 40 %w的饱和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩尔）=1/9( 0.1,等压)。求离开冷凝器的汽、液、液三相的温度、质量流量和组成。
17. F= 500 kg/hr、P= 0.8 MPa、T=100 ℃含乙醇 70 %w、水 30 %w的物流与F= 500 kg/hr、P= 0.8 MPa、T=70 ℃含正己烷 60%w、乙醇 40 %w的物流在闪蒸器中混合并绝热闪蒸到P= 0.11 MPa，求离开闪蒸器的汽、液、液三相的温度、质量流量和组成。
18. 把F=500 kg/hr、P= 0.15 MPa、T=20 ℃含乙醇 30 %w、正丙醇 20%w、正丁醇 10%w、水 40 %w的物流分成四股输出物流，各组份在输出物流中的分配比例为：
乙醇 0.96 : 0.02 : 0.01 : 0.01
正丙醇 0.01 : 0.95 : 0.02 : 0.02
正丁醇 0.01 : 0.05 : 0.92 : 0.02
水 0.01 : 0.02 : 0.03 : 0.94
求输出物流组成。
19. 从F= 500 kg/hr、P= 0.15 MPa、T= 20 ℃、含乙醇 60 %w、正丙醇 25%w、正丁醇 15 %w 的物流中回收乙醇，要求：
1）. 乙醇浓度达到 98%w、正丁醇含量不大于 1%w;
2.） 乙醇回收率达到 95%。
求输出物流的组成和流量。
20. 含乙苯 30%w、苯乙烯 70%w的混合物（F=1000kg/hr、P=0.12MPa、T=30 °C）用精馏塔（塔压0.02MPa ）分离，要求99.8%的乙苯从塔顶排出，99.9%的苯乙烯从塔底排出，采用全凝器。求：Rmin，NTmin，R=1.5 Rmin 时 的R、NT和NF 。