Bai Tap Cong Nghe Che Bien Khi

7/27/2019 Bai Tap Cong Nghe Che Bien Khi

http://slidepdf.com/reader/full/bai-tap-cong-nghe-che-bien-khi 1/44

CÊu tö

Khèi lîngph©n tö

z c

NhiÖt ®é tíih¹n

¸p suÊttíi h¹n

EMR Thõa sè

acentric

0R K psi MPa

C1 C2 C3 izo-C4 n-C

4

izo-C5 n-C5 n-C6 n-C7 n-C8 n-C9 n-C10

16,043 30,070 44,097 58,124 58,124 72,151 72,151 86,178

100,205 114,232 128,259 142,286

0,29 0,29 0,28 0,28 0,27 0,27 0,27 0,26 0,26 0,26 0,25 0,25

343 550 666 734 765 829 845 913 972

1024 1070 1112

191 305 370 408 425 460 470 507 540 569 595 618

666 707 617 528 551 491 489 437 397 361 332 305

4,60 4,88 4,25 3,65 3,80 3,39 3,37 3,01 2,74 2,49 2,29 2,10

14,19 24,37 34,63 44,74 44,24 55,30 55,27 65,58 75,88 86,19 96,53

106,86

0,0104 0,0979 0,1522 0,1852 0,1995 0,2280 0,2514 0,2994 0,3494 0,3977 0,4445 0,4898

N2 CO2

H2S

28,016 44,010

34,076

0,29 0,28

0,28

227 548

672

126 304

373

493 1071

1300

3,40 7,38

8,96

9,71 14,44

20,28

0,0372 0,2667

0,0948

Çc tÝnh chÊt vËt lý cña Hydrocacbon vµ N2, CO2,H2S



Bµi tËp 1

§æi ®¬n vÞ: P = 300 psi = 2,068 MPa

T = 140OF = 599,67OR = 333,15

K Tra b¶ng: T c = 370 K

P c = 4,254 MPa

TÝnh Tr vµ Pr :

49,0254,4

068,2

90,0370

15,333

cr

cr

P

P P

T

T

T

X¸c ®Þnh khèi lîng riªng cña propan ë ¸p suÊt 300 psi

vµ 140 OF.

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/Bang%20cac%20dai%20luong%20vat%20li.ppt




Bµi tËp 1

Tra gi¶n ®å Katz

z = 0,70

TÝnh r:

3/06,4715,33300831,070,0

1,44068,2 mkg

zRT

PM

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/Gian%20do%20Katz-BT1.ppt

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/Hang%20so%20khi%20li%20tuong%20R.ppt




Bµi tËp 2

KhÝ tù nhiªn cã thµnh phÇn nh sau:CH 4 92,5 %

C 2 H 6 4,0 %

C 3H 8 2,0 %nC 4H 10 1,0 %

nC 5 H 12 0,5 %

X¸c ®Þnh z vµ cña hçn hîp khÝ ë P= 14,5 MPa vµ T=O



Bµi tËp 2

§æi ®¬n vÞ:T = 57OC = (57 + 273) K =330 K

P = 14,5 MPa

Tra b¶ng x¸c ®Þnh P c vµ T c cña tõng cÊutö

X¸c ®Þnh P c ’ vµ T c ’ cña hçn hîp TÝnh P r ’ vµ T r ’ cña hçn hîp

Tõ gi¶n ®å Katz x¸c ®Þnh z

TÝnh r







Bµi tËp 2

17,874,590202,8

5S

0,36

72,150,0169

3,372,354700,005nC5

H12

0,58

58,12

0,0383,84,254250,010C4H

10

0,88

44,10

0,0854,257,383690,020C3H8

1,20

30,070,1952

4,8812,123050,040C2H6

14,84

16,04

4,2554,6176,67

1910,925CH4

MW’ MW

Pc’ Pc,

MPa

Tc’ Tc, Kxi CÊu

tö

Tra b¶ng x¸c ®Þnh Tc , Pc vµ MW cña hçnhîp

X¸c ®Þnh Tc’, Pc’ vµ MW’cña hçn hîp








TÝnh T r ’ vµ P r ’

Tõ gi¶n ®å Katz:

TÝnh

Bµi tËp 2

''

cr

T

T T 63,1

85,202

330

''

cr

P

P P 16,3

59,4

5,14

3/84,11333000831,083,0

8,175,14mkg

zRT

PM

z = 0,83





KhÝ tù nhiªn cã thµnh phÇn çccÊu tö cho trong b¶ng.X¸c ®Þnh z vµ cña hçn hîp khÝ

ë 600O

R vµ 2000 psi

CÊu tö xi

CO2 0,10

H2S 0,20

N2 0,05

CH4 0,60

C2H6 0,05

Bµi tËp 3



Bµi tËp 3

Tra b¶ng x¸c ®Þnh T c , P c vµ M cña tõng cÊu tö

TÝnh T c ’, P c ’ vµ M’ cña hçn hîp

Tõ ®å thÞ hiÖu chØnh víi khÝ chua x¸c ®Þnh e

TÝnh T c ” vµ P c ”

TÝnh T r ” vµ P r ”

Tõ gi¶n ®å Katz x¸c ®Þnh z

TÝnh


http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/giando%20epxilon30.ppt





TÝnh T c ’, P c ’ vµ M’ cña hçn hîp

1,50430,07

35,3706,527,5549,60,05C2H

6

9,62416,04

399,8666,4205,8343,00,60CH4

1,40128,0

2

24,7493,111,4227,20,05N2

6,81634,08

260,01300,0134,4672,10,20H2S

4,40144,01

107,11071,054,8547,60,10CO2

M’ MPc’ ,

psiPc ,psi

Tc’ ,OR

Tc , ORxi CÊu

tö

Bµi tËp 3Tra b¶ng x¸c ®Þnh T c , P c vµ M cña tõng cÊu tö

433,9 826,9 23,74

65,7 MPa241,1 K








Bµi TËp 3

Theo ®å thÞ hiÖu chØnh:

T c ” = T c ’ - e

TÝnh T r ” vµ P r ” : B BT T P P

c

ccc

1'"'"

e

""

c

r T T T

"

"

c

r

P

P P

48,11,404

600

63,2

7,761

2000

psia7,7618,298,02,09,433

1,4049,826

= 433,9 - 29,8 = 404,1OR

e = 29,8





Bµi TËp 3

Tõ gi¶n ®å Katz

z = 0,78

TÝnh

zRT

PM

3/45,960073,1078,0

746,232000 ft lb

3

/37,151 mkg





Bµi TËp 4

X¸c ®Þnh lîng DEG cÇn thiÕt ®Ó sÊy 50 000m3/h hçn hîp khÝ (tû träng = 0,90).

NhiÖt ®é tiÕp xóc 25OC. KhÝ b·o hoµ h¬i n-

íc.¸p suÊt 50 kG/cm2.

KhÝ cÇn sÊy tíi nhiÖt ®é ®iÓm s¬ng -3OC.

Nång ®é cña dung dÞch DEG tíi vµo th¸phÊp thô cã nång ®é cao h¬n 3% so víi nång ®édung dÞch DEG b·o hoµ h¬i níc.



Bµi tËp 4

§æi ®¬n vÞ: P = 50 kG/cm2 = 50 0,1/1,02 =4,9 MPa

= 50 14,5/1,02 = 710 psi X¸c ®Þnh lîng Èm cÇn t¸ch ra tõ hçn hîp khÝ

X¸c ®Þnh nång ®é dung dÞch DEG

TÝnh: Khèi lîng dung dÞch DEG ®· t¸i sinh tíi vµo th¸p Lu lîng DEG tuÇn hoµn Lu lîng thÓ tÝch DEG cho 1 kg níc cÇn t¸ch ra



Bµi tËp 4

X¸c ®Þnh lîng Èm cÇn t¸ch ra tõ hçn hîp khÝ:

Tõ ®å thÞ hµm Èm:

T = 25OC P = 4,9 MPa W1

= 0,598 x 10-3 kg/m3 T = -3OC P = 4,9 MPa W2 = 0,121 x 10-3

kg/m3

W = (W1 - W2) x 50 000 m3

/h = 23,85 kg/h X¸c ®Þnh nång ®é dung dÞch DEG

Tõ ®å thÞ phô thuéc nhiÖt ®é ®iÓm s¬ng vµnhiÖt ®é tiÕp xóc víi dung dÞch DEG:

T = 2 5OC v T ®iÓm s¬n = -3OC h i sö

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/Ham%20amDEG(4).ppt

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/DEG.ppt

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/DEG.ppt

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/Ham%20amDEG(4).ppt



Bµi tËp 4

Khèi lîng dung dÞch DEG tíi vµo th¸p:

G khèi lîng DEG 96% tíi vµo

G+W khèi lîng DEG 93%

G x 96% = (G + W) x 93%

Khèi lîng riªng DEG tinh khiÕt 1118 kg/m3 Khèi lîng riªng DEG 96%:

0,96 x 1118 + 0,04 x 1000 = 1113 kg/m3

hkg W

G /73903,0

93,085,23

93,096,0

93,0



Bµi tËp 4

Lu lîng thÓ tÝch dung dÞch DEG tuÇn hoµn:

739 (kg/h) : 1113 (kg/m3) = 0,675 m3/h

Lu lîng thÓ tÝch dung dÞch DEG tÝnh cho 1 kg

níc cÇn t¸ch ra:0,675 (m3/h) : 23,85 (kg/h) = 0,027 m3/kg

H2O

Trong thiÕt bÞ sÊy c«ng nghiÖp, lu lîng thÓtÝch DEG tuÇn hoµn chän trong kho¶ng:

0,03 0,05 m3/kg H2O cÇn t¸ch ra



Bµi TËp 4b

Hçn hîp khÝ (tû träng = 0,90) ®îc ®a vµo th¸p hÊp thôT = 30OC. P = 750 psi. KhÝ b·o hoµ h¬i níc.

KhÝ cÇn sÊy tíi nhiÖt ®é ®iÓm s¬ng - 20OC.

DEG tíi vµo th¸p hÊp thô cã nång ®é cao h¬n 2,5% so víi

dung dÞch DEG b·o hoµ h¬i níc. TÝnh khèi lîng riªng cña khÝ nguyªn liÖu

X¸c ®Þnh lîng DEG cÇn thiÕt ®Ó sÊy 100 000 m3/h

TÝnh sè ®Üa lý thuyÕt cña th¸p t¸i sinh (P = 120 kPa)

biÕt hÖ sè t¸i sinh Es = 0,8



Tr×nh tù tÝnh to¸n

§æi ®¬n vÞ: P = 750 psi = 5,17 MPa

TÝnh khèi lîng riªng cña hçn hîp khÝ tõ gi¶n

®å III.7 X¸c ®Þnh lîng Èm cÇn t¸ch ra tõ hçn hîp khÝ



Sè ®Üa lý thuyÕt



TÝnh khèi lîng riªng cña hçn hîpkhÝ

Tõ gi¶n ®å III.7 cã

Pc’ = 4,5 MPa

Tc’ = 252 K z = 0,75

= 0,9 M = 26,073

Pr ’ = 1,149

Tr ’ = 1,202

378768303008310750

17507326 mkg zRT MP /,

,,,,

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/giandotytrong0,9.ppt




X¸c ®Þnh lîng Èm cÇn t¸ch


T = 30OC P = 5,17 MPa W1 = 792,37 kg/106m3

T = -20OC P = 5,17 MPa W2 = 31,49 kg/106m3

W = (W1 - W2) x 100 000 m3/h = 76,085kg/h

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/Ham%20amDEG(4B).ppt




X¸c ®Þnh nång ®é dung dÞchDEG

Tõ ®å thÞ phô thuéc nhiÖt ®é ®iÓm s¬ng

vµ nhiÖt ®é tiÕp xóc víi dung dÞch DEG:T = 30OC vµ T ®iÓm s¬ng = -20OC

DEG 99,3%

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/DEG(4B).ppt




Khèi lîng dung dÞch DEG tíi vµoth¸p

G khèi lîng DEG 99,3% tíi vµo

G+W khèi lîng DEG 96,8%

G x 99,3% = (G + W) x 96,8%

hkg

W

G /,

,,

,,

,

29460250

968008576

96809930

9680



Lu lîng dung dÞch DEG tíi vµo th¸p

Khèi lîng riªng DEG 99,3%:

0,993 x 1118 + 0,007 x 1000 = 1114 kg/m3

Lu lîng thÓ tÝch dung dÞch DEG tuÇn hoµn:2946 (kg/h) : 1114 (kg/m3) = 2,64 m3/h

Lu lîng thÓ tÝch dung dÞch DEG / 1 kg níc cÇn

t¸ch ra:2,64(m3/h) : 76,085 (kg/h) = 0,035 m3/kg H2O

(0,03 0,05 m3/kg H2O cÇn t¸ch ra)



TÝnh sè ®Üa lý thuyÕt cho th¸p t¸isinh

H»ng sè c©n b»ng DEG - H2O ë 160OC vµ120 kPa

K = 3,69 Sè mol DEG tíi vµo th¸p

L = 2946 kg/h : 106,12kg/kmol = 27,76kmol/h

Th«ng sè nh¶ hÊp thôS = K.W / L = 3,69x76,05 / 27,76 = 10

BiÕt hÖ sè t¸i sinh Es = 0,8Kremcer n = 0,68

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/Kremcer(4B).ppt




Bµi TËp 4b

Hçn hîp khÝ (tû träng = 0,90) ®îc ®a vµo th¸p hÊp thôT = 30OC. P = 750 psi. KhÝ b·o hoµ h¬i níc.

KhÝ cÇn sÊy tíi nhiÖt ®é ®iÓm s¬ng - 20OC.

DEG tíi vµo th¸p hÊp thô cã nång ®é cao h¬n 2,5% so víi

dung dÞch DEG b·o hoµ h¬i níc. TÝnh khèi lîng riªng cña khÝ nguyªn liÖu

X¸c ®Þnh lîng DEG cÇn thiÕt ®Ó sÊy 100 000 m3/h

TÝnh sè ®Üa lý thuyÕt cña th¸p t¸i sinh (P = 120 kPa)

biÕt hÖ sè t¸i sinh Es = 0,8



Tr×nh tù tÝnh to¸n

§æi ®¬n vÞ: P = 750 psi = 5,17 MPa

TÝnh khèi lîng riªng cña hçn hîp khÝ tõ gi¶n

®å III.7 X¸c ®Þnh lîng Èm cÇn t¸ch ra tõ hçn hîp khÝ



Sè ®Üa lý thuyÕt



TÝnh khèi lîng riªng cña hçn hîpkhÝ

Tõ gi¶n ®å III.7 cã

Pc’ = 4,5 MPa

Tc’ = 252 K z = 0,75

= 0,9 M = 26,073

Pr ’ = 1,149

Tr ’ = 1,202

378768303008310750

17507326 mkg zRT MP /,

,,,,





X¸c ®Þnh lîng Èm cÇn t¸ch


T = 30OC P = 5,17 MPa W1 = 792,37 kg/106m3

T = -20OC P = 5,17 MPa W2 = 31,49 kg/106m3

W = (W1 - W2) x 100 000 m3/h = 76,085kg/h





X¸c ®Þnh nång ®é dung dÞchDEG

Tõ ®å thÞ phô thuéc nhiÖt ®é ®iÓm s¬ng

vµ nhiÖt ®é tiÕp xóc víi dung dÞch DEG:T = 30OC vµ T ®iÓm s¬ng = -20OC

DEG 99,3%





Khèi lîng dung dÞch DEG tíi vµoth¸p

G khèi lîng DEG 99,3% tíi vµo

G+W khèi lîng DEG 96,8%

G x 99,3% = (G + W) x 96,8%

hkg

W

G /,

,,

,,

,

29460250

968008576

96809930

9680



Lu lîng dung dÞch DEG tíi vµo th¸p

Khèi lîng riªng DEG 99,3%:

0,993 x 1118 + 0,007 x 1000 = 1114 kg/m3

Lu lîng thÓ tÝch dung dÞch DEG tuÇn hoµn:2946 (kg/h) : 1114 (kg/m3) = 2,64 m3/h

Lu lîng thÓ tÝch dung dÞch DEG / 1 kg níc cÇn

t¸ch ra:2,64(m3/h) : 76,085 (kg/h) = 0,035 m3/kg H2O

(0,03 0,05 m3/kg H2O cÇn t¸ch ra)

Ý Õ



TÝnh sè ®Üa lý thuyÕt cho th¸p t¸isinh

H»ng sè c©n b»ng DEG - H2O ë 160OC vµ120 kPa

K = 3,69 Sè mol DEG tíi vµo th¸p

L = 2946 kg/h : 106,12kg/kmol = 27,76kmol/h

Th«ng sè nh¶ hÊp thôS = K.W / L = 3,69x76,05 / 27,76 = 10

BiÕt hÖ sè t¸i sinh Es = 0,8Kremcer n = 0,68





Bµi tËp 6

KhÝ tù nhiªn khai th¸c ë ngoµi biÓn P = 8000 kPa,T = 40OC.

NhiÖt ®é t¹o hydrat cña khÝ lµ 17OC (63OF).

N¨ng suÊt 3,5.106 std m3/ngµy.

KhÝ ®îc ®a vµo bê cã nhiÖt ®é 5OC vµ ¸p suÊt6500 kPa.

S¶n phÈm condensat lµ 60 m3/106 std m3 khÝ

TÝnh lîng chÊt øc chÕ metanol vµ EG (80% kl)



bµi tËp 6

NhiÖt ®é t¹o hydrat: 17OC

NhiÖt ®é thÊp nhÊt cña hÖ: 5OC

§é gi¶m nhiÖt ®é t¹o hydrat d = 17 - 5 =12OC

Hµm Èm ban ®Çu t¹i 40OC vµ 8000 kPa =

Hµm Èm khi vµo bê t¹i 5OC vµ 6500 kPa =

Lîng níc ngng tô:ngµy

ngµy /2940

10

)1601000(105,3236

36

O H kg m

kg mmw

1000 kg/106m3 kh

160 kg/106m3 kh



ChÊt øc chÕ lµ metanol

TÝnh to¸n nång ®é chÊt øc chÕ:

Khèi lîng chÊt øc chÕ cÇn dïng:M d K

M d X I

100

0 X X

X mm

I

I w I

kl %,))((

))()((822

32121297

1003212

ngµy kg /),(

),)((868

822100

8222940




TÝnh lîng mÊt m¸t chÊt øc chÕ theo çc phahydrocacbon

Lîng mÊt m¸t theo pha h¬i ë 5O

C vµ 6500 kPa

Tæng lîng mÊt m¸t theo pha h¬i

kl MeOH

mkg

%

10/1736

ngµy ngµy

/1357%8,22105,3

%

10/17

3636

kg MeOH m

kl MeOH

mkg

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/Phan2%20-%20CBK/C5%20-%20Chuan%20bi%20khi/mat%20mat%20MeOH%20trong%20pha%20hoi.ppt

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/Phan2%20-%20CBK/C5%20-%20Chuan%20bi%20khi/mat%20mat%20MeOH%20trong%20pha%20hoi.ppt




Lîng mÊt m¸t theo pha láng:

0,4 kg MeOH/m3 condensat

Tæng lîng mÊt m¸t theo pha láng:

Tæng lu lîng chÊt øc chÕ metanol

868 + 1357 + 84 = 2309 kg/ngµy = 0,12 m3/h

gµy ngµy

nkg m

m

condensat m

condensat m

MeOH kg /84

105,3

10

604,0

36

36

3

3



ChÊt øc chÕ lµ EG 80%

TÝnh XI:

Lîng chÊt øc chÕ cÇn dïng:

100

M d K

M d X I

X X

X mm

I

I w I

0

hmngµy / kg /,,

),)(( 3094102467

53680

5362940

%5,36)62)(12(1297

)100)(62)(12(

Khèi lîng riªng EG 80% = 0,80 x 1116 + 0,20 x 1000 =1092 kg/m3



ChÊt øc chÕ lµ DEG 80%

TÝnh XI:

Lîng chÊt øc chÕ cÇn dïng:

100

M d K

M d X I

X X

X mm

I

I w I

0

hmngµy / kg /,,,

),)(( 31817054771

54980

5492940

%,))((

))()((549

106121297

10010612

Khèi lîng riªng DEG 80% = 0,80 x 1118 + 0,20 x 1000 =1094 kg/m3



Bµi tËp 7

KhÝ tù nhiªn ®i vµo th¸p t¸ch ë P = 8 MPa vµ T = -15oC. Thµnh phÇn phÇn molcho trong b¶ng.

X¸c ®Þnh lîng vµ thµnh phÇn pha khÝ vµpha láng sau th¸p t¸ch.

Khi tÝnh to¸n coi gÇn ®óng condensat cã

tÝnh chÊt t¬ng tù C H



Bµi tËp 7

X¸c ®Þnh K ë P = 8 MPa vµ T = -15OC

TÝnh xi

TÝnh yi TÝnh lîng pha láng, pha h¬i

= K xi

(b»ng ph¬ng ph¸p lÆp)

1,0000Tæng

0,00510,8706

0,05360,02570,00520,00540,03230,0021

N2 CH4

C2H6 C3H8 i C4H10 n C4H10 C5+ CO2

Ci PhÇn

molCÊu tö

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/Phan1%20-%20Tinh%20chat/C2%20-%20Tinh%20chat%20pha/Phuong%20phap%20lap%20tinh%20x.ppt






Bµi tËp 7

88,895711,10431,000021,0000

0

1,0000Tæng

0,499382,0176

4,21421,4932

0,21650,18910,08000,1859

0,01075,04251,14581,0768

0,30350,35093,15000,0241

0,005600,922630,047410,01680

0,002440,002130,000900,00209

0,00097

0,45410

0,103190,0969

70,0273

3

5,794

2,032

0,4590,17

30,08

9

0,00510,87060,05360,0257

0,00520,00540,03230,0021

N2 CH4 C2H6 C3H8

i C4H10

nC4

H10

V,mol

L,mol

yi PhÇn

mol

xi

PhÇn

mol

KCi

PhÇn molCÊu tö

X¸c ®Þnh K ë 8MPa vµ -15OCTÝnh x i TÝnh yi

TÝnh V

TÝnh LX¸c ®Þnh e = 0,888957



Bµi tËp 7

C©n b»ng vËt liÖuF = L+V

trong ®ã

F - sè mol nguyªn liÖu®Çu

L - sè mol pha láng

V - sè mol pha khÝ e

C©n b»ng phay = Kx

trong ®ã

y - phÇn mol pha khÝx - phÇn mol pha láng

K - H»ng sè c©n b»ngpha

Documents

Bai Tap Cong Nghe Che Bien Khi