Расчет свойств и состава смеси веществ
Задание
Рассчитать:
- мольные доли компонентов смеси,
- объемные доли компонентов смеси,
- массовый расход компонентов смеси,
- мольный расход компонентов смеси,
- для всей многокомпонентной смеси при температуре 20 °C:
- молярную массу
- плотность.
Производительность 65 тыс. т в год.
Массовый состав компонентов смеси представлен в таблице 3.
Таблица 3 - Состав смеси веществ
| Компонент | Массовая доля, % |
| н-Пентан | 24 |
| н-Гексан | 25 |
| Фракция 60-76 °C | 15 |
| н-Бутанол | 16 |
| Бензол | 20 |
Результаты задания
Для расчета массовых расходов компонентов смеси необходимо рассчитать производительность установки в кг/ч. Данный расчет проводится по формуле:
где П – производительность установки, тыс. т/г,
G – производительность установки, кг/ч,
Тр – число дней на планово-предупредительный ремонт
К – коэффициент, учитывающий потери (1÷1,05).
Литературные данные по свойствам веществ, необходимые для расчета, а также физические свойства фракции 60 – 76 °С представлены в таблице 4 [4].
Таблица 4 – Физико-химические свойства компонентов смеси
| Компонент | Молярная масса, кг/кмоль | Плотность, кг/м3 |
| н-Пентан | 72,15 | 626,00 |
| н-Гексан | 86,18 | 654,81 |
| Фракция 60-76 °C | 85,02 | 652,56 |
| н-Бутанол | 74,12 | 810,50 |
| Бензол | 78,11 | 878,60 |
Для фракции плотность при температуре 20 °С производим расчет:
1) Находим температуру кипения:
|
|
|
где 
– температура начала и конца кипения фракции, °С.
2) Находим молярную массу:
.
3) Находим относительную плотность:
4) Плотность фракции при 20 °С равна:
.
Расчет массового расхода каждого из компонентов смеси проводится по формуле:
где 
– массовая доля компонента.
Например, для н-пентана массовый расход рассчитывается следующим образом:
Расчет мольного расхода каждого из компонентов смеси производится по формуле:
где 
– молярная масса компонента, кг/кмоль.
Например, для н-пентана мольный расход рассчитывается следующим образом:
Расчет мольной доли каждого из компонентов смеси производится по формуле:
Например, для н-пентана мольная доля компонента смеси рассчитывается следующим образом:
Расчет объемного расхода каждого из компонентов смеси рассчитывается по формуле:
где 
– плотность компонента, кг/м3.
Например, расчет объемного расхода для н-пентана производится следующим образом:
Расчет объемной доли каждого из компонентов смеси рассчитывается по формуле:
Например, расчет объемной доли для н-пентана выглядит следующим образом:
|
|
|
Результаты расчетов для других компонентов представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Результаты расчета массовых, мольных и объемных долей и расходов компонентного состава
| Компонент | Массовая доля | Мольная доля | Объемная доля | Массовый расход, кг/ч | Мольный расход, кмоль/ч | Объемный расход, м3/ч |
| н-Пентан | 0,2400 | 0,2617 | 0,2700 | 1978,26 | 27,42 | 3,16 |
| н-Гексан | 0,2500 | 0,2282 | 0,2689 | 2060,69 | 23,91 | 3,15 |
| Фракция 60–76°С | 0,1500 | 0,1388 | 0,1619 | 1236,41 | 14,54 | 1,89 |
| н-Бутанол | 0,1600 | 0,1698 | 0,1390 | 1318,84 | 17,79 | 1,63 |
| Бензол | 0,2000 | 0,2014 | 0,1603 | 1648,55 | 21,11 | 1,88 |
| ИТОГО | 1,0000 | 1,0000 | 1,0000 | 8242,75 | 104,77 | 11,71 |
Расчет физико-химических свойств смеси проводим, принимая, что температура смеси 20 °С. Поэтому свойства индивидуальных соединений, представленные в таблице 4, взяты при данной температуре.
Расчет молярной массы смеси приводится по формуле:
Молярная масса смеси равна:
Расчет плотности смеси производится по формуле:
Плотность смеси при температуре 20 °С равна:
Заключение
В ходе данной работы была изучена стабилизация нефти на промыслах, которая заключается в методе сепарации, который, в свою очередь, подразделяется на виды по нескольким признакам: по принципу действия, по геометрической форме и положению в пространстве, по рабочему давлению, по назначению, по месту положения в системе сбора.
|
|
|
При выполнении данной работы при использовании электронных таблиц была представлена зависимость теплоемкости жидкости этанола от температуры в виде графика, а также при помощи функции «Линии тренда» было выведено уравнение аппроксимации для данной зависимости вида: полиноминальное во второй степени. По этому уравнению удобно рассчитывать значение функции, данное уравнение при расчетах дает удовлетворительные результаты и достаточно хорошо отражает зависимость теплоемкости от температуры.
В результате работы рассчитаны для смеси компонентов мольные и объемные доли, массовые, мольные и объемные расходы, молярная масса и плотность смеси.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1169; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!