马后炮化工论坛-第5讲练习

第5讲传热模块与压力模块

5.1 在由氯气和乙烯生产氯乙烯的过程中，从高温裂解炉出口的物流中含有58300 lb/h的HCl，100000 lb/h的氯乙烯，105500 lb/h的1,2-二氯乙烷，温度为500℃，压力为26atm。在进入精馏工序之前，要通过冷却和冷凝使该物流温度降至6℃，压力降至12atm。设该过程以三步完成：（1）26atm下在换热器1中冷却至露点温度；（2）经由一阀门绝热膨胀到12atm；（3）12atm下在换热器2中冷却至6℃。试确定每个换热器的热负荷和冷却曲线。注意两个换热器中的压降均不可忽略。（换热器）

5.2 液态氧储存在温度为－298℉、压力为35psia的氧气储槽内。现欲用本将该液态氧以100 lb/s的流量升压至300psia。储槽中液面比泵高出10ft，从储槽到泵吸入口的摩擦损失和加速度损失均忽略不计。设泵的效率为80％，试用ProII计算：

（１）BHp；

（２）泵出口处氧的温度；

可获得的NPSH（泵进口液体压力与该处液体蒸气压的差值）。（泵）

5.3 某流量为5000kmol/h、温度为25℃、压力为1500kPa的天然气物流含甲烷90%，乙烷7%，丙烷3%。现将该气体通过一阀门绝热膨胀至压力为300kPa。若用以下的设备代替上述阀门，试用过程模拟软件确定气体出口温度和回收的功率：

（１）等熵的膨胀透平；

等熵效率为75%的膨胀透平。（膨胀机）

5.4 过热蒸汽压力为800psia，温度为600℉，流量为100000 lb/h，现拟通过膨胀将其压力降为150psia。试用模拟软件计算下述三种情况的出口温度、相态和回收的Hp：

（１）绝热膨胀阀；

（２）等熵膨胀的透平；

等熵效率为75%的膨胀透平。（膨胀机）