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《《化工系统工程基础》课程：作业week1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、一•建立物流F]和物流&的混合模型，说明该模型的方程数和变量数；并求解混合模型，得到混合物流的组成，判断混合物流的相态。物流&物流F2温度(°C)5050压力(kPa)100100流量(kmol/h)100165KiZiiZ2i正丁烷4.580.150.5正戊烷1.560.20.2正己烷0.540.250.2正庚烷0.200.40.1解:v，刃、MIX(T,P)L,Xj、已知：F],F2>P,T,伦，求：L,V,Xj,1・总物料平衡：Fj4-F2=L+1/2.组分平衡：FXZU+F2Z2i=Lxt+
2、Vy^i=1,1)3.归一化:SE=ixi=1"2』=14.相平衡：yt=K因(i=1,・・・，C)共2C+2=10个方程，有10个变量。将表中所给数据代入上述方程组，输入LINGO软件：100+165=L+V;100*0.15+165*0.5=L*X1+V*Y1;100*0.2+165*0.2=L*X2+V*Y2;100*0.25+165*0.2=L*X3+V*Y3;Xl+X2+X3+X4=l;Yl+Y2+Y3+Y4=l;4.58*X1=Y1;1.56*X2=Y2;0.54*X3=Y3;0.20*
3、X4=Y4;另外一种输入方式为:sets:sn/l<•4/:ZlzZ2,Kzx,y;endsetsdata:Fl=100;F2=165;Zl=0•15/0.2,0.25,0.4;Z2=0•5/0.2,0.2,0.1;K=4.58,1.56,0.54,0.20;enddata@for(sn(i):F1*Z1(i)+F2*Z2(i)=L*x(i)+V*y(i));@sum(sn(i):x)=1;@sum(sn(i):y)=1;@for(sn(i):K(i)*x(i)=y(i));END计算得到的结果为:
4、L=97.6kmol/h,V=167.4kmol/h®=0.113,x2=0.148,x3=0.308,%4=0.431y1=0.517,y2=0.230,y3=0.167,y4=0.086混合物流的相态为气液混合物。二•求下述物流在20atm下的泡点。（设：组分的相平衡常数只与温度7■相关）ZiK(T=135°C)Ki(7=158°C)Ki(1=190°C)Propane0.122.192.412.65n-Butane0.201.251.491.80n-Pentane0.280.730.951.
5、25n-Hexane0.400.430.610.87解：初步试算了一下，发现若7=135°C,Xi=i^l。说明所求泡点温度在135°C和158°CZ间，需要进行迭代计算。已经设组分的相平衡常数只与温度7■相关，但是K与T的关系的具体表达式并没有给出，其中组分的相平衡常数为该组分在该温度下的饱和蒸气与混合液体蒸气压的比值（K=p*/p）,p^f仃），说明需要查每个温度下各组分的饱和蒸汽压。但是这样做比较繁琐，所以采用插值法将Ki进行关联。MATLAB程序如下：T二[
6、135158190];Kl=[2.192.412.65];K2=[1.251.491.80];K3=[0.730.951.25];K4=[0.430.610.87];TO二135:0.01:158;%产生插值点T,间隔为0.01kl=spline(T,K1,TO);%分别进行三次样条插值k2=spline(T,K2,TO);k3二spline(T,K3,TO);k4二spline(T,K4,TO);i=l；var=10-4;z=[0.120.200.280.40];i=l；whileabs(kl(i
7、)*z(1)+k2(i)*z(2)+k3(i)*z(3)+k4(i)*z(4)-1)>vari二i+1;endT0(i)96输出所求温度最后求得的结果为T二147.16°Cc7h8+h2^c6h6+ch42C6H6tC12H1o+H2细分流牢（Ibmol/h）CH4c6h6（#）GH”（屮呆）“际（联最）原料000274.20循坏003.482.51.0气体循环204593020.84285.3075°F.569psia3循环'25O°F・569psia24〃=60AP-5psi/l/=50AP=5
8、p6原料120°F121QF569psiaI200°FI000°F7100°FCW90°F炉子&P=70psi1JSO°F反应器1268°FLU10-液体产品混合组分H2ch4c7HQ^12^10编号12345AP=0psi6急冷浆（1）混合器1F1/X11/X12/X13/X14Fq＞尢21，尢22,尤23,无24》混合器1Fi+F2+F3=伤恥空+F2x214-F3x31=7^X41厲衍2+尸2兀22+耳尢32=际42^1X13+卩2尤23+尸3兀33=^4X43
