题目
用郭氏法计算简单吸收塔的设计变量(1)固定设计变量数;(2)可调设计变量数;(3)两者可取的变量;(4)写出吸收塔工艺计算设计型和操作型命题。
用郭氏法计算简单吸收塔的设计变量(1)固定设计变量数;(2)可调设计变量数;(3)两者可取的变量;(4)写出吸收塔工艺计算设计型和操作型命题。
题目解答
答案
解:(1)按郭氏法有:
固定设计变量
:混合气体进料变量数为C+2
吸收剂进料变量数为
压力等级数为1
所以
(2)可调设计变量
:串级单元1个,1×1=1
加料板1个,1×0=0
所以
4分
(3):塔压1个,混合气体进料温度1个、进料的压力1个、流率1个、进料中组分的浓度C-1个;吸收剂进料温度、压力、流率、浓度C′-1个,共C′+2个。
:设计型:关键组分的分离要求(吸收率
);
操作型:吸收塔的理论板数。
解析
步骤 1：确定固定设计变量数
根据郭氏法，固定设计变量数${N}^{\pi }$由混合气体进料变量数和吸收剂进料变量数以及压力等级数组成。混合气体进料变量数为C+2，吸收剂进料变量数为C+2，压力等级数为1。因此，固定设计变量数${N}_{x}^{E}=C+C'+5$。
步骤 2：确定可调设计变量数
可调设计变量数${N}^{\dfrac {\pi }{a}}$由串级单元和加料板的数量决定。串级单元1个，加料板1个。因此，可调设计变量数${N}_{a}^{E}=1$。
步骤 3：确定固定设计变量和可调设计变量
固定设计变量${N}^{\pi }$包括塔压1个，混合气体进料温度1个、进料的压力1个、流率1个、进料中组分的浓度C-1个；吸收剂进料温度、压力、流率、浓度C′-1个，共C′+2个。
可调设计变量${N}^{\dfrac {\pi }{a}}$包括设计型的关键组分的分离要求(吸收率φ关)和操作型的吸收塔的理论板数。
步骤 4：写出吸收塔工艺计算设计型和操作型命题
设计型命题：确定吸收塔的理论板数，以满足关键组分的分离要求(吸收率φ关)。
操作型命题：确定吸收塔的操作条件，以达到设计的理论板数。
根据郭氏法，固定设计变量数${N}^{\pi }$由混合气体进料变量数和吸收剂进料变量数以及压力等级数组成。混合气体进料变量数为C+2，吸收剂进料变量数为C+2，压力等级数为1。因此，固定设计变量数${N}_{x}^{E}=C+C'+5$。
步骤 2：确定可调设计变量数
可调设计变量数${N}^{\dfrac {\pi }{a}}$由串级单元和加料板的数量决定。串级单元1个，加料板1个。因此，可调设计变量数${N}_{a}^{E}=1$。
步骤 3：确定固定设计变量和可调设计变量
固定设计变量${N}^{\pi }$包括塔压1个，混合气体进料温度1个、进料的压力1个、流率1个、进料中组分的浓度C-1个；吸收剂进料温度、压力、流率、浓度C′-1个，共C′+2个。
可调设计变量${N}^{\dfrac {\pi }{a}}$包括设计型的关键组分的分离要求(吸收率φ关)和操作型的吸收塔的理论板数。
步骤 4：写出吸收塔工艺计算设计型和操作型命题
设计型命题：确定吸收塔的理论板数，以满足关键组分的分离要求(吸收率φ关)。
操作型命题：确定吸收塔的操作条件，以达到设计的理论板数。