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化工计算

化工计算
化工计算

一、计算题(共60分,每小题10分)

1、有一裂解气的油吸收装置,热的贫油和冷的富油在换热器中换热,富油流量为12000 kg/h ,入口温度为30 ℃;贫油流量为10000 kg/h ,入口温度为150 ℃,出口温度为65 ℃。求富油的出口温度。已知在相应的温度范围内,贫油平均比热容为2.240 kJ/kg.K ,富油平均比热容为2.093 kJ/kg.K,热损失忽略不计。 解:基准:1 h ,30 ℃

贫油入口的焓ΔH 1,贫油出口的焓ΔH 2,富油入口的焓ΔH 3,富油出口的焓ΔH 4则

T ΔC n H ΔH ΔH ΔH ΔH Δp 4231=+=+由, ()()()()[]h

kJ 303T 25116303T 093212000H Δh

kJ 7840003065240210000H Δ0

H Δh kJ 268800030150240210000H Δ444231/././.-=-?==-?===-?=

()C

8105K 8378T 303T 2511678400002688000H ΔH ΔH ΔH Δ444

231 .,.即为解得:=-+=++=+ 2、在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应: O

H 4CO 2O 3OH CH 2O

H 2HCHO 2O OH CH 22223223+?→?++?→?+

进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。试计算 (1) 反应的选择性;

(2) 反应器出口气体的组成。 解:(1)由反应的选择性为:

%.%..1196100720

06290X Y S =?==

(2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),

A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为:

n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 mol

n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol

结合上述反应的化学计量式,水(n W )、氧气(n O )和氮气(n N )的摩尔数分别为:

n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol

3、正庚烷在催化剂作用下脱氢生成甲苯,其反应式:2356167H 4CH H C H C +?→? 反应温度480 ℃,甲苯收率35%。已知正庚烷25~480 ℃,比热容C p =2.34 kJ/(kg.K);甲苯25~480 ℃,比热容C p =2.59 kJ/(kg.K)。计算生产1000 kg 甲苯所需的热量。 解:物料基准: 1000 kg 甲苯

反应物和产物:25℃,101.3 kPa 各物质稳定单质(即C 、H 2、O 2)为基准 生产1000 kg 甲苯所需正庚烷的质量:

kg 63105100063135

0921000

.kmol ..=?=?

各物质在进出中状态下焓的计算: 正庚烷进口的焓值为0 反应剩余的正庚烷为:kg 201910092

1000

0631=?=-

20.19kmol . ()()()()()kJ

214583825480342201987812019T

ΔC H ΔH kg kJ 87811008187

H ΔK kJ 342C C 480p θf θf 1

1C 480p =??+-?=+=-=-=??=---.././.kg .:进查正庚烷

()()()()

kJ

11789902548059210005401000H kg

kJ 5409250H ΔK kJ 592C C 480θf 1

1C 480p =??+?===??=---.././kg .:出查甲苯

kJ 332482721458381178990H ΔH ΔH ΔQ =+===进出-

4、CH 4与Cl 2反应生产氯甲烷和HCl,反应式:HCl Cl CH Cl CH 324+?→?+ 生成的CH 3Cl 能进一步生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。在氯甲烷生产中,进反应器原料中CH 4和Cl 2的分子比为5:1,氯的单程x 为100%,产品CH 3Cl 和CH 2Cl 2之比为4:1(mol),三氯甲烷和四氯化碳忽略不计。反应器出来的气体进冷凝器,将冷凝的氯甲烷和二氯甲烷进行蒸馏分离,冷凝器出来的气体进洗涤塔将HCl 吸收,洗涤塔出来的气体为纯CH 4,再循环返回反应器,计算生产1000kg /h 需要:(1)新鲜原料的流量及摩尔组成;(2)进入洗涤塔需回收的HCl 量;(3)循环物料的摩尔流率。

解:画出流程简图,取1小时为计算基准

(1)取全系统为衡算对象 对CH 4列式

h kmol 81234

1

55210005521000F 0W P F 42234CH Cl CH Cl CH CH ...=?+=

=--则 对氯列式

5455

0y 4545

0572********

23y h km ol 572284

5522

10005521000W 2P F 2

42232Cl CH Cl CH Cl CH Cl ........==+==??+=+=

(2)回收氯化氢的量,对HCl 列式

h kg 881042h kmol 57228W 2P G 223Cl CH Cl CH H Cl ..==+=

(3)对节点作衡算,因循环其中不含Cl 2,则新鲜其中氯即为进反应器混合气中氯。

对甲烷列式

h kmol 051198123572285F F 5R 42CH Cl ...=-?=-=

5、用邻二甲苯气相催化氧化生产邻苯二甲酸酐(苯酐)。邻二甲苯投料量210 kg/h ,空气4620 m 3(标准状况)。反应器物料组成(摩尔分数)为:苯酐0.654%,顺

丁烯二酸酐(顺酐)0.066%,邻二甲苯 0.030%,氧16.53%,氮77.75%,其他还有水,二氧化碳等。试计算邻二甲苯转化率及苯酐和顺酐的收率及选择性。 解:1h 为计算基准

邻二甲苯的相对分子量106,每小时邻二甲苯的投料量:210/106=1.98 kmol,空气:4620/22.4=206.25 kmol ,

空气中氮气的物质的量:206.25 ×0.8=165 kmol

反应器出口物料的物质的量:165/0.7775=212.22 kmol 没有反应的邻二甲苯的物质的量: 212.22 ×0.030%=0.064 kmol 邻二甲苯转化率:

%.% (779610098)

1064

0981=?-

苯酐收率:

%.%.%

..1070100981654022212=??

顺酐收率:

%.%.%

..07710098

1066022212=??

选择性:724077961070S .%.%.==

苯酐0730*******S .%

.%

.==顺酐

6、已知三氯甲烷的标准摩尔燃烧热为-509.6kJ·mol -1,试计算CHCl 3的标准生成热。(已知H 2O 、CO 2、HCl 的生成热分别为-393.7 kJ·mol -1、-285.84 kJ·mol -1、-167.46

kJ·mol -1

)()()()()(稀的水溶液HCl 3g CO l O H 8g O 2

1

g CHCl 2223+?→?++

解:由反应式可知,要求CHCl 3的标准生成热,需要查出H 2O(l)、CO 2(g)和HCl(稀的水溶液)的生成热。 由于已知H 2O 、CO 2、HCl 的生成热分别为-393.7 kJ·mol -1、-285.84 kJ·mol -1、-167.46

kJ·mol -1

的标准摩尔反应热,即应的标准燃烧热即为该反的燃烧反应,此反应为,

稀的水溶液根据)()()()()()()(g CHCl g CHCl HCl 3g CO l O H 8g O 2

1

g CHCl 332223+?→?++ ()()()()[]1

1

ΘCHCl c Θl O H f ΘHCl f ΘCO f ΘCHCl f Θ

CHCl f Θl O H f ΘHCl f ΘCO f ΘCHCl c mol kJ 64100mol kJ 6509842854616737393H ΔH ΔH Δ3H ΔH ΔH ΔH ΔH Δ3H ΔH Δ3

2233223--?-=?--+=-+=--+=..--.-..--,)(,)(,,,,)(,)(,,,稀的水溶液稀的水溶液则

初中化学常用计算公式和方程式

初中化学 一. 常用计算公式: (1)相对原子质量 (2)设某化合物化学式为 ①它的相对分子质量=A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×n ②A元素与B元素的质量比=A的相对原子质量×m:B的相对原子质量×n ③A元素的质量分数 (3)混合物中含某物质的质量分数(纯度) (4)标准状况下气体密度(g/L) (5)纯度

(6)溶质的质量分数 (7)溶液的稀释与浓缩 (8)相对溶质不同质量分数的两种溶液混合 (9)溶液中溶质的质量 =溶液的质量×溶液中溶质的质量分数 =溶液的体积×溶液的密度 二. 化学方程式: (1)镁带在空气中燃烧 (2)碱式碳酸铜受热分解 (3)磷在空气中燃烧 (4)木炭在氧气中充分燃烧

(5)硫在氧气中燃烧 (6)铁在氧气中燃烧 (7)氯酸钾与二氧化锰共热 (8)高锰酸钾受热分解 (9)氧化汞受热分解 (10)电解水 (11)锌与稀硫酸反应 (12)镁与稀硫酸反应 (13)铁与稀硫酸反应 (14)锌与盐酸反应

(15)镁与盐酸反应 (16)铁与盐酸反应 (17)氢气在空气中燃烧 (18)氢气还原氧化铜 (19)木炭在空气不足时不充分燃烧 (20)木炭还原氧化铜 (21)木炭与二氧化碳反应 (22)二氧化碳与水反应 (23)二氧化碳与石灰水反应

(24)碳酸分解的反应 (25)煅烧石灰石的反应 (26)实验室制取二氧化碳的反应 (27)泡沫灭火器的原理 (28)一氧化碳在空气中燃烧 (29)一氧化碳还原氧化铜 (30)一氧化碳还原氧化铁 (31)甲烷在空气中燃烧 (32)乙醇在空气中燃烧

(33)甲醇在空气中燃烧 (34)铁与硫酸铜反应 (35)氧化铁与盐酸反应 (36)氢氧化铜与盐酸反应 (37)硝酸银与盐酸反应 (38)氧化铁与硫酸反应 (39)氢氧化铜与硫酸反应 (40)氯化钡与硫酸反应 (41)氧化锌与硝酸反应

化工工艺模拟与计算..

《化工工艺模拟与计算》气体分馏装置工艺模拟与优化研究 化工1271班第1组 指导老师:钟立梅 完成日期2015. 7 . 1

目录 第一章崔涛 1201710124对先脱乙烷流程工艺的研究 (4)

摘要 通过计算和Aspen模拟,对气体分馏装置工艺进行模拟和优化。通过简捷计算、严格计算等方法确定回流比、塔板数等,通过分馏序列调整进行流程比较,确定最优操作条件,完成热力学和水力学分析以及设备选型等问题的研究,以最终获得达到分离要求的工艺流程。 ABSTRACT Through the calculation and Aspen simulation, simulation and optimization of gas fractionation unit process. By simple calculation, such as strict calculation method to determine the reflux ratio, plate number, etc., through the adjustment of fractional distillation sequence process, determine the optimal operating conditions, thermodynamics and hydraulics analysis and study the problems of the equipment type selection, to ultimately meet the requirements of separation process.

中考化学常用计算公式大全(整理)教案资料

中考化学常用计算公式大全(整理)

中考化学常用计算公式 相对分子质量=(化学式中各原子的相对原子质量×化学式中该元素原子个数)之和 如设某化合物化学式为AmBn ①它的相对分子质量=A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×n ②A元素与B元素的质量比=A的相对原子质量×m:B的相对原子质量×n ③A元素的质量分数ω=A的相对原子质量×m /AmBn的相对分子质量 ④A的化合价×m + B的化合价×n = 0 ⑤原子个数比:A : B = m : n (3)混合物中含某物质的质量分数(纯度)=纯物质的质量/混合物的总质量× 100% (4)标准状况下气体密度(g/L)=气体质量(g)/气体体积(L) (5)纯度=纯物质的质量/混合物的总质量× 100% =纯物质的质量/(纯物质的质量+杂质的质量) × 100%= 1- 杂质的质量分数 (6)溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量× 100% =溶质质量/(溶质质量+溶剂质量) × 100% (饱和溶液溶质的质量分数=溶质质量/(溶质质量+100) × 100%)、 含有晶体溶质的质量分数=溶质所有质量-晶体质量/(溶质所有质量-晶体质量+溶剂质量) × 100%)(7)溶液的稀释与浓缩 M浓× a%浓=M稀× b%稀=(M浓+增加的溶剂质量) × b%稀 (8)相对溶质不同质量分数的两种溶液混合 M浓× a%浓+M稀× b%稀=(M浓+M稀) × c% (9)溶液中溶质的质量=溶液的质量×溶液中溶质的质量分数=溶液的体积×溶液的密度 (1)化合物中某元素百分含量的计算式 (2)化合物质量与所含元素质量的关系式 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2

化工原理化工计算所有公式总结

化工原理化工计算所有 公式总结 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

化工原理化工计算所有公式总结 第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程:gh p p ρ+=02 2. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程:ρ ρ2 22212112121p u g z p u g z ++=++ 4. 实际流体机械能衡算方程:f W p u g z p u g z ∑+++=++ρ ρ2 22 212112121+ 5. 雷诺数:μ ρ du = Re 6. 范宁公式:ρρμλf p d lu u d l Wf ?= =??=22322 7. 哈根-泊谡叶方程:2 32d lu p f μ= ? 8. 局部阻力计算:流道突然扩大:2 211??? ? ? -=A A ξ流产突然缩小:??? ??- =2115.0A A ξ 第二章 非均相物系分离 1. 恒压过滤方程:t KA V V V e 222=+ 令A V q /=,A Ve q e /=则此方程为:kt q q q e =+22 第三章 传热 1. 傅立叶定律:n t dA dQ ??λ-=,dx dt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系:)1(0t αλλ+=

3. 单层壁的定态热导率:b t t A Q 21-=λ,或m A b t Q λ?= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: )ln 1(21 2 21r r t t l Q λπ-= 或m A b t t Q λ21-= 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程:C r l Q t +-=ln 2λ π(由公式4推导) 6. 三层圆筒壁定态热传导方程:3 4 12321214 1ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-= 7. 牛顿冷却定律:)(t t A Q w -=α,)(T T A Q w -=α 8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμ Cp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ?= 9. 流体在圆形管内做强制对流: 10000Re >,1600Pr 6.0<<,50/>d l k Nu Pr Re 023.08.0=,或k Cp du d ??? ?????? ??=λμμρλα8 .0023.0,其中当加热时,k=,冷却时k= 10. 热平衡方程:)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+= 无相变时:)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=,若为饱和蒸气冷凝: )(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数: 2 1 211111d d d d b K m ?+?+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程:2 12121 211111d d R R d d d d b K s s m ?++?+?+=αλα 13. 总传热速率方程:t KA Q ?= 14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程:??? ? ??-=--22111112211ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T

化工设备的计算

一般化工和设备的设计及其计算 编辑: 二00四年+月+八日

目录 1、目录-----------------------------------------------2 2、筒体和封头设计的参数选择---------------------------3 (一)、设计压力 P---------------------------------3 (二)、设计温度 T---------------------------------3 (三)、许用应力[σ]和安全系数 n-------------------4 (四)、焊接接头系数 ----------------------------6 (五)、壁厚附加量 C ------------------------------7 (六)、直径系列与钢板厚度-------------------------7 (七)、最小壁厚-----------------------------------8 3、筒体与封头的设计及计算-----------------------------9 (一)、受内压薄壁园筒的计算公式-------------------9 (二)、半球形封头的计算公式(凹面受压)----------11 (三)、椭圆形封头的壁厚计算----------------------11 (四)、锥形封头的壁厚计算------------------------13 (五)、平板封头的壁厚计算------------------------13 4、化工计算公式及举例--------------------------------16 (一)、热位移和热--------------------------------16 (二)、热应力产生的轴向推力----------------------16 (三)、流体管径的计算----------------------------17 (四)、流体管子壁厚计算--------------------------18 (五)、泵的功率和效率计算------------------------19 5、传热学的有关公式及举例----------------------------21 (一)、热量衡算----------------------------------21 (二)、传热方程式--------------------------------26 (三)、传热温度差--------------------------------27 (四)、导热方程式和导热系数----------------------30 (五)、给热方程式和给热系数----------------------34 (六)、传热系数----------------------------------40 (七)、污垢热阻----------------------------------48 (八)、管路与设备的热损失和热绝缘----------------50 (九)、加热、冷却和冷凝--------------------------54 (+)、蒸发--------------------------------------64 6、有关参数------------------------------------------75

高中化学常见化学计算方法

常见化学计算方法 主要有:差量法、十字交叉法、平均法、守恒法、极值法、关系式法、方程式叠加法、等量代换法、摩尔电子质量法、讨论法、图象法(略)、对称法(略)。 一、差量法 在一定量溶剂的饱和溶液中,由于温度改变(升高或降低),使溶质的溶解度发生变化,从而造成溶质(或饱和溶液)质量的差量;每个物质均有固定的化学组成,任意两个物质的物理量之间均存在差量;同样,在一个封闭体系中进行的化学反应,尽管反应前后质量守恒,但物质的量、固液气各态物质质量、气体体积等会发生变化,形成差量。差量法就是根据这些差量值,列出比例式来求解的一种化学计算方法。该方法运用的数学知识为等比定律及其衍生式: a b c d a c b d == --或c a d b --。差量法是简化化学计算的一种主要手段,在中学阶段运用相当普遍。常见的类型有:溶解度差、组成差、质量差、体积差、物质的量差等。在运用时要注意物质的状态相相同,差量物质的物 理量单位要一致。 1.将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g ,加热至质量不再变化时,称得固体质量为1 2.5g 。求混合物中碳酸钠的质量分数。 2.实验室用冷却结晶法提纯KNO 3,先在100℃时将KNO 3配成饱和溶液,再冷却到30℃,析出KNO 3。现欲制备500g 较纯的KNO 3,问在100℃时应将多少克KNO 3溶解于多少克水中。(KNO 3的溶解度100℃时为246g ,30℃时为46g ) 3.某金属元素R 的氧化物相对分子质量为m ,相同价态氯化物的相对分子质量为n ,则金属元素R 的化合价为多少? 4.将镁、铝、铁分别投入质量相等、足量的稀硫酸中,反应结束后所得各溶液的质量相等,则投入的镁、铝、铁三种金属的质量大小关系为( ) (A )Al >Mg >Fe (B )Fe >Mg >Al (C )Mg >Al >Fe (D )Mg=Fe=Al 5.取Na 2CO 3和NaHCO 3混和物9.5g ,先加水配成稀溶液,然后向该溶液中加9.6g 碱石灰(成分是CaO 和NaOH ),充分反应后,使Ca 2+、HCO 3-、CO 32-都转化为CaCO 3沉淀。再将反应容器内水分蒸干,可得20g 白色固体。试求: (1)原混和物中Na 2CO 3和NaHCO 3的质量; (2)碱石灰中CaO 和NaOH 的质量。 6.将12.8g 由CuSO 4和Fe 组成的固体,加入足量的水中,充分反应后,滤出不溶物,干燥后称量得5.2g 。试求原混和物中CuSO 4和Fe 的质量。 二、十字交叉法 凡能列出一个二元一次方程组来求解的命题,即二组分的平均值,均可用十字交叉法,此法把乘除运算转化为加减运算,给计算带来很大的方便。 十字交叉法的表达式推导如下:设A 、B 表示十字交叉的两个分量,AB —— 表示两个分量合成的平均量,x A 、x B 分别表示A 和B 占平均量的百分数,且x A +x B =1,则有:

初中常见化学方程式及常用计算公式

初中常见化学方程式及 常用计算公式 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

初中常见化学方程式及常用计算公式 一.化合反应 二.分解反应 三.置换反应 四.复分解反应 1.盐酸和氢氧化钠反应:NaOH+HCl=NaCl+H 2O 2.中和胃酸的反应:Al (OH )3+3HCl=AlCl 3+3H 2O 3.熟石灰和硫酸反应:Ca(OH)2+H 2SO 4=CaSO 4+2H 2O 4.盐酸和硝酸银反应:AgNO 3+HCl=AgCl ↓+HNO 3 5.硫酸和氯化钡反应:BaCl 2+H 2SO 4=BaSO 4↓+2HCl 6.碳酸钙和过量盐酸反应:CaCO 3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2↑ 7.碳酸氢钠和盐酸反应:NaHCO 3+HCl=NaCl+H 2O+CO 2↑ 8.碳酸钠和过量盐酸反应:Na 2CO 3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO 2↑ 9.氢氧化钠和硫酸铜反应:2NaOH+CuSO 4=Na 2SO 4+Cu(OH)2↓ 10.氢氧化钙和碳酸钠反应:Ca(OH)2+Na 2CO 3=CaCO 3↓+2NaOH 11.氯化钙和碳酸钠反应:CaCl 2+Na 2CO 3=CaCO 3↓+2NaCl 12.硝酸银和氯化钠反应:AgNO 3+NaCl=AgCl ↓+NaNO 3 13.硫酸钠和氯化钡反应:BaCl 2+Na 2SO 4=BaSO 4↓+2NaCl 14.盐酸除铁锈:Fe 2O 3+6HCl=2FeCl 3+3H 2O 15.硫酸除铁锈:Fe 2O 3+3H 2SO 4=Fe 2(SO 4)3+3H 2O 16.氧化铜和硫酸反应:CuO +H 2SO 4=CuSO 4+H 2O 五.其他反应 1.二氧化碳和过量澄清石灰水反应:CO 2+Ca(OH)2=CaCO 3↓+H 2O 2.二氧化碳和过量氢氧化钠反应:CO 2+2NaOH=Na 2CO 3+H 2O 3.氢氧化钠吸收二氧化硫:SO 2+2NaOH=Na 2SO 3+H 2O 4.一氧化碳还原氧化铜:CO+CuO ?=Cu+CO 2 5.一氧化碳还原氧化铁:3CO+Fe 2O 3高温=2Fe+3CO 2 6.甲烷燃烧:CH 4+2O 2点燃=2H 2O+CO 2 7.酒精燃烧:C 2H 5OH+3O 2点燃 =3H 2O+2CO 2 8.葡萄糖在酶的作用下与氧气反应:C6H12O6+6O2酶=6H2O+6CO2

EXCEL在化工计算中的应用

EXCEL在化工计算中的应用 泡点温度的计算 某厂氯化合成甘油车间,氯丙烯精镏二塔的釜液组成为:3-氯丙烯0.0145,1.2-二氯丙烷0.309,1.3-二氯丙烯0.6765(摩尔分率),塔釜压力为常压,试示塔釜温度。各组分的饱和蒸汽压数据为(压力:MPa:温度:℃):3--氯丙烯log P1s=6.05543-1.115.5/(t+231),1,2--二氯丙烷:log P2s=6.09036一1296.4/(t+221),1,3--二氯丙烯:log P3s=6.9853一1879.8/(t+273.2)。釜液中三个组分结构相近,可以看成理想溶液,系统压力为常压.可将汽相看成是理想气体,因此k i=P i s/P 设域釜温度为T,先对塔釜温度T进行定义.由于EXCEL对初值默认为零,对温度T 赋初值,设为T=70℃.首先定义X1,X2,X3,在定义单元格中输入已知数值分别为0.0145,0.3090,0.6765,然后定义P1s,P2s,P3s,,依次输入公式“=10^(6.05543一1115.5/(T十231))”; “=10^ (6.09036-1296.4/(T+221)和“=10^(6.9853一1879.8/(T十231))”输入完毕点击“确定”,得出P1s,P2s,P3s,的结果。再定义K1,K2,K3,并由k i=P i s/101.3得出各自的数值.运用单变量求解,由k i x i=1,单击“工具”,“单变量求解”,出现“单变量求解对话框”,“目标单元格”中输入公式k1/x1+k2?x2+k3?x3”所在单元格位置,目标值为1,立即得到计算结果T=99.8℃. 闪蒸计算 进料流率为1000kmolh/的轻烃混合物,其组成为:丙烷(1)30%,正丁烷(2)10%,正戊烷(3)15%,正己烷(4)45%(摩尔).求在50℃和200KPa条件下闪蒸的汽液相组成. 该物系为轻烃混合物,可按理想溶液处理.由t=50℃,P=200KPa,,从p-t-k列线图中可

高中化学常用计算公式

1. 有关物质的量(mol )的计算公式 (1)物质的量(mol 即n= M m ;M 数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量 (2)物质的量(mol )= )(个微粒数(个)mol /1002.623 ? 即n=A N N N A 为常数6.02×1023,应谨记 (3)气体物质的量(mol 即n= m g V V 标, V m 为常数22.4L ·mol -1,应谨记 (4)溶质的物质的量(mol )=物质的量浓度(mol/L )×溶液体积(L )即n B =C B V aq (5)物质的量(mol )=)反应热的绝对值()量(反应中放出或吸收的热mol KJ KJ / 即n=H Q ? 2. 有关溶液的计算公式 (1)基本公式 ①溶液密度(g/mL 即ρ = aq V m 液 ②溶质的质量分数=%100) g g ?+溶剂质量)((溶质质量)溶质质量(=) ) g g 溶液质量(溶质质量(×100% 即w= 100%?液质m m =剂质质m m m +×100% ③物质的量浓度(mol/L 即C B=aq B V n (2)溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系: ①溶质的质量分数100%(g/mL) 1000(mL)(g/mol) 1(L)(mol/L)????= 溶液密度溶质的摩尔质量物质的量浓度 即C B = B M ρω 1000 ρ单位:g/ml (3)溶液的稀释与浓缩(各种物理量的单位必须一致): 原则:稀释或浓缩前后溶质的质量或物质的量不变! ①浓溶液的质量×浓溶液溶质的质量分数=稀溶液的质量×稀溶液溶质的质量分数 即浓m 稀稀浓ωωm =

脱硫系统常用计算公式

1) 由于烟气设计资料,常常会以不同的基准重复出现多次,(如:干基湿基,标态实际态,实际O2 等),开始计算前一定要核 算统一,如出现矛盾,必须找出正确的一组数据,避免原始数据代错。 常用折算公式如下: 烟气量(dry)=烟气量(wet) >(1-烟气含水量%) 实际态烟气量=标态烟气量>气压修正系数x温度修正系数 烟气量(6%02) = ( 21-烟气含氧量)/ ( 21 -6%) S02 浓度(6%02 ) = ( 21 - 6%) / (21 -烟气含氧量) S02 浓度( mg/Nm3 ) =S02 浓度( ppm) x2.857 物料平衡计算 1 )吸收塔出口烟气量G2 G2= (G1 x (1 - mw1) X(P2/(P2-Pw2)) (X —mw2 )+ G3X (1- 0.21/K) ) >(P2/(P2-Pw2)) G1: 吸收塔入口烟气流量 mw1: 入口烟气含湿率 P2:烟气压力 Pw2 :饱和烟气的水蒸气分压 说明: Pw2 为绝热饱和温度下的水蒸气分压,该值是根据热平衡计算的反应温度,由烟气湿度表查得。(计算步骤见热平衡计 算) 2) 氧化空气量的计算 根据经验,当烟气中含氧量为6%以上时,在吸收塔喷淋区域的氧化率为50 - 60 %。采用氧枪式氧化分布技术,在浆池中氧化 空气利用率n 02=25-30%,因此,浆池内的需要的理论氧气量为: S=(G1 x q1-G2 x q2) x(1-0.6)/2/22.41 所需空气流量Qreq Qreq=S x22.4/(0.21 0.x3) G3= Qreq >K G3:实际空气供应量 K :根据浆液溶解盐的多少根据经验来确定,一般在 2.0-3左右。 3) 石灰石消耗量计算 W1=100x qs xns W1: 石灰石消耗量 qs: :入口S02 流量 n S兑硫效率 4) 吸收塔排出的石膏浆液量计算 W2=172xx qs xn s/Ss W2:石膏浆液量 Ss石膏浆液固含量 5) 脱水石膏产量的计算 W3=172xx qs xn s/Sg W3: 石膏浆液量 Sg:脱水石膏固含量(1-石膏含水量) 6) 滤液水量的计算 W4=W3-W2 W3: 滤液水量 7) 工艺水消耗量的计算 W5=18x (G4-G1-G3 x(1-0.21/K))+W3 (1x-Sg)+36x qs x n+W s WT

化工设备设计计算

华东理工大学 第一届化工设备计算机辅助概念设计 比赛说明书 设计者: 高一聪(过程012) 杜鼎(机设015) 孙英策(机设011) 2003年11月6日

目录 一.设计要求 (3) 二.设计思路概述 (3) 三.设计尺寸 (4) 四.设计建模过程 (4) 塔体 (4) 裙座 (4) 接管 (6) 法兰 (6) 人孔 (6) 吊柱 (7) 操作平台 (7) 梯子 (8) 五.椭圆形封头钣金展开 (9) 六.心得体会 (13) 七.参考书目 (14)

一.设计要求 1 塔设备三维造型 2设计平台、扶梯、并与塔组装。 a除了图中已注尺寸,其余部分形状大小由设计而定。 b塔筒体内零件忽略不作,只作塔设备外形。 c接管、人孔、支座等方位由设计而定。 d平台与扶手形状、大小自行设计。 e 支座数量为4个。 f 支座与法兰大小应由有关系列标准而定。 3 画出塔设备椭圆封头的展开图。展开方法合理,所用材料最省。 二.设计思路概述 塔设备是化工,炼油生产中最重要的设备之一。它主要分为板式塔和填料塔两大类。我们设计的塔设备就是以板式塔为模板的。我们通过查看实物图片,查阅相关塔设备资料和设计标准手册研究除了一套较合理的方案。我们的设计主要分为以下几部分: 1、塔体:塔设备的外壳。它由等直径、等厚度的圆筒和作为头盖和低盖的椭圆形 封头组成。 2、塔体支座:塔体安放在基础上的连接部分。它用以确定塔体的位置。本题中塔 设备采用的是最常用的支座形式——裙座。 3、除沫器:用于捕集夹带在气流中的液滴。对于回收物料,减少污染非常重要。 4、接管:用以连接工艺管道,把塔设备与其他设备连成系统。安用途可分为进液 管、除液管、进气管、出气管等。 5、人孔:为安装、检修、检查的需要而设置的。

各种流量计计算公式

V锥流量计计算公式为: 其中: K为仪表系数; Y为测量介质压缩系数;对于瓦斯气Y=0.998; ΔP为差压,单位pa; ρ为介质工况密度,单位kg/m3。取0.96335 涡街流量计计算公式:

一、孔板流量计 1.1 工作原理 流体流经管道内的孔板,流速将在孔板处形成局部收缩因而流速增加,静压力降低,于是在孔板上、下游两侧产生静压力差。流体流量愈大,产生的压差愈大,通过压差来衡量流量的大小。它是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础,在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。其流量计算公式如下: 上式中:ε——被测介质可膨胀性系数,对于液体ε=1;对气体等可压缩流体ε<1(0.99192)Q工——流体的体积流量(单位:m3/min) d ——孔径(单位:m ) △P——差压(单位:Pa) ρ1——工作状况下,节流件(前)上游处流体的密度,[㎏/m3]; C ——流出系数 β——直径比 1.2 安装 孔板流量计的安装要求:对直管段的要求一般是前10D后5D,因此在安装孔板流量计时一定要满足这个直管段距离要求,否则测量的流量误差大。

1.3 测量误差分析 1.3.1 基本误差 孔板在使用过程中,会由于煤气的侵蚀而产生变形,从而引起流量系数增大而产生测量误差;而且流量计工作时间越长,流体对节流件的冲刷越严重,也会引起流量系数增大而产生测量误差。 1.3.2 附件误差 孔板节流装置安装于现场严酷的工作场所,在长期运行后,无论管道或节流装置都会发生一些变化,如堵塞、结垢、磨损、腐蚀等等。检测件是依靠结构形状及尺寸保持信号的准确度,因此任何几何形状及尺寸的变化都会带来附加误差。

初中化学-常用计算公式

初中化学常用计算公式 一. 常用计算公式: (1)相对原子质量= 某元素一个原子的质量 / 一个碳原子质量的1/12 (2)设某化合物化学式为AmBn ①它的相对分子质量=A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×n ②A元素与B元素的质量比=A的相对原子质量×m:B的相对原子质量×n ③A元素的质量分数ω=A的相对原子质量×m /AmBn的相对分子质量 (3)混合物中含某物质的质量分数(纯度)=纯物质的质量/混合物的总质量× 100% (4)标准状况下气体密度(g/L)=气体质量(g)/气体体积(L) (5)纯度=纯物质的质量/混合物的总质量× 100% = 纯物质的质量/(纯物质的质量+杂质的质量) × 100%= 1- 杂质的质量分数 (6)溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量× 100% =溶质质量/(溶质质量+溶剂 质量) × 100% (7)溶液的稀释与浓缩 M浓× a%浓=M稀× b%稀=(M浓+增加的溶剂质量) × b%稀 (8)相对溶质不同质量分数的两种溶液混合 M浓× a%浓+M稀× b%稀=(M浓+M稀) × c% (9)溶液中溶质的质量 =溶液的质量×溶液中溶质的质量分数 =溶液的体积×溶液的密度 化学计算中的重要公式 1.溶解度S:固体~S=100m(质)/m(剂),气体~S=V(质)/V(剂);

2.饱和溶液的质量百分比浓度A%:A%=S/(100+S)×100% 3.质量分数A%:A%=m(质)/m(液)×100% 4.物质的量n:n=m/M=N/NA=V(L)/22.4(STP) 5.原子的绝对质量m:m=M/NA 6.平均摩尔质量M平:M平=(m1+m2+…)/(n1+n2+…) 7.物质的量浓度c:c=n/V=1000rA%/M=c1V1/V 8.25℃,Kw=[H+][OH-]=1.0×10-14,pH=-lg[H+],pOH=-lg[OH-] 9.PV=nRT=mRT/M,PM=mRT/V=rRT,PVNA=NRT,22.4P=RT 10.M(g)=22.4r(STP); 11.纯度:纯度=纯净物的质量/混合物的质量×100% 12.产率:产率=实际产量/理论产量×100% 13.电离度a:a=已电离分子数/原分子总数×100% 14.转化率:转化率=已反应的物质的量/起始时的物质的量×100% 15.a价金属与酸反应通式:2M+2aH+¾®2Ma++aH2­~ m(M)/2M=m(H2)/2a m(M)/m(H2)=M/a(产生1 g H2所需要金属的质 1)相对原子质量= 某元素一个原子的质量/ 一个碳原子质量的1/12 (2)设某化合物化学式为AmBn ①它的相对分子质量=A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×n ②A元素与B元素的质量比=A的相对原子质量×m:B的相对原子质量×n ③A元素的质量分数ω=A的相对原子质量×m /AmBn的相对分子质量

化工设备设计计算书

化工设备设计计算书 编辑: 二00四年+月+八日

目录 1、目录-----------------------------------------------2 2、筒体和封头设计的参数选择---------------------------3 (一)、设计压力 P---------------------------------3 (二)、设计温度 T---------------------------------3 (三)、许用应力[σ]和安全系数 n-------------------4 (四)、焊接接头系数 ----------------------------6 (五)、壁厚附加量 C ------------------------------7 (六)、直径系列与钢板厚度-------------------------7 (七)、最小壁厚-----------------------------------8 3、筒体与封头的设计及计算-----------------------------9 (一)、受内压薄壁园筒的计算公式-------------------9 (二)、半球形封头的计算公式(凹面受压)----------11 (三)、椭圆形封头的壁厚计算----------------------11 (四)、锥形封头的壁厚计算------------------------13 (五)、平板封头的壁厚计算------------------------13 4、化工计算公式及举例--------------------------------16 (一)、热位移和热--------------------------------16 (二)、热应力产生的轴向推力----------------------16 (三)、流体管径的计算----------------------------17 (四)、流体管子壁厚计算--------------------------18 (五)、泵的功率和效率计算------------------------19 5、传热学的有关公式及举例----------------------------21 (一)、热量衡算----------------------------------21 (二)、传热方程式--------------------------------26 (三)、传热温度差--------------------------------27 (四)、导热方程式和导热系数----------------------30 (五)、给热方程式和给热系数----------------------34 (六)、传热系数----------------------------------40 (七)、污垢热阻----------------------------------48 (八)、管路与设备的热损失和热绝缘----------------50 (九)、加热、冷却和冷凝--------------------------54 (+)、蒸发--------------------------------------64 6、有关参数------------------------------------------75

化工计算题

连续性方程与伯努利方程 【1-15】常温的水在如习题1-15附图所示的管路中流动。在截面1处的流速为./05m s ,管内径为200mm ,截面2处的管内径为100mm 。由于水的压力,截面1处产生1m 高的水柱。试计算在截面1与2之间所产生的水柱高度差h 为多少(忽略从1到2处的压头损失)? 解 ./105=u m s .,.d m d m ==1202 01 .()/2 212120522?? ==?= ??? d u u m s d 221 12222 ρρ+=+p u p u ..222212 21205187522 ρ ---===p p u u ..121875187510001875ρ?=-==?=p p p Pa ..187501911911000981 ρ?= ===?p h m mm g 另一计算法 22 1122 22ρρ+=+p u p u g g g g ...2 222 1221205019122981 ρ---====?p p u u h m g g 计算液柱高度时,用后一方法简便。 【1-17】如习题1-17附图所示的常温下操作的水槽,下面的出水管直径为.5735mm mm φ?。当出水阀全关闭时,压力表读数为30.4kPa 。而阀门开启后,压力表读数降至20.3kPa 。设压力表之前管路中的压头损失为0.5m 水柱,试求水的流量为多少/3m h ? 解 出水阀全关闭时,压力表读数30. 4kPa (表压)能反映出水槽的水面距出水管的高度h ...p h m g ρ?===?3表 3304103110981 阀门开启后,压力表读数 .2203=p kPa (表压) 从水槽表面至压力表处的管截面列出伯努利方程,以求出水管的流速2u 2 22 1++2ρ=∑f p u Z H g g 习题1-15附图 习题1-16附图

化工原理计算试题

离心泵的计算 1计算题j01b10029 如图所示, 水通过倾斜变径管段(A-B), D A=100mm,D B =240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形水银压差计,其读数R=20mm,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m试求:(1) 试求A、B两点的压差等于多少Pa?(2)A、B管段阻力损失为多少mmHg?(3)若管路水平放置,而流量不变,U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化? 计算题j01b10029 (题分:20) (1) u A=(2/60)/[(π/4)×(0.10)2]=4.244 m/s, u B=4.244×(1/2.4)2=0.7368 m/s p A/ρ+u A2/2= gh+p B/ρ+u B2/2+∑h f ∵p A/ρ-(gh+p B/ρ)=(ρi-ρ)gR/ρ ∴p A-p B=(ρi-ρ)gR+ρgh =(13.6-1)×103×9.81×0.020+103×9.81×0.3 =5415 Pa (2) ∑h f=(p A/ρ-gh-p B/ρ)+u A2/2-u B2/2 =(ρi-ρ)gR/ρ+u A2/2-u B2/2 =(13.6-1)×9.81×0.020+(4.244)2/2-(0.7368)2/2 =11.2 J/kg 即?p f=ρ∑h f=103×11.2=11.2×103 Pa 换成mmHg: ∑H f=?p f/(ρHg?g)= 11.2×103/(13.6×103×9.81) =0.0839 mHg=83.9 mmHg (3) p A/ρ+u A2/2=p B/ρ+u B2/2+∑h f ∵u A、u B、∑h f均不变,故(ρi-ρ)gR’/ρ之值不变 即R’不变,R’=R=20 mm 水平放置时p A-p B = (13.6-1)?103?9.81?0.020 =2472Pa比倾斜放置时的压差值小。 2计算题j02b20067 (20分) 如图所示的输水系统,输水量为36m3/h,输水管均为φ80×2mm的钢管,已知水泵吸入管路的阻力损失为0.2m水柱,压出管路的阻力损失为0.5m水柱,压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm2。试求: (1) 水泵的升扬高度; (2) 若水泵的效率η=70%,水泵的轴功率(KW); (3) 水泵吸入管路上真空表的读数(mmHg 柱)。 注:当地大气压为750mmHg 柱。 0.2 4.8

《化工设备设计基础》期末试题及答案

2012级《化工设备设计基础》期末试题及答案 一、力学部分计算题:(共50分) 1、(10分) 1、图示三角形支架ABC ,A 、B 、C 三处为铰链链接。在两杆的连接处B 悬挂有重物G=30kN 。杆AB 和BC 材料相同,许用应力[σ]=120MPa 。AB 、BC 两杆直径d 分别为25mm 、30 mm 。试校核此支架是否安全。(已知A 、B 、C 三处均为铰接)。(AB 和BC 两杆的重量不计)(本题15分) 2sin 30 2306030 51.99tg300.577BC AB G S G KN G S KN = ==?==== (5分) 安全 (5分) 2、(15分) 解:0y F ∑= (5分) 0M ∑= 1 ()02 ql qx Q x --=1()2 Q x ql qx =-211 ()022 qx qlx M x -+=0x l 3 12 1 3 22 251.9910105.9[]120254 601084.88[]120304 AB BC S MPa MPa A S MPa MPa A σσπσσπ?===<=??= ==<= ?

(5分) 最大弯矩发生在梁的中点,其值为2 max 8 ql M = (3分) (3分) max 159120MPa MPa σ=不满足要求 (2分) 3、(15分) 解: 首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩 (3分) 实心轴 (5分) 空心轴 (5分) d 2=0.5D 2=23 mm 确定实心轴与空心轴的重量之比 (2分) 4、(10分) 横梁承受拉弯组合荷载,危险面为梁中间。 (2分) 75 954995497162N m 100 x P M T n ==? =?=?..max13 111640MPa πx x P M M W d τ= = =10045m=45mm d = =.() max234221640MPa π1x x P M W D τα===- 20046m=46mm D = =.() 2231 132222245101 1.28461010.51A d A D α--???==? ??--?? =maxN cos N P A bh α σ= =1()() 2 M x qx l x = -() 0x l ≤≤232 max max 331112102881590.043232 Z ql M MPa W D σππ???= ===?

高中化学常用计算公式

高中化学常用计算公式1.有关物质的量(mol)的计算公式 (1)物质的量(mol)= (g) (g/mol)物质的质量 物质的摩尔质量 (2)物质的量(mol)= () (/mol)?23 微粒数个 6.0210个 (3)气体物质的量(mol)= (L) 22.4(L/mol) 标准状况下气体的体积 (4)溶质的物质的量(mol)=物质的量浓度(mol/L)×溶液体积(L) 2.有关溶液的计算公式 (1)基本公式 ①溶液密度(g/mL)= (g) (mL)溶液质量 溶液体积 ②溶质的质量分数= (g) 100% ()(g) ? + 溶质质量 溶质质量溶剂质量 ③物质的量浓度(mol/L)= (mol) (L) 溶质物质的量 溶液体积 (2)溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间

的关系: ①溶质的质量分数=(mol/L)1L (g /mol) (mL)(g /mL)???物质的量浓度溶质的摩尔质量1000溶液密度 ②物质的量浓度= mL (g /mL)(g /mol)1L ???1000溶液密度溶质的质量分数 溶质摩尔质量 3.平均摩尔质量或平均式量的计算公式 (1)已知混合物的总质量m (混)和总物质的量n (混):m()n() M =混混 说明:这种求混合物平均摩尔质量的方法,不仅适用于气体,而且对固体或液体也同样适用。 (2)已知标准状况下,混合气体的密度ρ(混):22.4()M ρ=g 混 注意:该方法只适用于处于标准状况下(0℃,1.01×105Pa )的混合气体。 4.化学平衡计算公式 对于可逆反应:mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)++? (1)各物质的变化量之比=方程式中相应系数比 (2)反应物的平衡量=起始量-消耗量 生成物的平衡量=起始量+增加量 表示为(设反应正向进行):

常用计算公式

常用计算公式: (1)相对原子质量 (2)设某化合物化学式为 ①它的相对分子质量=A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×n ②A元素与B元素的质量比=A的相对原子质量×m:B的相对原子质量×n ③A元素的质量分数 (3)混合物中含某物质的质量分数(纯度) (4)标准状况下气体密度(g/L) (5)纯度 (6)溶质的质量分数

(7)溶液的稀释与浓缩 (8)相对溶质不同质量分数的两种溶液混合 (9)溶液中溶质的质量 =溶液的质量×溶液中溶质的质量分数 =溶液的体积×溶液的密度 二. 化学方程式: (1)镁带在空气中燃烧 (2)碱式碳酸铜受热分解 (3)磷在空气中燃烧 (4)木炭在氧气中充分燃烧 (5)硫在氧气中燃烧

(6)铁在氧气中燃烧 (7)氯酸钾与二氧化锰共热 (8)高锰酸钾受热分解 (9)氧化汞受热分解 (10)电解水 (11)锌与稀硫酸反应 (12)镁与稀硫酸反应 (13)铁与稀硫酸反应 (14)锌与盐酸反应

(15)镁与盐酸反应 (16)铁与盐酸反应 (17)氢气在空气中燃烧 (18)氢气还原氧化铜 (19)木炭在空气不足时不充分燃烧 (20)木炭还原氧化铜 (21)木炭与二氧化碳反应 (22)二氧化碳与水反应 (23)二氧化碳与石灰水反应

(24)碳酸分解的反应 (25)煅烧石灰石的反应 (26)实验室制取二氧化碳的反应 (27)泡沫灭火器的原理 (28)一氧化碳在空气中燃烧 (29)一氧化碳还原氧化铜 (30)一氧化碳还原氧化铁 (31)甲烷在空气中燃烧 (32)乙醇在空气中燃烧

(33)甲醇在空气中燃烧 (34)铁与硫酸铜反应 (35)氧化铁与盐酸反应 (36)氢氧化铜与盐酸反应 (37)硝酸银与盐酸反应 (38)氧化铁与硫酸反应 (39)氢氧化铜与硫酸反应 (40)氯化钡与硫酸反应 (41)氧化锌与硝酸反应

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