结构推理
某厂裂解气的组成(摩尔分数)如下:13.2%氢、37.18%甲烷、30.2%乙烯、9.7%乙烷、8.4%丙烯和1.32%异丁烷。拟用馏分作吸收剂,从裂解气中回收99%的乙烯。该吸收塔处理的气体量为100kmol/h,操作压力为4.053MPa,平均操作温度为-14℃。
试计算:
(1)最小液气比;
(2)操作液气比为最小液气比的1.5倍时所需的理论级数;
(3)各组分的吸收率和塔顶尾气的数量和组成;
(4)塔顶应加入的吸收剂量。
【正确答案】解:关键组分为乙烯
(1)最小液气比的计算
在最小液气比下操作时,理论级数为无穷多。。这时关键组分乙烯吸收因子为:
(2)理论级数的计算
已知操作液气比为最小液气比的1.5倍。
在操作液气比下,乙烯的吸收因子为:
理论级数为:
(3)尾气数量和组成的计算
组分/
(kmol/h)A
/(kmol/h)塔顶尾气
摩尔分数//%
氢1.3200013.234.68
甲烷37.180.34490.3412.6424.5464.48
乙烯30.21.4850.9929.90.30.79
乙烷9.72.0580.99829.680.020.05
丙烯8.47.12818.400
异丁烷1.3218.4311.3200
100.0061.9438.06100.00
(4)塔顶加入的吸收剂量
塔内气体的平均流率为:
塔内液体的平均流率为:
因为:
塔顶加入的吸收剂量为
【答案解析】