中國(guó)石油大學(xué)北京化工熱力學(xué)在線考試主觀題答案

1、1.教材中給出了眾多的狀態(tài)方程，請(qǐng)根據(jù)本人的工作或者生活選擇一個(gè)體系、選擇一個(gè)狀態(tài)方程、對(duì)其PVT關(guān)系的計(jì)算準(zhǔn)確度進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)的方向和意見。丙烯的丙烯的PVTPVT狀態(tài)分析狀態(tài)分析近期我正在新疆五家渠一家焦化廠甲醇車間進(jìn)行培訓(xùn)，在甲醇凈化工段丙烯為利用最多的制冷劑，在學(xué)習(xí)丙烯壓縮工段的同時(shí)對(duì)丙烯的物化性質(zhì)也有了深入了解。丙烯的理化學(xué)性質(zhì)：丙烯是一種無色略帶甜味的易燃?xì)怏w，分子式為CH3CH=CH2，分子量為42.08，沸點(diǎn)47.

2、7℃，熔點(diǎn)為185.25℃，其密度為空氣的1.46倍，臨界溫度為91.8℃，臨界壓力為4.6Mpa，爆炸極限為2.0~11％（vol）閃點(diǎn)為108℃。（因此，丙烯在貯藏時(shí)要特別小心，如果發(fā)生泄漏，因?yàn)樗瓤諝庵兀e聚在低洼處及地溝中，如在流動(dòng)過程中遇到火星，則極易引起爆炸，釀成嚴(yán)重后果。）選擇用RK狀態(tài)方程計(jì)算對(duì)液態(tài)丙烯的PVT關(guān)系計(jì)算準(zhǔn)確度進(jìn)行分析，從《化工熱力學(xué)、陳光進(jìn)等編著》中查得丙烯的臨界數(shù)據(jù)為Tc=364.9Kpc=46.01

3、01MPa下面是上海焦化廠給定的丙烯性質(zhì)數(shù)據(jù)。為了計(jì)算方便，用excel換算和簡(jiǎn)單計(jì)算得到新的數(shù)據(jù)如下:溫度（℃）4030201001020304050壓力（atm）1.4012.0973.0234.2575.7727.68510.04612.91116.30720.299體積（mLg）1296664044639342325691957151015101177922用RK狀態(tài)方程計(jì)算得數(shù)據(jù)與給定值比較可得如下數(shù)據(jù)圖：通過計(jì)算和上圖的數(shù)據(jù)

4、對(duì)比，可得結(jié)論：利用《上海焦化廠給定丙烯性質(zhì)數(shù)值》，代入v值，用RK方程計(jì)算所得的壓力值P1與給定的P值偏差很小。即對(duì)于氣態(tài)丙烯，利用RK狀態(tài)方程計(jì)算其PVT關(guān)系式很可靠的。制冷流程簡(jiǎn)述：從Recfisol來的丙烯氣體與丙烯過冷器殼側(cè)排出的氣體混合，壓力為0.13Mpa，溫度為40℃，進(jìn)入壓縮機(jī)入口分離器飽和并計(jì)量后，氣體壓力為0.12Mpa溫度為40℃進(jìn)入，丙烯壓縮機(jī)一段，由閃蒸罐出來的丙烯閃蒸汽壓力為0.525Mpa溫度為5.5℃，

5、進(jìn)入丙烯壓縮機(jī)的中段，兩股氣體均被壓縮到1.9Mpa，102℃排出，壓縮后的氣體被丙烯冷凝器冷凝，液體丙烯進(jìn)入丙烯貯槽，壓力為1.85Mpa溫度為45℃，為防丙烯壓縮機(jī)喘振，在丙烯機(jī)氣體排出口有一回到入口分離器回路管線補(bǔ)充氣量之不足。從丙烯貯槽出來的液體丙烯進(jìn)入閃蒸槽，閃蒸氣進(jìn)入丙烯機(jī)中段，從丙烯壓縮機(jī)出口處℃引一管線為防喘振二段回路。液體丙烯壓力0.525Mpa溫度為5.5，從閃蒸槽底部引出來，一路進(jìn)入壓縮機(jī)入口分離器，通過液位調(diào)節(jié)以

6、補(bǔ)充進(jìn)口丙烯氣流量，另一路進(jìn)丙烯深冷器，通過自身丙烯閃蒸以降低溫度，殼側(cè)丙烯氣與Recfisol來的會(huì)合，從管程中來的液體通過旁路進(jìn)一步調(diào)節(jié)溫度至20℃，壓力為0.485Mpa，離開系統(tǒng)進(jìn)Recfisol，以提供低溫甲醇洗所需冷量。為防止丙烯中微量水份在閃蒸過程中凍結(jié)，還需向系統(tǒng)注入少量甲醇，甲醇的噴淋是通過計(jì)量泵出口甲醇與丙烯貯槽到閃蒸槽的液體丙烯大小，調(diào)節(jié)噴淋混合來完成的。由于丙烯易燃易爆，因此，在設(shè)備維修前后都必須用N2置換丙烯，