2013年化工工程師物料能量平衡試題及解析10

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　　1-11 合成氨廠用銅氨液吸收脫碳?xì)庵形⒘康腃O和CO2，經(jīng)脫碳后，出塔氣體中CO的含量小于15mL/m3。脫碳?xì)獾慕M成如下表。

　　附表 脫碳?xì)饨M成

　　脫碳?xì)饨M成 H2 N2 CO CO2 (CH4+Ar) 合計

　　摩爾百分?jǐn)?shù)/% 72.6 23.7 2.0 0.2 1.5 100

　　脫碳?xì)獾南亩~為3070m3(標(biāo)準(zhǔn))/tNH3，工廠生產(chǎn)能力為5000tNH3/a。生產(chǎn)過程中氨損失率為10%，年工作日300天。當(dāng)吸收劑的吸收能力為14.3m3 CO/m3銅氨液時，計算并選擇銅氨液的入塔流量為( )。

　　A.3.278 m3/h

　　B.3.280 m3/h

　　C.2.98 m3/h

　　D.71.53 m3/h

　　答案：1-11 A

　　A.答案正確。

　　以每小時為計算基準(zhǔn)。

　　計算氣體入塔的流量，根據(jù)題意每一噸氨消耗3070m3脫碳?xì)?，為完成生產(chǎn)任務(wù)每小時需要生產(chǎn)氨的量為

　　每小時消耗脫碳?xì)饬?.764×3 070=2345m3

　　脫碳?xì)庵泻珻O量G1=2345×0.02=46.9 m3

　　CO占脫碳?xì)庵卸栊詺怏w的分?jǐn)?shù) CO/m3 惰性氣體

　　脫碳后CO占脫碳?xì)庵卸栊詺怏w的分?jǐn)?shù)y2

　　CO/m3 惰性氣體

　　需要脫掉(吸收)CO量

　　G2=2345×(1-0.02)×(0.0204-1.5×10-7)

　　=2345×0.98×0.0204=46.88m3

　　完成吸收任務(wù)需要的銅氨液為

　　B.答案錯誤。計算中沒有計算CO在脫碳前后在惰性氣體中的分?jǐn)?shù)。

　　直接計算為需要脫掉的CO量為：2345×(0.02-1.5×10-7)=46.9m3

　　故需要銅氨溶液量為

　　C.答案錯誤。計算中沒有考慮過程中氨的損失率10%。

　　即為了完成生產(chǎn)任務(wù)每小時需要生產(chǎn)氨的量為

　　每小時消耗脫氣量為0.694×3070=2131.9m3

　　脫氣中含CO量為2131.9×0.02=42.62m3

　　需要脫掉CO量為G2=2131.9×(1-0.02)×(0.0204-1.5×10-7)G2=42.62m3(CO)

　　為完成生產(chǎn)任務(wù)需要的銅氨液量為

　　D.答案錯誤。計算時誤將每天生產(chǎn)量作為每小時生產(chǎn)量，即

　　每小時消耗脫氣量為16.67×3 070=51166.6m3

　　故最終需要銅氨液的量為71.53m3/h

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