制氧计算题汇总Word文档格式.docx
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氧提取率=4000*99.5%/20000*21%
=94.8%
4、已知一个大气压下P=1×
105Pa,空气气体常数R=287J/(kg.k),求温度t=20℃时空气的密度ρ空。
1)根据理想气体状态方程有:
Pν=nRT
ν=Ⅴ∕M=1/ρ空,n=1摩尔
1×
105×
1/ρ空=1×
287×
(273+20)
空气的密度为ρ空=1.19kg/m3
2)根据理想气体状态方程有:
PV=MRT
PV=(Vρ)RT
P=ρRT
1×
105Pa=ρ×
(20+273)
ρ=1.19kg/m3
5.已知某一空分装置,纯气氮纯度为99.9%气量为6000NM3/H,污气氮纯度为94.5%气量为21000NM3/H,求平均氮纯度。
平均氮纯度=(纯气氮量*纯氮纯度+污气氮量*污氮纯度)/
(纯气氮量+污气氮量)
平均氮纯度=(6000*99.9%+21000*94.5%)/(6000+21000)
=95.7%
6.加工空气量为300m3/h(空气中的氧含量为20.9%,其余为氮),平均氮纯度为96%,氧气纯度为99.5%,则氧产量为多少?
氧产量=(96%-79.1%)*300/(96%-0.5%)
=53.1m3/h
7.
已知主冷中液氧高度为2.6m,上塔底部压力为32Kpa,问液氧底部压力为多少?
(液氧密度为1123Kg/m3)
ΔΡ=ρgh=Ρ1-Ρ2
Ρ1=ρgh+Ρ2
液氧底部压力=液氧高度*液氧密度*9.8+上塔底部压力
=2.6*1123*9.8+32000
=60614Pa(表)
8.某空分设备进塔空气量为23500m3/h,氧气产量为4760m3/h,氧纯度为99.6%,试计算其氧提取率。
氧提取率=4760*99.6%/23500*20.9%
=96.5%
9.已知上塔底部压力为0.46×
105Pa(表压),上塔下部阻力为1.96×
104Pa,中部阻力为5.88×
103Pa,上部阻力为4.9×
103Pa,求上塔顶部压力为多少?
上塔顶部压力=上塔底部压力—上塔下部阻力—上塔中部阻力
—上塔上部阻力
=0.46×
105—1.96×
104—5.88×
103—4.9×
103
=15.62×
103Pa(表)
10.已知主冷中液氧高度为1.8m,液氧密度为γ=1123kg/m3,上塔底部压力为0.46×
105Pa(表压),问液氧底部压力为多少?
=1.8*1123*9.8+0.46×
105
=65809Pa(表)
11.已知一台6000Nm3/h制氧机加工空气量为34000Nm3/h,氧气产量为6000Nm3/h,氧气纯度为99.6%(设空气中含氧量为21%)则这台制氧机的提取率是多少?
氧提取率=6000*99.6%/34000*21%
=83.7%
12.如图所示,对于下塔任意截面I-I,到塔上部作一系统。
请写出该系统的物料平衡方程及操作线方程。
物料方程:
G=g+VLN①
Gy=gx+VLNxLN②
将②式整理得:
y=(g/G).x+(VLN/G).xLN③
将①代入③式得:
y={g/(g+VLN)}.x+{VLN/(g+VLN)}.xLN
设g/VLN=r则y={r/(1+r)}.x+{1/(1+r)}.xLN即为下塔操作线方程.
II
VLNxLN
Gg
yx
13.一根Dg450的管道,通过它的水流量为360m3/h,试计算通过该管的水流速?
Dg450:
直径(内径)为450毫米的管道
流速=流量/管道横截面积(πr²
)
Q=360m³
/h=0.1m3/S
Ⅴ=0.1m³
/S÷
3.14×
﹙0.45/2﹚²
Ⅴ=0.629m/S
14.已知一台泵的流量为600m3/h,扬程为40m,水的比重为1000Kg/m3求此泵的有效功率。
有效功率=泵的扬程(m)×
质量流量(t/h或kg/s)×
重力加速度(m/s2)
体积流量=600m3/h=0.17m3/s
质量流量=体积流量×
密度=0.17×
1000=170kg/s
有效功率=40×
170×
9.8=66640kw
15.温度一定时1000m3球罐压力为2.4Mpa时气体体积在标态下是多少Nm3?
1000m3、2.4MPa的氧球罐可储存1标准大气压状态下氧量M1为:
M1/M=P1/P=(2.4+0.1)/0.1=25倍
M1=25×
1000=25000m3
17.0℃时,装有2.5MPa的600m3氧气球罐,炼钢用氧时,压力降到1.5MPa,则在25℃时该球罐给炼钢提供了多少氧气?
(1)600m3、2.5MPa的氧球罐可储存1标准大气压0℃状态下氧量M1为:
600=15600m3
(2)压力降为1.5MPa后球罐可储存1标准大气压0℃状态下氧量M2为:
600=9600m3
(3)则实际供应用户1标准大气压0℃状态下氧气量M3为:
M3=M1—M2=15600—9600=6000m3
(4)折算为25℃时1标准大气压状态下氧气量M4为:
M4={6000*(273+25)}/273
=6549.5
18.温度一定时,650m3球罐压为2.9Mpa时的气体体积是压力1.4Mpa时的多少倍?
根据理想气体状态方程式,PV=nRT可知:
P1V/P2V=M1RT/M2RT
M1/M2=P1/P2=(2.9+0.1)/(1.4+0.1)=2倍
19、在参数为一级气缸直径D=0.38m,活塞杆直径d=0.065m,活塞行程S=0.25m,转数n=167r/min,一吸
气压力P1=1atm,一级排气压力P2=2.5atm,一级气缸相对余隙d=10%,膨胀过程指数m=1.25时,计
算压缩机的排气量(双作用压缩机)。
已知λ为排气系数;
λV为容积系数;
λp为压力系数;
λt为温度
系数;
λl为泄漏系数;
λpλtλl=0.8
答案:
①λv=1-α[(p2/p1)m-1]=1-0.1×
[(2.5/1)1.25-1]=0.78
②λ=λv·
λp·
λt·
λρ=0.78×
0.8=0.624
③则排气量
Q=(Л/4)·
(2D2-d2)·
s·
n·
λ
=(1/4)×
(2×
0.382-0.0652)×
0.25×
167×
0.624=5.82m3/min
20、一分子筛吸附器,内装5A球形分子筛,在加工气量为VK=1800m3/h,工作压力PK=2451675Pa(25atm)
,工作温度TK=303K,工作周期一小时,净化要求为CO2含量小于等于2PPm,空气中CO2含量为30PPm时,
求吸附加工空气中CO2所需的分子筛量(推荐分子筛吸附CO2量为重量的1.5%,CO2密度为1.976Kg/m3)(标
准状态)
①在303K时CO2密度为:
ρT=ρ0×
(T0/T)=1.976×
(273/303)=1.78Kg/m3
②加工空气中所含CO2量为:
GCO2=VK×
ρT×
YK=1800×
1.78×
300×
10-6=0.96Kg/h
③吸附CO2所需分子筛量为:
MS(CO2)=0.96/0.015=64Kg/h
21已知主冷中液氧高度为2.6m,上塔底部压力为32Kpa,问液氧底部压力为多少?
fje
只看czghn
答:
P1-P2=ρgh
P1-32=1.143×
9.8×
2.6=61.12kpa
22、压力容器在运抵施工现场后,需对其进行气密性试验,只有达到残留率98%以上才能进行现场安装就位。
请你根据以下试验数据,对这一压力容器做出气密性试验的最终报告?
试验数据:
11:
00测得容器压力0.09MPa.环境温度为17℃,保压2小时后复测容器压力为0.093MPa,环境温度为27℃.
根据PV=mRT
第一次检测的体积为:
0.1/0.09=Q273/V1×
﹙17+273﹚
得:
V1=0.847241379Q
第二次检测的体积:
0.1/0.093=Q273/V2×
﹙27+273﹚
得:
V2=0.8436Q
残留率=V2/V1=0.8436Q/0.847241379Q=0.998=99.8%
该压力容器可以进行按装。
23、2#14000制氧机入塔空气量为78000m3/h,从V2阀旁通入污氮气管道的膨胀空气量为3000M3//h,氩馏份量为18000m3/h,,粗氩流量为505m3/h,粗氩含氧量为5PPM,精氩塔余气放空阀开阀为25%(余气放空流量计满量程为25m3/h),色谱化验精氩纯度为6PPMO2、4PPMN2,请问此时2#14000的氩提取率是多少?
已知空气中氩含量为0.932%
24、有两个水容积为400m3球形氮气贮罐,贮存有压力为2.0MPa(表压),温度为30℃的氮气,问球罐内共贮存多少标准立方米氮气?
根据已知条件:
P=2.0+0.1=2.1MPaT=30+273=303kV=2×
400=800m3TO=273kPO=0.1MPa
则:
VO=PVTO/TPO=(2.1×
800×
273)/(303×
0.1)=15136.6标准立方米
评分:
已知条件列出2.5分,计算正确2.5分,全对5分
25、空气由二氮化碳、氧气、氮气和水蒸汽组成,若组成气的分容积VCO2=12.5米3,VH2=73米3,VH2O=8.5米3。
求100米3空气中各组成气体的容积成分?
γCO2=VCO2/V=12.5/100=12.5%
γN2=VN2/V=73/100=73%
γH2O=VH2O/V=8.5/100=8.5%
γO2=100%-γCO2-γN2-γH2O=6%
评分:
(1~3)每项1分,(4)2分,全对5分。
26在参数为膨胀前空气压力P1=5.5atm,温度T1=130K,焓I1=2025Kcal/mol;
膨胀机后空气压力P2=1atm
,温度T2=90K,焓I2=1780Kcal/mol;
查空气T-S图得绝热膨胀后焓I2S=1720Kcal/mol的情况下,试计算
透平膨胀机的效率?
①理论焓降:
ΔI理=I1-I2s=2025-1720=305Kcal/mol
②实际焓降:
ΔI实=I1-I2=2025-1780=245Kcal/mol
③膨胀机效率:
η=ΔI实/ΔI理=245/305=80.3%
①②各2分;
③1分,全对5分。
26、活塞式压缩机吸入压力为0.46Mpa(绝压),吸入温度为20℃,吸气量800m3/h,请问该压缩机的标
准排气量?
已知:
T1=20+273=293KP1=0.46MPa
V1=800m3/hT2=273KP2=0.1013MPa
则根据P1V1/T1=P2V2/T2即V2=P1V1T2/P2T1=3385m3/h
评分标准:
①公式2分,②计算正确3分,全对5分
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