例:
含苯(BENZENE,C6H6)和丙烯(PROPENE,C3H6)的原料物流FEED进入反应器REACTOR,经反应生成异丙苯(PRO-BEN,C9H12),反应后的混合物经冷凝器COOLER冷凝,再进入分离器SEP,分离器SEP顶部物流RECYCLE 循环回反应器REACTOR,分离器SEP底部物流作为产品PRODUCT流出,流程如图1所示,求产品PRODUCT中异丙苯的摩尔流率。
原料物流FEED温度为105℃,压力为0.25MPa,苯和丙烯的摩尔流率均为18kmol/h。反应器REACTOR绝热操作,压力为0.1MPa,反应方程式为:
C6H6+C3H6→C9H12
其中,丙烯的转化率为90%。
冷凝器COOLER的出口温度为54℃,压降为0.7kPa;分离器SEP绝热操作,压降为0.
物性方法选用RK-SOAVE。
解答过程:
采用Aspen Plus V8.4模拟上述过程。
首先,确定过程所涉及化合物(苯、丙烯和异丙苯),如图1所示。
图1定义化合物
其次,按题目要求,选择RK-SOAVE物性方法。如图2所示。
图2物性方法选择
绘制工艺流程图,如图3所示。
图3工艺流程图
输入反应器进料FEED物流条件(105℃,0.25MPa,苯流率18kmol/h,丙烯流率18kmol/h),如图4所示。
图4反应器进料FEED物流条件
输入冷凝器COOLER操作条件(54℃,压降0.7kPa),如图5所示。
图5冷凝器COOLER操作条件
reactor4输入反应器REACTOR操作条件(0.1MPa,绝热反应),如图6所示。
图6反应器REACTOR操作条件
定义化学反应方程式,并给出丙烯转化率(90%),如图7所示。
图7定义化学反应方程式
输入分离器SEP操作条件(绝热,压降为0),如图8所示。
图8分离器SEP操作条件
如上所述,全部条件输入完毕,运行模拟,得到结果,如图9所示。
图9模拟结果
如上图中模拟结果所示,产品PRODUCT中异丙苯的摩尔流率为17.118 kmol/h。

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