Θέμα Α
Δίνεται διαδικό μείγμα 40% mol χλωρομεθάνιο (CH2Cl2) και 60% τουολολιο (C7H8) σε πίεση 10bar. Να εκτιμηθούν το σημείο φυσαλίδας (BP) και το σημείο δρόσου (DP) το μίγματος στη συγκεκριμένη πίεση.
Για γραμμομοριακή αναλογία υγρού/ατμού 4:1να εκτιμηθεί η θερμοκρασία του μίγματος (T) και η γραμμομοριακή σύσταση κάθε φάσης.
- Επιλέξτε το κατάλληλο θερμοδυναμικό μοντέλο (Fluid Package) με βάση τα συστατικά. Μια ασφαλής επιλογή μπορεί να είναι η χρήση μιας συνδυαστική κυβικής καταστατικής εξίσωσης. Αιτιολογήστε την επιλογή σας.
Θέμα Β
Σε αποστακτική στήλη 18 σταδίων εισέρχεται στο 14 στάδιο (top-down) μείγμα Μεθανόλης-Νερού-CO-CO2 με ρυθμό 20000kg/h και σύσταση 36,5% κ.β (κατά βάρος) Μεθανόλη, 0.5% κ.β CO και 1% κ.β CO2. Το ρεύμα τροφοδοσίας έχει θερμοκρασία 85C και πίεση 3bar. Στόχος είναι η παγαρωγή καθαρής (>99.5% κ.β) Μεθανόλης σε υγρή μορφή και θερμοκρασία όχι κάτω απο 25C με ρυθμό 7100kg/h Μεθανόλη ( α' προιον/ρεύμα κορυφής) ενώ ποσότητες CO και CO2 θα απομακρύνονται σε αέρια μορφή από το συμπυκνωτή (β' ρεύμα κορυφής).
Η πίεση στο συμπυκνωτή είναι 2.8bar και στον αναβραστήρα 3bar. Θεωρήστε λόγο επαναροής 1.2. Επιλέξτε το κατάλληλο θερμοδυναμικό μόντελο (Fluid Package) με βάση τα συστατικά μια ασφαλής επιλογή μπορεί να είναι το Fluid Package NRTL με SRK στο Vapor model. Αιτιολογήστε την επιλογής σας.
Συμπληρώστε τα παρακάτω:
Flash Calculations
- Σημείο Φυσαλίδας (BP) [C]
- Σημείο Δρόσου (DP) [C]
- Θερμοκρασία μείγματος [C]
- Γραμμομοριακό κλάσμα τουολίου στην υγρή φάση, x_L,toluene
- Γραμμομοριακό κλάσμα τουολίου στην αέρια φάση, x_V,toluene
Distillation Calculations
- Θερμοκρασία αποστάγματος [C]
- Μαζική ροή CO2 στο β' ρεύμα κορυφής [kg/h]
- Ενεργιακό φορτίο στον αναβραστήρα [kW]
