Пример выполнения лабораторной работы №2
Лабораторная работа №1
Массовый и мольный составы технологических потоков являются одними из фундаментальными характеристик последних. Хотя в принципе эти расчеты просты с точки зрения математики, при вычислениях они отнимают довольно много времени, особенно в случае многокомпонентных систем.
Тип задания
Расчет технологического потока
Таблица 1.
| № п/п | Компонент | Моль. Масса Mi | Кол-во Gi | Состав | ni | mi | |
| Масс% | Моль% | ||||||
| Водород | |||||||
| Метан | |||||||
| Этан | |||||||
| Пропан | |||||||
| Бутан | |||||||
| Изобутан | |||||||
| Цис-бутен-2 | |||||||
| Транс-бутен-2 | |||||||
| н-Пентен | |||||||
| изо-Пентен | |||||||
| н-Гексан |
Формулы для расчета I-го типа задания.
- Mi=niAc+miAn
здесь ni и mi – число атомов углерода и водорода в соединению
Ac=12.011, An=1.008
- Масс%=(Gi|/SGi)100%
- Mоль%=
Исходные данные берутся из таблицы 1.2
Тип задания
Часто необходимо пересчитать состав потока, выраженный в Моль% и состава потока, выраженного Масс%.
Например, известно количество потока G в кг и его мольный состав. Необходимо рассчитать массовый состав потока и количество получаемых компонентов.
Таблица 2.
| № п/п | Компонент | Моль. Масса Mi | Состав | Масса компонента Gi | |
| Масс% | Моль% | ||||
| Водород | |||||
| Метан | |||||
| Этан | |||||
| Пропан | |||||
| Бутан | |||||
| Изобутан | |||||
| н-Пентен | |||||
| Изо-Пентен | |||||
| н-Гексан |
Формулы для расчета 2-го типа задания.
1.Mi=niAc+miAn
2.Масс%i=(Моль%*Мi)/(Моль%*Mi)*100%
3.Gi=(G*Масс%)/100
Исходные данные Моль% и G приведены в таблице 2а.
Исходные данные для расчета состава технологического потока.
Таблица 1а.
| Компонент | Количество компонента Gi в кг | ||||||||||||||
| Вариант № | |||||||||||||||
| Водород | |||||||||||||||
| Метан | |||||||||||||||
| Этан | |||||||||||||||
| Пропан | |||||||||||||||
| Бутан | |||||||||||||||
| Изобутан | |||||||||||||||
| Цис-бутен-2 | |||||||||||||||
| Транс-бутен-2 | |||||||||||||||
| н-Пентен | |||||||||||||||
| изо-Пентен | |||||||||||||||
| н-Гексан |
Таблица 2а.
| компонент | Мольный состав смеси | |||||||||||||||
| Варианты № | ||||||||||||||||
| Водород | 0,60 | 0,62 | 8,00 | 19,11 | 26,11 | 11,03 | 8,64 | 7,56 | 17,58 | 7,31 | 16,36 | 12,65 | 9,32 | 5,29 | 6,23 | 8,89 |
| Метан | 0,40 | 0,38 | 31,10 | 44,20 | 31,06 | 12,08 | 3,62 | 18,30 | 18,33 | 15,21 | 6,27 | 32,56 | 5,65 | 6,16 | 5,32 | 14,36 |
| Этан | 1,00 | 1,15 | 1,38 | 2,80 | 2,33 | 14,40 | 4,16 | 2,11 | 21,11 | 5,52 | 13,14 | 7,24 | 4,56 | 28,36 | 6,45 | 5,23 |
| Пропан | 8,00 | 7,85 | 2,36 | 3,60 | 11,88 | 15,81 | 28,13 | 2,11 | 0,80 | 31,20 | 6,36 | 6,12 | 14,00 | 23,54 | 9,98 | 23,39 |
| Бутан | 18,50 | 18,25 | 3,44 | 6,41 | 2,44 | 2,33 | 14,11 | 2,11 | 0,60 | 2,30 | 25,12 | 8,32 | 17,48 | 4,32 | 10,20 | 18,71 |
| Изобутан | 11,50 | 11,75 | 11,44 | 3,88 | 3,41 | 14,20 | 2,11 | 4,12 | 0,26 | 11,25 | 5,26 | 24,23 | 21,36 | 2,86 | 0,46 | 1,23 |
| н-Пентен | 19,50 | 22,25 | 12,01 | 3,89 | 4,11 | 1,08 | 3,12 | 5,20 | 5,81 | 6,23 | 7,25 | 2,31 | 11,11 | 15,97 | 54,32 | 8,96 |
| Изо-Пентен | 19,50 | 19,25 | 16,19 | 15,80 | 2,16 | 8,64 | 4,08 | 38,60 | 17,96 | 12,56 | 8,99 | 3,65 | 13,23 | 12,98 | 4,36 | 12,30 |
| н-Гексан | 20,50 | 22,50 | 14,08 | 0,31 | 16,50 | 20,43 | 22,03 | 19,90 | 17,55 | 8,42 | 11,25 | 2,92 | 3,29 | 0,22 | 2,68 | 6,93 |
| Общее кол-во смеси G в кг | 2646,6 | 34566,1 | 216,44 | 3488,3 | 4263,8 | 346,3 | 42160,9 | 5888,8 | 436,6 | 586,2 | 45687,3 | 65464,2 | 6546,3 | 3543,3 | 5486,4 | 6546,9 |
Контрольная проверка правильности ввода данных и расчетов:
- SМоль%i=100%
- S Gi=G
- S Масс%i=100%
| Пример выполнения задания 2-го типа | ||||||||||
| Aн= | 1,008 | G= | 65832,1 | |||||||
| Ac= | 12,011 | |||||||||
| № n/n | компонент | число атомов углеродов ni | число атомов водорода mi | Мольмасс Мi | Молярная масса Mi | состав | Масса компонента Gi | Gi/Mi | Моль%*Мi | |
| Масс% | Моль% | |||||||||
| Водород | 5,49 | 2,016 | 29,57% | 52,70% | 3614,18229 | 1792,749 | 2,8934028 | |||
| Метан | 16,94 | 16,043 | 35,38% | 20,44% | 11151,95774 | 695,1292 | 3,4617521 | |||
| Этан | 7,65 | 30,07 | 3,85% | 4,92% | 5036,15565 | 167,4811 | 0,3766554 | |||
| Пропан | 8,32 | 44,097 | 3,10% | 3,65% | 5477,23072 | 124,2087 | 0,3038032 | |||
| Бутан | 9,99 | 58,124 | 3,40% | 3,33% | 6576,62679 | 113,1482 | 0,3322999 | |||
| Изобутан | 19,36 | 58,124 | 12,75% | 6,45% | 12745,09456 | 219,2742 | 1,2479867 | |||
| н-Пентан | 15,87 | 72,151 | 6,90% | 4,26% | 10447,55427 | 144,8012 | 0,6755636 | |||
| изо-Пентан | 13,25 | 72,151 | 4,81% | 3,55% | 8722,75325 | 120,8958 | 0,4709167 | |||
| н-Гексан | 3,13 | 86,178 | 0,22% | 0,70% | 2060,54473 | 23,91033 | 0,0220012 | |||
| итого | 100,00% | 100,00% | 65832,1 | 3401,598 | 9,7843815 |
Рисунок 1
Лабораторная №2
Получение эмпирических зависимостей по экспериментальным данным.
Подготовить таблицухарактеристик насосного агрегата магистрального нефтеп
Ровода.
| Напор | ||||||||||
| Расход м3/час |
Построить плоскую гистограмму зависимости напора от расхода
Добавить линии тренда, используя различные типы аппроксимации
Получить аналитическую зависимость, наилучшим образом аппроксимирующую экспериментальные данные
Спрогнозировать напор на два периода вперед
Построить новые таблицу и гистограмму с учетом прогноза.
Пример выполнения лабораторной работы №2
Рисунок 2
| Расход. М3/час | ||||||||||||
| Напор. М | 155,8 | 112,7 |
Рисунок 3
| Напор. М | 267,6 | 267,6 | ||||||||||
| Расход. М3/час |
Лабораторная работа №3