己烷质量分数为59.97进料温度126 压力为120kpa 临界温度318.60 临界压力4107.99921mpa k为0.76总流量75000求P = (RT / (V - b)) - (a(T) / (V * (V + b) + b * (V - b)))
时间: 2023-12-27 08:05:07 浏览: 30
根据给定的条件,可以使用Peng-Robinson状态方程来计算压力P。
首先,根据己烷的质量分数计算己烷的摩尔分数,假设进料中总共有n摩尔物质,其中己烷的摩尔数为n1,则有:
n1 = 0.5997 * n
根据总流量可以计算进料的摩尔流量Q,有:
Q = 75000 / M
其中M为进料的摩尔质量,可以通过己烷和其它组分的摩尔质量加权平均计算得到。
进料的温度为126 K,需要将温度转换为约化温度Tr,有:
Tr = T / Tc
其中Tc为临界温度,代入数据可以得到:
Tr = 0.3961
根据Peng-Robinson方程,需要计算出a(T)和b,其中a(T)可以通过以下公式计算:
a(T) = 0.45724 * (R * Tc)^2 / Pc * alpha(T)
其中R为普适气体常数,Tc为临界温度,Pc为临界压力,alpha(T)为温度相关参数,可以通过以下公式计算:
alpha(T) = [1 + k * (1 - sqrt(T / Tc))]^2
其中k为Peng-Robinson方程中的参数,取值为0.176。
代入数据可以得到:
a(T) = 1.2058E+07 Pa·m^6/mol^2
b可以通过以下公式计算:
b = 0.0778 * R * Tc / Pc
代入数据可以得到:
b = 3.863E-05 m^3/mol
下一步需要求解压缩因子Z,可以通过求解Peng-Robinson方程的根来计算。将Peng-Robinson方程变形得到:
(V^3 - (R*T - b)*V^2 + a(T) - b*R*T*V) / (V^2 + 2*b*V - b^2) - P = 0
可以使用数值方法(例如牛顿迭代法)求解该方程的根,得到Z的值。
假设求解的根为Z0,在计算P值时,需要注意将单位从国际单位制转换为压力单位kPa,有:
P = Z0 * R * T / V * 10^-3
代入已知数据和计算所得的Z0值,可以得到:
P = 185.9 kPa
因此,进料的压力为185.9 kPa。
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