进料流率为100kmol/h的烃类混合物，其进料组成(摩尔分数)为:正己烷 (1)45%、正庚烷；(2)25%正辛；(3）30%，求在101.3kPa、93℃条件下闪蒸的气、液相组成及流率。(三个组分的相平衡常数分别为K=1.92，K2=0.88，Kj=0.41)

根据Raoult定律和相平衡常数，可以列出以下方程组：

$$
\begin{cases}
y_1 = \frac{x_1}{K_1+(1-K_1)x_1-K_2x_2-K_3x_3} \\
y_2 = \frac{x_2}{K_2+(1-K_2)x_2-K_1x_1-K_3x_3} \\
y_3 = \frac{x_3}{K_3+(1-K_3)x_3-K_1x_1-K_2x_2} \\
x_1 + x_2 + x_3 = 1 \\
y_1 + y_2 + y_3 = 1 \\
\end{cases}
$$

其中，$x_1$、$x_2$、$x_3$为进料中正己烷、正庚烷、正辛烷的摩尔分数；$y_1$、$y_2$、$y_3$为闪蒸气相中正己烷、正庚烷、正辛烷的摩尔分数。

将进料组成代入方程组中，解得：

$$
\begin{cases}
y_1 = 0.693 \\
y_2 = 0.251 \\
y_3 = 0.056 \\
x_1 = 0.635 \\
x_2 = 0.256 \\
x_3 = 0.110 \\
\end{cases}
$$

闪蒸气相的总摩尔数为100 kmol/h，根据摩尔分数和总摩尔数可以计算出气相的流率为69.3 kmol/h，液相的流率为30.7 kmol/h。

因此，在101.3 kPa、93℃条件下，闪蒸的气相组成为：正己烷 69.3%、正庚烷 25.1%、正辛烷 5.6%；液相组成为：正己烷 63.5%、正庚烷 25.6%、正辛烷 11.0%。

相关问题

用Python调用ASPEN，新建模拟，组分中有水、乙醇两种物质；流股名称为FEED，其中混合物温度为40℃，压力101.325kPa，质量流量为1000kg/h， 混合物中水的质量比率为30%，乙醇为70%。

要使用Python调用ASPEN Plus进行模拟，你需要使用ASPEN Plus提供的自动化接口。这通常涉及到使用COM（组件对象模型）技术或者ASPEN Plus的专用脚本语言来实现。在Python中，可以使用`win32com`库来与COM对象交互。以下是一个简化的示例，展示如何使用Python脚本在ASPEN Plus中创建一个新模拟，并设置相应的组分和流股参数：

import win32com.client

# 初始化COM对象，启动ASPEN Plus
aspen = win32com.client.Dispatch("AspenTech.AspenPlus")

# 新建模拟
simulation = aspen.New()
simulation.Do("set title Example")
simulation.Do("env-changed")

# 添加组分：水和乙醇
simulation.Do("add-component H2O")
simulation.Do("add-component C2H5OH")

# 添加物性方法
simulation.Do("set prop-method Peng-Robinson")

# 新建流股
simulation.Do("add stream FEED")

# 设置FEED流股的条件和组分质量流率
simulation.Do("set FEED TEMP 40")
simulation.Do("set FEED PRES 101.325")
simulation.Do("set FEED MASSFLOW 1000")
simulation.Do("set FEED H2O MASSFRAC 0.3")
simulation.Do("set FEED C2H5OH MASSFRAC 0.7")

# 运行模拟
simulation.Do("solve")

请注意，上述代码需要在安装了ASPEN Plus软件的Windows操作系统上运行，并且需要有COM支持。`win32com.client`是Python的第三方库，需要事先安装。另外，上述脚本是一个基础示例，实际使用时可能需要更复杂的设置和错误处理机制。

、 体系中发生如下一级不可逆反应:A→R。该反应的速率常数k为k为0.6min，物料以1L/s的体 积流率进入体系，组分A的起始浓度为15mol/L。当应用两个反应器进行串联操作时，组 分A在两个反应器的转化率分别达到0.4和0.8。应用先全混流后平推流两个反应器串联所 需总体积为()

这是一个一级不可逆反应，反应速率方程为：

$$r=kC_A$$

其中，$r$为反应速率，$k$为速率常数，$C_A$为物料A的浓度。

在第一个反应器中，组分A的转化率为0.4，则反应物A的浓度为$C_{A1}=15\times(1-0.4)=9\text{mol/L}$。

同理，在第二个反应器中，组分A的转化率为0.8，则反应物A的浓度为$C_{A2}=9\times(1-0.8)=1.8\text{mol/L}$。

对于第一个反应器，反应速率为：

$$r_1=kC_{A1}=0.6\times 9^{0.6}=2.52\text{mol/L·min}$$

第一个反应器的体积为$V_1$，则第一个反应器的进料速率为$Q_1=1\text{L/s}$，反应物A的进料摩尔流率为$F_{A1}=Q_1C_{A0}=15\text{mol/s}$。根据物料平衡可以得到第一个反应器的体积为：

$$V_1=\frac{F_{A1}}{r_1}=\frac{15\text{mol/s}}{2.52\text{mol/L·min}}\times\frac{1\text{min}}{60\text{s}}=0.0996\text{m}^3$$

对于第二个反应器，反应速率为：

$$r_2=kC_{A2}=0.6\times 1.8^{0.6}=0.917\text{mol/L·min}$$

第二个反应器的进料为第一个反应器的出料，摩尔流率为$F_{A2}=F_{A1}-Q_1C_{A1}=6\text{mol/s}$。同理可以得到第二个反应器的体积为：

$$V_2=\frac{F_{A2}}{r_2}=\frac{6\text{mol/s}}{0.917\text{mol/L·min}}\times\frac{1\text{min}}{60\text{s}}=0.110\text{m}^3$$

所以两个反应器的串联总体积为：

$$V=V_1+V_2=0.0996\text{m}^3+0.110\text{m}^3=0.209\text{m}^3$$

因此，应用先全混流后平推流两个反应器串联所需总体积为$0.209\text{m}^3$。