Задачи ПАХТ КНИТУ

Задачи 1

Задача 1-1

В паровом калорифере подогревается воздух от 2 до 90 С в количестве 5200 м3/ч при начальных условиях. Давление воздуха атмосферное 735 мм.рт.ст. Калорифер выполнен из стальных труб диаметром 36х3 мм, число труб 151. Воздух проходит по трубам, греющий пар под давлением 2ат – в межтрубном пространстве. Определить длину труб и расход греющего пара (кг/ч), если его влажность 6%.

Скачать решение задачи 1-1

Задача 1-2

Определить расход воды в м3/ч и длину противоточного теплообменника «труба в трубе» для охлаждения 0,85 м3/ч сероуглерода от температуры кипения при атмосферном давлении до 22°С. Охлаждающая вода нагревается от 14 до 25°С. Коэффициент теплоотдачи для воды 728 Вт(м2•К). Диаметр внутренней трубы теплообменника, по которой течет сероуглерод 83х4 мм (из углеродистой стали). Учесть наличие ржавчин и накипи r=8,62*10-42•К)/Вт.

Скачать решение задачи 1-2

Задача 1-3

В теоретическую сушилку, работающую под атмосферным давлением 745 мм рт. ст., поступает 70 кг/ч материала с содержанием влаги 40%. Конечное влагосодержание материала 5%. Воздух с относительной влажностью 70% и температурой 15°С подогревается в калорифере. Воздух, покидающий сушилку, имеет парциальное давление 27мм рт. ст. и относительную влажность 60%. Необходимо определить: 1) температуру воздуха после калорифера; 2) расход воздуха в кг/ч; 3) поверхность теплообмена калорифера при коэффициенте теплопередачи в нем 30 Вт/(м2К). Греющий пар имеет избыточное давление 2 ат.

Скачать решение задачи 1-3

Задача 1-4

Определить количество передаваемого тепла (Вт) и расход охлаждающей воды (кг/ч) в противоточном конденсаторе, в котором конденсируется 650кг/ч пара сероуглерода под атмосферным давлением. Пар сероуглерода поступает в конденсатор с температурой насыщения. Жидкий сероуглерод выходит из конденсатора при температуре на 8К ниже температуры конденсации. Температура поступающей воды 17°С. Разность температур между поступающим сероуглеродом и вытекающей водой 6К. Найти среднюю разность температур в зоне конденсации

Скачать решение задачи 1-4

Задача 1-5

Воздух подогревается в трубном пространстве одноходового кожухотрубчатого теплообменника с 10 до 90 °С при среднем абсолютном давлении 820 мм рт. ст. Расход воздуха, считая при нормальных условиях, составляет 8000 м3/ч. В теплообменнике 241 труб диаметром 38x2 мм. Материал труб – углеродистая сталь. Нагрев производится насыщенным водяным паром под давлением 2 атм. Определить поверхность теплообмена, полагая отношение длины к трубы к диаметру больше 50.

Скачать решение задачи 1-5

 

Задачи 2

Задача 2-1

В вакуумный выпарной аппарат поступает 10т/ч 8% водного раствора азотокислого аммония при температуре 74 С. Концентрация упаренного раствора составит 42,5%. Давление в среднем слое кипящего раствора 0,4 ат. Избыточное давление греющего пара 1ат. Коэффициент теплопередачи 950 Вт/(м2•К). Потери тепла составляют 3% от полезно затраченного тепла. Определить поверхность нагрева выпарного аппарата.

Скачать решение задачи 2-1

Задача 2-2

Определить расход греющего пара (кг/ч) для упарки 1000 кг/ч раствора от концентрации 5 до 50% (масс.) и поверхность теплопередачи выпарного аппарата при следующих данных: выпарка производится насыщенным водяным паром под давлением 3ат. Давление над кипящим раствором 1ат. Температура кипения раствора 110°С. При этой температуре раствор поступает в аппарат. Коэффициент теплопередачи 930Вт/(м2К);

Скачать решение задачи 2-2

Задача 2-3

В противоточном абсорбере при атмосферном давлении при температуре 20 С поглощается из парогазовой смеси 300 кг/ч пара бензола. Начальное содержание пара бензола в парогазовой смеси 4% (об.). Степень извлечения бензола 0,85. Жидкий поглотитель, поступающий в абсорбер после регенерации, содержит 0,0015 кмоль бензола/кмоль поглотителя. Фиктивная скорость газа в абсорбере 0,9 м/с. Уравнение линии равновесия У=0.2Х, где У и Х выражены соответственно в кмоль бензола/кмоль инертного газа и кмоль бензола/ кмоль поглотителя. Коэффициент избытка поглотителя 1,4. Определить диаметр абсорбера и концентрацию бензола в поглотителе, выходящем из абсорбера, в кмоль бензола/кмоль поглотителя.

Скачать решение задачи 2-3

Задача 2-4

Определить поверхность теплообмена выпарного аппарата непрерывного действия для концентрирования 1,5 кг/с водного раствора от 12 до 19 (масс.) при атмосферном давлении. Для нагревания используется водяной пар с давлением 3,5 атм. Коэффициент теплопередачи 1300 Вт/(м2-К). Гидростатическая депрессия 1,5, температурная депрессия 7К. Начальная температура раствора 15°С. Средняя теплоемкость раствора 2933 Дж/(кг-К).

Скачать решение задачи 2-4

Задача 2-5

В вакуумный выпарной аппарат поступает 10т/ч 8% водного раствора азотокислого аммония при температуре 74 С. Концентрация упаренного раствора составит 42,5%. Давление в среднем слое кипящего раствора 0,4 ат. Избыточное давление греющего пара 1ат. Коэффициент теплопередачи 950 Вт/(м2•К). Потери тепла составляют 3% от полезно затраченного тепла. Определить поверхность нагрева выпарного аппарата.

Скачать решение задачи 2-5

Задача 2-6

В двухкорпусную батарею, работающую по прямоточной схеме, поступает 1000кг/ч разбавленного водного раствора с концентрацией 8% (масс.). концентрация раствора после первого корпуса 12%. В первом корпусе выпаривание идет при температуре 105°С и давлении 1атм., во втором – при температуре 78 °С и давлении 0,3 атм. Определить конечную концентрацию упаренного раствора из второго корпуса. Тепловыми потерями пренебре

Скачать решение задачи 2-6

   

Задачи 3

Задача 3-1

В барабанную сушилку поступает 1,5т/ч бикарбоната натрия в пересчете на абсолютно сухой продукт. Начальная влажность материала 6, конечная 0,1%, считая от массы абсолютно сухого материала. Температура воздуха на входе в калорифер 7°С и относительная влажность 84%. Атмосферное давление принять равным 745 мм.рт.ст. Температура воздуха на входе в сушилку 110°С, на выходе из нее 60°С. Потери тепла в окружающую среду составляют 4% от тепла, полученного воздухом в калорифере. Определить удельный расход воздуха и тепла на сушку, считая процесс теоретическим. Найти средний потенциал сушки и расход греющего пара на калорифер, кг/ч, если избыточное давление греющего пара 1ат., степень сухости его 95%.

Скачать решение задачи 3-1

Задача 3-2

Воздух под давлением 745 мм.рт.ст., с температурой 60°С и относительной влажностью 0,2 охлаждаются водой в кожухотрубчатом теплообменнике до температуры точки росы. Охлаждающая вода нагревается от 15 до 25°С. Определить:
1) количество охлаждающего воздуха;
2) парциальное давление водяного пара и его % в воздухе
3) количество охлаждающей воды в кг/ч, если поверхность теплообменника 15м?, а коэффициент теплопередачи 46,5 Вт/(м2*К);

Скачать решение задачи 3-2

Задача 3-3

В ректификационной колонне, работающей под атмосферным давлением, разделяется смесь хлороформ-бензол. Тангенс угла наклона рабочей линии верхней части колонны 0,715. Поверхность нагрева в кубе 20м2, коэффициент теплопередачи 1044 Вт/(м2 К), избыточное давление греющего пара 0,2 ат. Температуру кипения кубового остатка принять как для чистого бензола. Определить количество дистиллята в кмоль/час и расход греющего пара в кг/час. Верхний продукт принять за чистый хлороформ.

Скачать решение задачи 3-3

Задача 3-4

В теоретическую сушилку поступает материал с начальной влажностью 39 и высушивается до влажности 3% (масс.). Сушка производится воздухом, нагретым в калорифере до 210°С. Количество воздуха, поступившего в сушилку 800м?/с при н.у. и начальном влагосодержании 0,005кг/(кг сух воз). Определить производительность сушилки в кг/ч по абсолютно сухому материалу. На выходе из сушилки воздух насыщен до 80%. Давление воздуха в сушилке 745 мм.рт.ст.

Скачать решение задачи 3-4

Задача 3-5

В барабанную сушилку поступает 1,5т/ч бикарбоната натрия в пересчете на абсолютно сухой продукт. Начальная влажность материала 6, конечная 0,1%, считая от массы абсолютно сухого материала. Температура воздуха на входе в калорифер 7°С и относительная влажность 84%. Атмосферное давление принять равным 745 мм.рт.ст. Температура воздуха на входе в сушилку 110°С, на выходе из нее 60°С. Потери тепла в окружающую среду составляют 4% от тепла, полученного воздухом в калорифере. Определить удельный расход воздуха и тепла на сушку, считая процесс теоретическим. Найти средний потенциал сушки и расход греющего пара на калорифер, кг/ч, если избыточное давление греющего пара 1ат., степень сухости его 95%.

Скачать решение задачи 3-5

Задача 3-6

Расход пара в калорифере теоретической сушилки при избыточном давлении 2 атм. и влажности 10% составляет 200 кг/ч. Расход теплоты на 10% больше расхода теплоты в теоретической сушилке. Поверхности нагрева калорифера 41 м2. Атмосферный воздух имеет температуру t0=25°С и точку росы t=10°С. Процесс сушки идет при I2=100 кДж/кг. Парциальное давление водяного пара в воздухе, покидающем сушилку, 25 мм рт. ст.
Определить коэффициент теплопередачи в калорифере и производительность сушилки по влажному материалу, если поступающий в сушилку материал имеет влажность 60%, а выходящий из сушилки 10% (считая на общую массу). Давление воздуха в сушилке 745 мм.рт.ст.

Скачать решение задачи 3-6

   

Задачи 4

Задача 4-1

Абсорбер для улавливания паров бензола из парогазовой смеси орошается поглотительным маслом с мольной массой 260 кг/кмоль. Расход парогазовой смеси 3600 м3/ч (при рабочих условиях). Концентрация бензола в газовой смеси на входе в абсорбер 2% (об.) извлекается 95% бензола. Содержание бензола в поглотительном масле, поступающем в абсорбер после регенерации, 0,2% (мол.). Расход поглотительного масла в 1,5 раза больше теоретически минимального. Принять, что система подчиняется закону Рауля. При концентрациях бензола в жидкости до X = 0,1 кмоль бензола/кмоль масла равновесную зависимость считать прямолинейной. Среднее давление в абсорбере рабс = 800 мм рт. ст., температура 40 °С. Для расчета равновесных составов Определить: расход поглотительного масла в т/ч; концентрацию бензола в поглотительном масле, выходящем из абсорбера; диаметр и высоту насадочного абсорбера при скорости газа в нем (фиктивной) 0,5 м/с и высоте единицы переноса (ВЕП) hоу = 0,9 м.

Скачать решение задачи 4-1

Задача 4-2

Сколько м3/ч чистой воды необходимо подать на противоточный абсорбер для поглощения 640кг/ч сернистого газа из смеси его с воздухом, если концентрация его во входящем газе 10, а в выходящем 1% (масс.). Вода насыщена газом на 90%. Уравнение равновесия при поглощении сернистого газа водой
Y=20X
где Y - объемная доля двуокиси серы в газе;
X - концентрация двуокиси серы в воде в кмоль SO2/кмоль воды.
Определить также среднюю движущую силу процесса в кмоль SO2/кмоль воды, если давление в абсорбере 1ат.

Скачать решение задачи 4-2

Задача 4-3

Определить диаметр и высоту насадочного противоточного абсорбера для поглощения водой аммиака из воздушно-аммиачной смеси. Расход газа 1000 м3/ч при содержании аммиака в газовой смеси 10% (об.). Содержание аммиака в отходящем газе 0,5% (об.). Насадка - керамические кольца 50х50х5 мм, уложенные правильными рядами. Растворимость аммиака в воде описывается уравнением: y=2,74x, где у и х – мольные доли. Вода насыщается аммиаком на 90% равновесной концентрации. Скорость газа, считая на полное сечение колонны принять равной 0,8 от скорости в режиме эмульнирования. Температура газа 20°С, давление 1ат.

Скачать решение задачи 4-3

Задача 4-4

В противоточном скруббере поглощается водой диоксид серы из смеси с инертным газом (азотом) под атмосферным давлением (760 мм рт. ст.). Начальное содержание диоксида серы в газе 5% (об.). Температура воды 20 °С, ее расход на 20% больше теоретически минимального. Извлекается из газа 90% SО2. Определить: расход воды на поглощение 1000 кг/ч сернистого газа; среднюю движущую силу процесса,мм рт. ст.; общее число единиц переноса. Линия равновесия может быть принята за прямую; координаты двух ее точек: 1) парциальное давление SО2 в газовой фазе р = 39 мм рт. ст., X = 0,007 кг SО2/кг воды; 2) р = 26 мм рт. ст., X = 0,005 кг SО2/кг воды.

Скачать решение задачи 4-4

Задача 4-5

Воздух с примесью аммиака пропускается снизу через орошаемый водой скруббер, наполненный насадкой из колец размером 50х50х5мм. Температура абсорбции 28°С, давление 735мм.рт.ст. Среднее содержание аммиака в газовой смеси 5,8% (об.). Массовая скорость газа, отнесенная к полному сечению скруббера, 1,1кг/м2*с. Определить коэффициент массоотдачи для газа, считая что скруббер работает при пленочном режиме

Скачать решение задачи 4-5

Задача 4-6

Определить предельную концентрацию аммиачной воды в % масс, которая может быть получена при пропускании газа, содержащего 3% (об) аммиака через насадку, орошаемую водой. Давление в скруббере 2атм. Растворимость аммиака в данных условиях характеризуется законом Генри Р*=2000х, где Р* - парциальное давление аммиака в газе, равновесном с жидкостью мм.рт.ст, х – мольная доля аммиака в растворе

Скачать решение задачи 4-6

Задача 4-7

Определить диаметр и высоту насадочного противоточного абсорбера для поглощения водой аммиака из аммиачно-воздушной смеси. Расход газа 1000м?/ч при содержании аммиака 10% об. Содержание аммиака в отходящем газе 0,5% об. Насадка – керамические кольца 50х50х5мм, уложенные правильными рядами. Растворимость аммиака в воде описывается уравнением у=2,74х, где у и х мольные доли. Вода насыщается аммиаком на 90% от равновесной концентрации. Скорость газа, считая на полное сечение колонны принять равной 0,8 от скорости в режиме эмульгирования. Температура газа 20°С, давление 1 ат.

Скачать решение задачи 4-7

Задача 4-8

Воздух с примесью аммиака пропускается снизу через орошаемый водой скруббер, наполненный насадкой из колец размером 50х50х5мм. Температура абсорбции 28°С, давление 735мм.рт.ст. Среднее содержание аммиака в газовой смеси 5,8% (об.). Массовая скорость газа, отнесенная к полному сечению скруббера, 1,1кг/м2*с. Определить коэффициент массоотдачи для газа, считая что скруббер работает при пленочном режиме

Скачать решение задачи 4-8

   

Задачи 5

Задача 5-1

В ректификационной колонне непрерывного действия дистиллят содержит 90%, исходная смесь 30%, а кубовая жидкость 3% (мол.) легколетучего компонента. Флегмовые числа равны 0,8 и 8. Определить состав пара, приходящего на тарелку, где жидкость содержит: 75 и 15% (мол.) легколетучего компонента.

Скачать решение задачи 5-1

Задача 5-2

В ректификационной колонке непрерывного действия разгоняется 5000 кг/ч смеси метиловый спирт-вода. Массовая концентрация метилового спирта в питании 20%, в верхнем продукте 90%. Коэффициент избытка флегмы 1,8. Расход воды на дефлегматор 40 м3/ч, вода в нем нагревается от 20 до 40 °С. Определить количество метилового спирта, уходящего с кубовым остатком.

Скачать решение задачи 5-2

Задача 5-3

В ректификационной колонне, работающей под атмосферном давлении разделяется смесь хлороформ – бензол. Тангенс угла наклона рабочей линии верхней части колонны 0,715. Поверхность нагрева в кубе 20м2, коэффициент теплопередачи 1046,7 Вт/(м2•К). Избыточное давление греющего пара 0,2 атм. Температура кипения кубового остатка как для чистого бензола. Определить количество дистиллята (кмоль/ч) и расход греющего пара (кг/ч).

Скачать решение задачи 5-3

Задача 5-4

В ректификационной колонне непрерывного действия получается 200 кг/ч уксусной кислоты с концентрацией 55% (мол.) Перерабатывается смесь уксусной кислоты с водой, смесь поступает в колонну при температуре кипения. Содержание уксусной кислоты в исходной смеси 31% (мол.). С верха колонны отгоняется вода, содержащая 2% (мол.) уксусной кислоты. Давление в колонне атмосферное. Определить число ступеней изменения концентрации при числе флегмы 4. Определить также расход в кубе колонны греющего пара (рабс = 4 кгс/см2), имеющего влажность 5%.

Скачать решение задачи 5-4

Задача 5-5

В ректификационную колонну непрерывного действия подается 1000 кмоль/ч смеси, содержащей 30% (мол.) пентана и 70% (мол.) гексана. Состав дистиллята 95% (мол.) пентана и 5 % (мол.) гексана, кубовой остаток содержит 90% (мол.) гексана. Определить количество верхнего и нижнего продуктов (в кг/ч), а также количество пара, конденсирующегося в дефлегматоре, если известно, что тангенс угла наклона рабочей линии укрепляющей части колонны равняется 0,75.

Скачать решение задачи 5-5

Задача 5-6

В ректификационной колонне непрерывного действия получается 200 кг/ч уксусной кислоты с концентрацией 55% (мол.) Перерабатывается смесь уксусной кислоты с водой, кторая поступает в колонну при температуре кипения. Содержание уксусной кислоты в исходной смеси 31% (мол.). С верха колонны отгоняется вода, содержащая 2% (мол.) уксусной кислоты. Давление в колонне атмосферное. Определить число ступеней изменения концентрации при числе флегмы 4. Определить также расход в кубе колонны греющего пара (рабс = 4 кгс/см2), имеющего влажность 5%.

Скачать решение задачи 5-6

   

Cтраница 1 из 2

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 www.megastock.com Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 000000000000
Проверить аттестат