Задачи ПАХТ разные

4 Задачи на теплообмен часть 1

Задача Г1

Рассчитать поверхность нагрева и количество ходов многоходового кожухотрубного теплообменника, а также найти расход греющего пара для нагревания Gм молока от начальной температуры до конечной температуры по данным: - нагревание производиться сухим насыщенным паром с давлением Р, Па, который подается в межтрубное пространство; -молоко движется в трубном пространстве, делая несколько ходов.

 Скачать решение задачи Г1

 Задача Г2

По трубному пространству теплообменника проходит 100%-ный этиловый спирт в количестве 30т/ч, который охлаждается от 65°С до 55°С водой, нагревающейся от 20°С до 35°С. Схема противоточная Теплообменник состоит из 37 стальных труб диаметром 35х2,5 мм. Принять среднюю температуру внутренней поверхности стенок труб равной 40°С, коэффициент теплоотдачи к воде 1600 Вт/(м2-К). Определить поверхность теплообмена, длину труб, расход воды.

 Скачать решение задачи Г2

 Задача Г3

1,5 т/ч диэтилового эфира охлаждается в теплообменнике типа «труба в трубе» от 38°С до 6°С рассолом, который нагревается от -6°С до -2°С. Теплообменник состоит из стальных труб диаметром 38x3 мм и 76x3 мм. Рассол проходит по внутренней трубе, а диэтиловый эфир противотоком в межтрубном пространстве. Теплоемкость рассола 3400 Дж/(кг-К), коэффициент теплоотдачи рассола 3830 Вт/(м2-К). Средняя температура поверхности стенки со стороны эфира 1 °С.
Определить расход рассола и необходимое число секций теплообменника, если длина каждой секции 5 м.

 Скачать решение задачи Г3

 Задача Г4

420м3/час метана (при нормальных условиях) под избыточным давлением 2ат проходит по трубам горизонтального кожухотрубчатого теплообменника и нагревается от 10°С да 140°С. Теплообменник состоит из 37 стальных труб диаметром 25х2мм. Расположение труб шахматное. Число рядов труб по вертикали 7. В межтрубное пространство подводится пар абсолютного давления 6 ат. Влажность пара 1 %. Потери тепла в окружающую среду составляют 15% от полезного количества тепла. Температура наружной поверхности труб принять равной 152°С. Определить коэффициенты теплоотдачи для метана и пара, расход пара, требуемую длину трубок.

 Скачать решение задачи Г4

 Задача Г5

Определить коэффициент теплоотдачи для конденсирующего под атмосферным давлением насыщенного пара этилового спирта в случаях: а) конденсация происходит на наружной поверхности вертикальной трубы диаметром 50х3мм;
б) спирт конденсируется на внутренней поверхности вертикальных труб высотой 1500м. Температура поверхности стенки в обоих случаях 48 С.

Скачать решение задачи Г5

Задача Г6

1. По горизонтальному паропроводу диаметром 51х2,5 мм, длиной 50 м проходит насыщенный пар под давлением Рабс=4 ат. Определить количество конденсата, образующегося в течение суток в неизолированном трубопроводе. Температура воздуха в цехе15 градусов.

 Скачать решение задачи Г6

 Задача Г7

В кожухотрубном теплообменнике по трубам диаметром 46х3 мм проходит со скоростью 0,7 м/с вода, которая нагревается. Определить коэффициент теплоотдачи, если средняя температура поверхности стенки соприкасающейся с водой, 90 С, а средняя температура воды 46 С.

 Скачать решение задачи Г7

 Задача Г8

Жидкий азот храниться в тонкостенной металлической сфере радиусом r=0,25м. Сфера покрыта изоляционным материалом толщиной 25мм и коэффициентом теплоотдачи 0,068Вт/(м?К). Температура окружающего воздуха 300К. Коэффициент теплоотдачи воздуха 20Вт/(м2*К). Теплота испарения и плотность жидкого азота – 200кДж/кг и 804 кг/м3 соответственно. При давлении 1 атм. жидкий азот кипит при температуре 77К. Какова скорость испарения азота в килограммах за день?

 Скачать решение задачи Г8

 Задача Г9

Вода течет по длинной трубке с массовым расходом 0,01 кг/с. Через стенки трубки поддерживается равномерный тепловой поток 3000 Вт/м2. Температура воды на входе в трубку 20°С. Внутренний диаметр трубки 7,5см. Найдите необходимую длину l для достижения температуры на выходе tвых=80°С.

 Скачать решение задачи Г9

 Задача Г10

Медная сфера диаметром 0,3м равномерно нагрета до температуры 80°С. Сфера начинает охлаждаться потоком воздуха, имеющего температуру 15°С. Коэффициент теплоотдачи 6,3 Вт/(м?К). Плотность меди 8930 кг/м? и теплоемкость 385Дж/(кг К). Определите время, требующееся для охлаждения шара до температуры 18°С.

 Скачать решение задачи Г10

 Задача Г11

Периодический реактор полимеризации с рубашкой охлаждается водой. Средняя температура охлаждающей воды в рубашке 27°С. Средняя температура реакционной смеси в реакторе 50°С. Толщина стенки реактора 0,0125м. На поверхности реактора образовалась тонкая пленка полимера (λ=0,156Вт/(м К)). Определить толщину пленки полимера, если тепловой поток через стенку 7413Вт/м?.

 Скачать решение задачи Г11

 Задача Г12

Твердое тело (0,025м толщиной) имеет поперечное сечение 0,1м2. Одна сторона имеет температуру 38°С, с противоположной стороны 94°С. Температура в центре 60°С, при потоке тепла через твердое тело 1кВт. Найти теплопроводность материала.

 Скачать решение задачи Г12

 Задача Г13

Бутиловый спирт (холодная жидкость) в количестве G=1800 кг загружен в сосуд, в котором имеется змеевик. Через змеевик пропускается вода (горячая жидкость). Бутиловый спирт нагревается от температуры t1=20°С до t2=60°C. Вода понижает свою температуру от Т1=90°С до Т2=70°С.Сколько времени т потребуется для нагрева спирта и какой должен быть общий расход горячей воды Сг, если поверхность теплопередачи змеевика Р = 4,3 ма, а значение коэффициента теплопередачи принять постоянным и равным К = 280 Вт/(м2-К)?

 Скачать решение задачи Г13

 Задача Г14

Бутиловый спирт (холодная жидкость) в количестве G=1800 кг загружен в сосуд, в котором имеется змеевик. Через змеевик пропускается вода (горячая жидкость). Бутиловый спирт нагревается от температуры t1=20°С до t2=60°C. Вода понижает свою температуру от Т1=90°С до Т2=70°С. Определить среднее значение коэффициента теплопередачи и количество воды.

 Скачать решение задачи Г14

 Задача Г15

В вертикальном кожухотрубчатом теплообменнике, состоящем из 60 труб диаметром 32х2,5 м и высотой 1,25м, стекает полностью заполняя трубы 13 м3/ч четыреххлористый углерод. Средняя температура четыреххлористого углерода 50°С, температура внутренней поверхности труб 24°С.Определить коэффициент теплоотдачи от четыреххлористого углерода к стенке.

 Скачать решение задачи Г15

 Задача Г16

Рассчитать поверхность и длину погружного змеевикового теплообменника для нагревания G кг/ч Ж от 20°С до t2k. Нагревание осуществляется 100% глицерином, который охлаждается от t1н до t1k. Диаметр трубы dxб, диаметр змеевика D. Коэффициент теплоотдачи от глицерина к стенке a1. Движение теплоносителей принять прямоточным. Материал труб – углеродистая сталь. Потери теплоты в окружающую среду составляет 5% от теплоты, поступающей с глицерином. Определить расход глицерина. Исходные данные Ж – КОН 20%, G = 240кг/ч; t2k =75 С, t1н =125 С, t1k =64 С, dxб = 25х2; D=300мм; a1=340Вт(м2-К)

 Скачать решение задачи Г16

 адача Г17

Подобрать кожухотрубный теплообменник с U-образными трубками для охлаждения G кг/ч жидкости Ж от t1н до t1к холодильным рассолом, который нагревается от t2н до t2к. Общее число труб в теплообменнике n0. Диаметр труб dнхб, материал труб - углеродистая сталь. Жидкость Ж движется по трубам. Коэффициент теплопередачи от стенки к рассолу . Потери холода в окружающую среду составляют 7 % от теплоты, идущей на охлаждение жидкости (табл.4).
Исходные данные Ж – NaOH 30%; G=74000кг/ч,t1н=60°С; t1k=30 С; t2н=-10 С; t2k=10°С; n0=90, dнхб =25х2, a1=1120Вт/(м2•К)

 Скачать решение задачи Г17

 Задача Г18

Метиловый спирт (100%) нагревается в трубном пространстве одноходового кожухотрубчатого теплообменника от 15 до 40°С. Противоток в межтрубном пространстве течет вода, которая охлаждается от 90 до 55°С. Теплообменник состоит из 111 стальных труб диаметром 25х2 мм. Скорость метилового спирта в трубах 0,75 м/с. Определить необходимую поверхность теплопередачи теплообменника и длину трубчатки, если принять коэффициент теплоотдачи от воды к стенке 840 Вт/(м2•К), суммарную тепловую проводимость обоих загрязнений стенки 1700 Вт/м. Средняя температура поверхности загрязнения, соприкасающийся со спиртом 38°С.

 Скачать решение задачи Г18

 Задача Г19

Определить коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара бензола к наружной поверхности пучка вертикальных труб при атмосферном давлении. Температура стенки трубы 75°С. Высота труб в конденсаторе 4 м.

 Скачать решение задачи Г19

 Задача Г20

Определить средний коэффициент теплоотдачи ( ) и плотность теплового потока (q Вт/м2) при естественной конвекции от вертикальной плиты высотой l с температурой поверхности tc=110°C, к жидкости tж=20°C для следующих вариантов
№ вар          l, м          Жидкость           Вт/(м2•°С)    q Вт/м2
1                   4               Вода
2                   4             Воздух
3                   3             Воздух

Для вариантов 2, 3 учесть теплообмен излучением. Плита стальная окисленная шероховатая. Результаты расчета занести в таблицу. На основании полученных результатов сделать выводы.

 Скачать решение задачи Г20

 Задача Г-21

Для охлаждения трансформатора по трубе с внутренним диаметром d=30мм подается трансформаторное масло с tw=10°C. Рассчитать коэффициент теплоотдачи и расход масла (G кг/с) а) при ламинарном режиме течения масла; б) при турбулентном режиме. Температуру внутренней поверхности трубы принять 20°С.

 Скачать решение задачи Г21

 Задача Г-22

Рассчитать теплопередачу (Q, Вт/м) от поперечного потока дымовых газов, омывающих наружную поверхность трубы, к кипящей воде, движущейся внутри трубы, а также температуры внутренней (tc1) и наружной (tc2) поверхностей трубы.
Труба: поверхность стальная окисленная шероховатая, d2/d1=40/36, л=50Вт/(м•°С). Кипящая вода Р=10бар, w2=0,5м/с; Поток дымовых газов tw2=1000°C, w2=10м/с, степень черноты принять предельной. Учесть теплообмен излучением поверхности с дымовыми газами.

 Скачать решение задачи Г22

 Задача Г23

В теплообменнике типа «труба в требе» по кольцу проходит со скоростью 0,7м/с вода, которая нагревается насыщенным водяным паром. Определить коэффициент теплоотдачи со стороны воды, если средняя температура стенки, соприкасающейся с водой 90°С, а средняя температура воды 50°С. Определить также массовый расход греющегося пара (Рабс=5ат.). Диаметры труб: 95х2,5мм; 50х2,5мм. длинна труб (поверхности теплоотдачи) 5м.

 Скачать решение задачи Г23

 Задача Г24

Найти расход водяного пара со степенью сухости 0,95 и температурой 110°С для нагрева V м?/ч воздуха от -30°С до 20°С. Определить средний температурный напор. Теплота конденсации пара 2234кДж/кг. Теплоемкость воздуха 1000Дж/(кг*К).

 Скачать решение задачи Г24

 Задача Г25

В кожухотрубчатом конденсаторе с поверхностью теплопередачи 35м2 конденсируются пары бензола при t=80,2°С,вода нагревается от 35 до t°С. Найти расход воды при коэффициенте теплопередачи 600 Вт/м2 *К. Теплота конденсации паров бензола 395 Дж/кг. Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг*К).

 Скачать решение задачи Г25

 Задача Г26

Какого порядка будет величина коэффициент теплопередачи, если воздух атмосферного давления, просасываемый по трубам теплообменного аппарата вентилятором, нагревается горячим паровым конденсатом, проходящим по межтрубному пространству в условиях свободного движения.

 Скачать решение задачи Г26

 Задача Г27

Вертикальная стенка выпарного аппарата покрыта слоем изоляции (λ=0,12 Вт/(м*град)) толщиной 45 мм. Температура кипящего раствора 120°C, температура воздуха вода помещении 20°C. Определить потерю тепла излучением и конвекцией с 1 м2 вода час, принимая температуру поверхности стенки, соприкасающейся с кипящим раствором, равной температуре последнего.

 Скачать решение задачи Г27

 Задача Г28

Как изменится коэффициент теплопередачи, если изменить стальные трубы O 38х2,5 мм на медные такого же размера в выпарном аппарате, в котором αкип.раств = 2320 Вт/(м2*град), гр.п = 11600 Вт/(м2*град). Загрязнений поверхности не учитывать.

 Скачать решение задачи Г28

 Задача Г29

Выбрать теплообменник для подогрева исходной смеси воды с уксусной кислотой перед подачей ее в ректификационную колонну. Подогрев осуществляется водяным паром, имеющим избыточное давление рати. Расход исходной смеси m кг/час, концентрация уксусной кислоты в ней С. Начальная температура смеси 37 С, конечная температура tк. Свойства смеси и водяного пара определить из справочных пособий [1] с использованием линейного интерполирования.
Исходные данные для расчёта: C = 12%, р = 1,7 ати, tк = 90 С, m•10-3 = 13 кг/ч

 Скачать решение задачи Г29

 Задача Г30

Паропровод диаметром 150/165 мм, выполненный из углеродистой стали с коэффициентом теплопроводности лст = 50 Вт/(м*К), покрыт слоем асбестовой изоляции толщиной биз = 45 мм, лиз = 0,12 Вт/)м*К). Температура внутренней поверхности паропровода t1 = 250C, температура внешней поверхности теплоизоляции t3 = 52 C. Определить потерю теплоты погонным метром теплоизолированного паропровода и слоя теплоизоляции. Показать примерный график изменения температуры по толщине рассматриваемой 2-слойной цилиндрической стенки. Ответить на вопросы: 1. Что собою представляет коэффициент теплопроводности, и какие факторы влияют на его величину, единица измерения в системе «СИ»? 2. В каких пределах находятся коэффициенты теплопроводности строительных материалов? 3. Какие значения коэффициента теплопроводности имеют теплоизоляционные материалы?

 Скачать решение задачи Г30

 Задача Г31

По стальной трубе, внутренний и внешний диаметры которого соответственно d1 = 170мм и d2 = 182мм, а теплопроводность λ = 50 Вт/(м*К), течёт газ со средней температурой t1 = 1200 °C; коэффициент теплоотдачи от газа к стенке α1 = 36 Вт/(м2*К). Снаружи труба охлаждается водой со средней температурой t2 = 150 °C; коэффициент теплоотдачи от стенки к воде α2 = 5600 Вт/(м2*К). Определить коэффициент теплопередачи К от газа к воде, тепловой поток на 1 м длины трубы ql и температуры поверхностей трубы. Определить также температуру внешней поверхности трубы и ql, если она покрыта слоем накипи толщиной б = 2 мм, теплопроводность которой λ = 0,5 Вт/м*К) при λ2 = const.
Ответить на вопросы: 1. Что собой представляет коэффициент теплопередачи К? От чего он зависит? 2. При каких значениях цилиндрическую стенку для расчётов без большой погрешности можно заменить плоской стенкой?

 Скачать решение задачи Г31

 Задача Г32

Определить потерю теплоты одним погонным метром стального паропровода с наружным диаметром 100 мм в результате лучистого теплообмена. Паропровод расположен в кирпичном канале, имеющем поперечное сечение 300х300 мм. Температура наружной поверхности паропровода t1 = 400 °C и внутренней поверхности стенок канала t2 = 27 C. Степень черноты окисленной стали eCT = 0,8; красного кирпича eK = 0,93. Ответить на вопросы: 1. Что называется степенью черноты тела? 2. Чему равен коэффициент излучения абсолютно чёрного тела? 3. Как определяется коэффициент излучения серого тела?

 Скачать решение задачи Г32

 Задача Г33

Вертикальный участок паропровода диаметром 150 мм и длиной 5 м охлаждается воздухом в условиях свободной конвекции. Температура наружной поверхности паропровода tCT = 450 C, температура воздуха t1 = 40 C.
Определить коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности паропровода к воздуху и величину теплового потока на расчётном участке. Показать примерный график изменения коэффициента теплоотдачи ? по высоте трубы. Ответить на вопросы: 1. Что называется коэффициентом теплоотдачи? 2. Какие факторы влияют на величину коэффициента теплоотдачи?

 Скачать решение задачи Г33

 Задача Г34

Определить коэффициент теплоотдачи при поперечном омывании потоком дымовых газов, имеющих температуру tГ = 80°C, трубы диаметром 100 мм. Скорость движения потока газов w = 5,5м/с, угол атаки  30 град. Ответить на вопросы:
1. Как влияют на коэффициент теплоотдачи величина скорости потока, угол атаки потока газов, а также диаметр трубы?

 Скачать решение задачи Г34

 Задача Г35

Определить поверхность нагрева рекуперативного теплообменника (ТО), в котором происходит нагрев воздуха дымовыми газами, при прямоточной и противоточной схемах включения теплоносителей. Температуру воздуха, поступающего в ТО, принять t’2 = 30 С. Количество подогреваемого воздуха V = 7000 нм3/ч; коэффициент теплопередачи от дымовых газов к воздуху К = 18 Вт/(м2*К). Температура воздуха на выходе из ТО - t’’2 = 270°С. Tемпература дымовых газов на входе в ТО – t’1 = 450°С; температура дымовых газов на выходе из ТО - t’’1 = 300°С.Показать графики изменения температур теплообменивающихся сред по длине ТО при прямоточном и противоточном движениях потоков.
Ответить на вопросы: 1. Какая схема включения теплоносителей в теплообменном аппарате эффективнее прямоточная или противоточная? Почему? 2. Как выглядит уравнение теплового баланса теплоносителей? 3. Чем отличаются теплопередача от теплоотдачи? 4. При а1 >> а2 какой из коэффициентов теплоотдачи следует увеличить для увеличения коэффициента теплопередачи?

 Скачать решение задачи Г35

  Задача Г36

По трубе внутренним диаметром передается жидкость с температурой tm=60°C и скоростью w. Температура внутренней поверхности трубы tc=30°C. Рассчитать коэффициент теплоотдачи и тепловой поток, отнесенный к 1 м длины трубы, для следующих вариантов. Результаты расчетов занести в таблицу. На основании полученных результатов сделать выводы о том, какие факторы влияют на коэффициент теплоотдачи.

задача А36

Скачать решение задачи Г36

 Задача Г37

В трубном пространстве одноходового теплообменника нагревается азот от 21°С до 95°С. Расход азота 890 м3/час (в расчете на нормальные условия), среднее давление азота 900 мм.рт.ст. В межтрубное пространство подается сухой насыщенный водяной пар, абсолютное давление которого 1,4 кгс/см2. Диаметр труб теплообменника 25х2 мм, общее число труб 37. Определить поверхность теплопередачи и расход греющего пара. Считать, что коэффициент теплопередачи равен коэффициенту теплоотдачи для азота. Как измениться конечная температура азота, если длину труб теплообменника увеличить в 1,5 раза?

 Скачать решение задачи Г37

 

5 Задачи на выпаривание часть 1

Задача Д1

Избыточное давление, испытываемое стенками парового котла, составляет 3,4 МПа, какова температура пара в котле?

Скачать решение задачи Д1

Задача Д2

В выпарном аппарате подвергается упариванию под атмосферным давлением 2,7 т/ч 7% водного раствора. Температура кипения раствора в аппарате 103°С, начальная температура разбавленного раствора 95°С. Избыточное давление греющего пара 2 ат. Поверхность теплообмена в аппарате 52 м2, коэффициент теплопередачи 1000 Вт/(м2К). Тепловые потери аппарата в окружающую среду составляют 110000 Вт. Определить конечную концентрацию упаренного раствора и расход греющего пара (кг/ч) при влажности его 5%.

Скачать решение задачи Д2

Задача Д3

В выпарной установке состоящей из выпарного аппарата и теплообменника подвергается упариванию под атмосферным давлением 2,97 т/ч 7% водного раствора. Температура кипения раствора в аппарате 105°С, температура разбавленного раствора, поступающего из теплообменника в выпарной аппарат 87 °С. Поверхность теплообмена в аппарате 32 м2, коэффициент теплопередачи выпарного аппарата 870 Вт/(м2 К), тепловые потери аппарата в окружающую среду составляют 55% от Qнагр, давление греющего насыщенного водяного пара Ризб = 2 кгс/см2, влажность 5%. Поверхность теплообмена в аппарате 18 м2. Для подогрева раствора в теплообменнике используют 40% вторичного пара, тепловые потери составляют 10% от Qобщ теплообменника. Определить: конечную концентрацию упаренного раствора; расход греющего пара, коэффициент теплопередачи теплообменника.

Скачать решение задачи Д3

Задача Д4

В одиночном аппарате происходит концентрация раствора NaOH греющим насыщенным паром. Расход начального раствора 200 кг/ч, его концентрация 6,7% (масс.), конечная концентрация 21,2% (масс.). Температура греющего пара 150°С. Давление вторичного пара в аппарате атмосферное. Тепловые потери выпарного аппарата составляет 36 кВт. Определить расход греющего пара.

Скачать решение задачи Д4

Задача Д5

1. В двухкорпусной выпарной установке упаривается 1800 кг/ч водного раствора с начальной концентрацией 10 % (масс.) Конечная концентрация раствора в 1 корпусе - 15%, во 2 - 30%. Температура кипения в 1 корпусе 108 °С, во 2 - 95 С. Определить сколько воды испаряется во 2 корпусе за счёт самоиспарения и какой это составит процент от общего количества воды, испаряющейся во 2 корпусе.

Скачать решение задачи Д5

Задача Д6

В вакуум-выпарной аппарат (рис. 5.1) поступает 10 т/ч 8% водного раствора азотнокислого аммония при температуре 74°С. Концентрация упаренного раствора 42,5%. Абсолютное давление в среднем слое кипящего раствора Рср = 0,4 кгс/см2. Избыточное давление греющего насыщенного водяного пара Ризб = 1 кгс/см2. Определить абсолютное давление в барометрическом конденсаторе, если гидравлическая депрессия ΔtГс = 1 К, а гидростатическая депрессия ΔtГэф = 6,1 К.

Скачать решение задачи Д6

Задача Д7

Исходные данные Расход 9100 кг/ч = 2,53 кг/с; xН = 13%; xК = 26; Давление Р = 63 атм = 6,3 МПа

Скачать решение задачи Д7

Задача Д8

Исходные данные Расход 9100 кг/ч = 2,53 кг/с; xН = 13%; xК = 26; Давление Р = 63 атм = 6,3 МПа

Скачать решение задачи Д8

Задача Д9

Рассол в количестве 9500 кг с концентрацией 20% упаривают до концентрации 65%. Составить материальный баланс процесса упаривания с учетом производственных потерь 0,2%. Ответь: приход - рассол, не упаренный 9500 кг, расход - рассол упаренный до концентрации 65% 2917 кг, выпарено растворителя 6564 кг, потери 19 кг.

Скачать решение задачи Д9

Задача Д10

Горячий концентрированный раствор, выходящий из выпарного аппарата с температурой 106°C, используется для подогрева до 50°C холодного разбавленного раствора, поступающего на выпарку с температурой 15°C. Концентрированный раствор охлаждается до 60°C. Определить среднюю разность температур для противоточной и прямоточной схем.

Скачать решение задачи Д10

 Задача Д11

Определить поверхность теплообмена выпарного аппарата, его производительность по разбавленному раствору и расход греющего пара. Вакуум в конденсаторе 0,83 ат., барометрическое давление 760 мм рт.ст. плотность концентрированного раствора 1400 кг/м3, высота уровня раствора в аппарате 0.6 м. Температурные потери: на гидравлическое сопротивление 1,5 К, температурная депрессия 5 К. Производительность аппарата по концентрированному раствору 250 кг/ч, концентрация раствора в выпарном аппарате меняется от 12% до 32% массовых. Коэффициент теплопередачи К=900 Вт/(м2•К). Раствор поступает на выпарку с начальной температурой 30°С. Потери тепла в окружающую среду составляют 10% от полезно затраченного тепла. Давление греющего пара 3атм.

 Скачать решение задачи Д11

Задача Д12

Определить расход греющего пара (рабс = 1,4 ат и влажность 5%), поверхность нагрева выпарного аппарата и расход воды в барометрическом конденсаторе, если производительность аппарата по начальному раствору 1,6 т/час; начальная концентрация 8%; конечная - 16%. Раствор поступает на выпарку при t = 82°С. Температурные потери составляют: температурные 3К, гидр эффект 2,5К, депрессия 2К. Вакуум в барометрическом конденсаторе 0,35 ат. Коэффициент теплопередачи выпарного аппарата 940 Вт/(м2*К). Тепловые потери составляют 4% от полезно затрачиваемого тепла. Вода в барометрическом конденсаторе нагревается на 25°С.

 Скачать решение задачи Д12

Задача Д13 (Задача 153 Сарданашвили).

Определить расход охлаждающей воды, высоту барометрической Трубы, диаметр барометрического конденсатора, производительность отсасывающего эжектора. Исходные данные: расход технологического пара 6000 кг/ч, начальная температура охлаждения воды 25 °С, температура отходящей воды 30 °С, температура паров и газов, поступающих в барометрический конденсатор, 90 °С и остаточное давление 6665 Па. Допустимая скорость в конденсаторе 40 м/с, скорость потока в барометрической трубе 0,5 м/с. Воздуха поступает 24 кг/ч, газов разложения 100 кг/ч.

 Скачать решение задачи Д13

Задача Д14 (Задача 154 Сарданашвили).

В поверхностный конденсатор поступают: водяной пар, 6200 кг/ч, с t = 70°С; нефтяные пары, 500 кг/ч (М=260); газы разложения, 1646 кг/ч (М=48); сероводород, 164 кг/ч (М = 34); воздух, 120 кг/ч (М=29). Остаточное давление в аппарате 5065,4 Па. Конечная температура охлаждения продукта 29 °С, вода имеет начальную температуру 25 °С, конечную 28 °С.
Определить расход воды и число стандартных аппаратов поверхностью 600 м2. При расчете количество нескондепсировавшихся паров надо увеличить на 19% (рекомендации проектных организаций).

 Скачать решение задачи Д14

Задача Д15

В кристаллизаторе диаметром D=0,9 м с пропеллерной мешалкой осуществляется процесс кристаллизации водного раствора. Образовавшаяся суспензия с температурой 50°С поступает в отстойную автоматическую центрифугу. Определить производительность центрифуги по питанию, принимая, что фугат по своим свойствам близок к воде, средний диаметр осаждаемых частиц d=1,8 мкм, плотностью р=2200 кг/м3. Параметры центрифуги: длина барабана L=1,2 м, диаметр борта барабана В1=0,6 м, частота вращения n=1400 об/мин, КПД центрифуги - 0,6, цикл работы центрифуги - 20 мин, подача суспензии-18 мин. Определить также мощность, потребляемую мешалкой кристаллизатора, если она совершает n1=160 об/мин, вязкость перемешиваемой среды 1,6 сПа с и плотность р=1400 кг/м3. Как изменится производительность центрифуги при уменьшении температуры поступающей суспензии? Дать схему установки.

 Скачать решение задачи Д15

Задача Д16

В кристаллизаторе диаметром D=0,5 м с пропеллерной мешалкой осуществляется процесс кристаллизации водного раствора. Образовавшаяся суспензия с температурой 50°С поступает в отстойную автоматическую центрифугу. Определить производительность центрифуги по питанию, принимая, что фугат по своим свойствам близок к воде, средний диаметр осаждаемых частиц d=1,8 мкм, плотностью pm=1900 кг/м3. Параметры центрифуги: длина барабана L=0,7 м, диаметр борта барабана D1=0,5 м, частота вращения n=900 об/мин, КПД центрифуги - 0,6, цикл работы центрифуги - 20 мин, подача суспензии-18 мин. Определить также мощность, потребляемую мешалкой кристаллизатора, если она совершает n1=120 об/мин, вязкость перемешиваемой среды 1,2 сПа с и плотность pc=1200 кг/м?. Как изменится производительность центрифуги при уменьшении температуры поступающей суспензии? Дать схему установки.

 Скачать решение задачи Д16

Задача Д17

Рассчитать необходимую поверхность теплообмена для выпаривания GH = 8 т/ч водного раствора от начальной концентрации AH=8 %масс. до конечной АК = 30 % масс. под атмосферным давлением. Разбавленный раствор подается в выпарной аппарат при температуре 20°С. Концентрационная (температурная) депрессия 7К, гидростатическая и гидравлическая 5К. Избыточное давление греющего пара Р=0,35 МПа. Коэффициент теплопередачи К=800 Вт/(м К). Определить также расход греющего пара влажностью 5%, принимая потери тепла в окружающую среду в размере 10% от суммы нагревания и испарения.

Скачать решение задачи Д17

Задача Д18

В выпарном аппарате с площадью поверхности теплообмена 50м2 подвергается выпариванию при нормальном атмосферном давлении 2,7 т/ч водного раствора соли с начальной концентрацией 7% масс и температурой исходного раствора 15°С. Удельная теплоемкость раствора 4 кДж/кг. Концентрационная депрессия составляет 1К, гидростатическая – 2К. Первичный пар конденсируется без охлаждения конденсата при 133°С. Коэффициент теплопередачи 965 Вт/(м?•К). Удельная энтальпия вторичного пара 2676,3 кДж/кг. Теплоемкость воды считать не зависящей от температуры и равной 4190 кДж/кг К. Пренебрегая потерями теплоты и теплотой концентрирования , определите концентрацию упаренного раствора

Скачать решение задачи Д18

 

Задача Д19 (онлайн решение УГЛТУ каф. ХТД билет №8)

Как измениться производительность выпарного аппарата, если на сменных греющих трубах отложится слой накипи толщиной 0,5 мм? Коэффициент теплопередачи чистовых труб К = 1000 Вт/(м К), теплопроводность накипи 1,1 Вт/(м.К).

Скачать решение задачи Д19

Задача Д20

Выпарная установка, состоящая из двух корпусов, работает по прямоточной схеме. Из первого во второй корпуса поступает 450 кг/ч 18% водного раствора. Температура кипения во втором корпусе 105°С. Часть концентрированного раствора, выходящего из второго корпуса  выпарной установки с концентрацией 32% (по массе) используется в противоточном теплообменнике для подогрева разбавленного раствора, поступающего на выпарку.
Определить: концентрацию подаваемого раствора на выпарку; температуру разбавленного раствора в теплообменнике, если концентрированный раствор выходит из теплообменника 40°С, а температура на входе в первый корпус 43°С. Определить производительность установки по упаренной воде. В расчетах учесть, что удельная теплоемкость раствора 3880 Дж/кг К. Температурными депрессиями пренебречь. Количество выпариваемой воды по корпусам I : II : III 1,0 : 1,1 : 1,2

Скачать решение задачи Д20

Задача Д21

Определить поверхность теплообмена выпарного аппарата непрерывного действия для концентрирования 1,5 кг/с водного раствора от 12 до 19 (масс.) при атмосферном давлении. Для нагрева используем водяной пар с давлением 3,5 ат. Коэффициент теплопередачи 1300 Вт/(м2К). Гидростатическая депрессия 1,5, температурная депрессия 7К. Начальная температура 15°С. Средняя теплоемкость раствора 2933 Дж/(кг К).

Скачать решение задачи Д21

Задача Д22 (Задача №50В)

В выпарном аппарате подвергаются упариванию под атмосферным давлением Gн = 2 т/ч при хн = 5% водного раствора, температура кипения раствора в сепараторе tкип =108°С. Начальная температура разбавленного раствора tн = 15°С. Давление греющего пара Ризб = 2ат. Поверхность теплообмена в аппарате F = 52 м2. Коэффициент теплопередачи К = 974 Вт/(м2•К). Тепловый потери аппарата в окружающую среду 110000 ккал/ч.
Определить конечную концентрацию упаренного раствора и расход греющего пара при влажности 5%

Скачать решение задачи Д22

Задача Д23

Определить поверхность нагрева выпарного аппарата непрерывного действия с внутренней циркуляционной трубой и расход греющего пара (кг/ч) под давлением 4 ат при следующих данных: исходное количество раствора 2 т/ч, начальная концентрация 10% (масс.), конечная 40, средняя температура кипения раствора 113,6°С. Раствор поступает в аппарат нагретым до температуры кипения. Давление пара над раствором атмосферное. Коэффициент теплопередачи 698 Вт/(м2*К). При расчете учесть потери тепла на лучеиспускание, если температура стен аппарата 77, стен помещения 17°С, поверхность аппарата 10, стен 200 м2, а коэффициент излучения соответственно равны 5,49 и 5,2 Вт/(м2 К/100)

Скачать решение задачи Д23

Задача Д24 (Задача №40В)

В выпарной аппарат поступает Gн = 1,2 т/ч при хн = 5% раствора, который упаривается под атмосферным давлением до конечной концентрации хк = 22%. Разбавленный раствор поступает на выпарку с температурой tн = 20°С. Температура кипения в аппарате tкип =106°С. Расход греющего пара  составляет 1450 кг/ч. Влажность греющего пара 4,5%. Определить потерю тепла аппаратом в окружающую среду

Скачать решение задачи Д24

Задача Д25

Рассчитать теплопередающую поверхность выпарного аппарата непрерывного действия для концентрирования под атмосферным давлением 1,5 кг/с раствора азотнокислого калия от 12 до 39% (масс.). Температура кипения раствора под атмосферами давлением 104°С. Для нагрева используется насыщенный водяной пар с температурой 125°С. Коэффициент теплопередачи выпарного аппарата 1300 Вт/(м2*К); гидростатическая депрессия 1,2 К. Для предварительного нагревания раствора от температуры 15°С используется часть вторичного пара; поверхность теплообмена предварительного нагревателя 35 м2, а коэффициент теплопередачи 850 Вт/(м2К). Удельная теплоёмкость твердого азотнокислого калия 1100 Дж/(кг К). Потерями тепла пренебречь.

Скачать решение задачи Д25

Задача Д26

В выпарном аппарате выпаривается 2,69 т/ч 7% (масс.) водяного раствора при атмосферном давлением 760 мм.рт.ст. Температура кипения раствора в аппарате 103 °С. Начальная температура разбавленного раствора 15 °С. Давление греющего пара 3 ат. Поверхность теплообмена в аппарате 52 м2, коэффициент теплопередачи 974 Вт/(м2 К). Тепловые потери аппарата в окружающую среду составляют 10% от тепла, затраченного на испарение. Определить конечную концентрацию упаренного раствора и расход греющего пара в кг/ч, при влажности его 5%

Скачать решение задачи Д26

Задача Д27

В двухкорпусную выпарную установку, работающую по прямоточной схеме, поступает 1000 кг/ч разбавленного водного раствора. Начальная концентрация 8, конечная 30% (масс.). В первом корпусе выпаривание идет под давлением 1 ат при 110°С, во втором - под давлением 0,3 ат при 80°С. Расход вторичного пара из первого корпуса 400 кг/ч. Часть этого пара отбирается на сторону (экстра-пар). Пренебрегая тепловыми потерями определить количество отбираемого экстра-пара.

Скачать решение задачи Д27

Задача Д28 (Задача 24 В)

Определить расход греющего пара Ризб = 2 ат и поверхность нагрева выпарного аппарата, в котором производится упаривание Gн = 400 кг/ч раствора от хн = 12% до хк = 40% (масс.) под атмосферным давлением. Разбавленный раствор поступает на выпарку при tн = 32°С. Коэффициент теплопередачи 1140 Вт/(м2•К). Тепловые потери принять равными 6% от полезно используемого количества тепла. Полезная разность температур tпол = 15 К, гидростатическая депрессия tгэф = 4К

Скачать решение задачи Д28

Задача Д29 (Задача 6)

В выпарной аппарат подают 10 т/ч водного раствора едкого натрия с мольной долей А (MNaOH = 40 кг/кмоль), а получают 6 т/ч концентрированного раствора. Найти конечную массовую концентрацию. а) А = 0,1

Скачать решение задачи Д29

Задача Д30 (онлайн)

CuSO4 44,47 % концентрация. выпаривается под вакуумом 0,4 атм
Давление греющего пара 4 избыточных атмосфер.
Определить Δt
Скачать решение задачи Д30

Задача Д31 (онлайн)

Нужно сконцентрировать водный раствор клея от 4 до 50% (масс.) в двухкорпусном выпарном аппарате. Производительность установки 18144 кг/ч исходного раствора, который поступает в аппарат нагретым до температуры гашения. Греющий пар поступает под абсолютным давлением 1,7 ат, а остаточное давление в последнем корпусе 102 мм рт.ст. Пренебрегая температурной депрессией и принимая, что удельная теплоёмкость всех растворов постоянна и равна 5028 Дж/(кг К), рассчитать поверхность нагрева и расход пара в кг/ч в каждом корпусе при прямоточной схеме: поверхности корпусов равны между собой; коэффициенты теплопередача равны 2270 и 1986 Вт/(м2 К).
Скачать решение задачи Д31

Задача Д32 (онлайн)

Для упаривания под атмосферным давлением 2000 кг/ч исходного раствора от 12 до 30% (масс.) расходуется 1,78 т/ч насыщенного водяного пара с абсолютным давлением 3 ат. Определить потери тепла выпарным аппаратом в окружающую среду, в % от полезно затрачиваемого тепла (Qнагр + Qисп). Начальная температура раствора 20°С, температура конечная 108°С, влажность греющего пара 5%, удельная теплоемкость раствора 3850 Дж/кг К.
Скачать решение задачи Д32

Задача Д33 (онлайн)

В 3-х корпусной установке, работающей по схеме притивотока упаривается 7300 кг/ч NaOH от начальной концентрации 14 % (масс) до конечной 50%(мас). Определить конечную концентрацию раствора во втором корпусе в %(мас)
Скачать решение задачи Д33

Задача Д34 (Задача В-14)

В однокорпусной выпарной установке упаривается под давлением водный раствор хлористого калия от хн = 7% до хк = 30%. Концентрированный раствор выходит из аппарата в количестве G = 900 кг/ч. Исходный раствор, поступающий на выпарку, подогревается в теплообменнике вторичным паром от температуры t1 = 25°С до t2 = 98°С. Остальное количество вторичного пара идет на другие технологические нужды. Тепловы потери при выпаривании составляют 3%. Принять гидравлическую депрессию равной 1°С. Определить:
а) расход греющего водяного пара с избыточным давлением Р = 3 атм, принимая его влажность 5%;
б) количество вторичного пара, отбираемого на технологические нужды
в) требуе6мую поверхность теплообменника, принимая коэффициент теплопередачи в нем равным К = 940 Вт/м2К.
Скачать решение задачи Д34

Задача Д35 (Задача Т-2)

Газ (азот) под избыточным давлением 5 в количестве V = 38 м3/ч подается по межтрубному пространству кожухотрубчатого теплообменника. Средняя температура газа t1 = 40°С. Теплообменник состоит из стальных труб диаметром d = 20х2 мм в количестве n = 200шт, расположенных шахматно. Обтекание труб поперечное. Внутренний диаметр кожуха D = 600мм. Определить коэффициент теплоотдачи газа.
Скачать решение задачи Д35

Задача Д36 (Задача 21)

Определить расход греющего пара (Ргр = 0,95 кг/см2) и поверхность нагрева вакуум-выпарного аппарата, в котором производится упаривание 0,4 т/час раствора от 9% до 29%. Разбавленный раствор поступает на выпарку при 25°С. Полезная разность температур 12 К. Коэффициент теплоотдачи 940 Вт/м2К. Тепловы потери принять равными 6,5% от полезноиспользуемого количества тепла (Qнагр + Qисп). Гидростатическая депрессия tгэф = 5К. Гидравлическая депрессия tгс = 1К. Давление в сепараторе Ро = 0,4 кгс/см2.
Скачать решение задачи Д36

   

6 Задачи абсорбция часть 1

Задача Е1

Вычислить необходимую высоту насадочного абсорбера для поглощения паров целевого компонента (ЦК) из потока воздуха водой. Диаметр D = 1 м удельная поверхность используемой насадки σ=140 м23. Температура процесса t=20°C. Расход воздуха V = 1700 м3/ч при нормальных условиях. Концентрация ЦК в воздухе на выходе и входе из абсорбера составляют Yн=0,06кмольЦК/кмоль возд., Yк=0,005кмольЦК/кмоль возд. Содержание ЦК в подаваемой на слой насадки воде равно нулю. Насадка смачивается водой на ф=0,85. Коэффициент избытка над ее теоретическим минимальным расходом составляет b=1,4. Коэффициент массопередачи ЦК от воздуха к воде Ку=3,1 кмольЦК/(м2*с*кмольЦК/кмоль возд), линейная равновесная зависимость имеет вид Y(X)=AX, в мольных долях ЦК в воздухе и воде. А =1,4. ЦК – аммиак.

Скачать решение задачи Е1

Задача Е2

Вычислить необходимый диаметр насадочного абсорбера для поглощения паров ЦК из потока воздуха водой. Высота абсорбера Н = 2,8 м удельная поверхность используемой насадки σ=140 м23. Расход воздуха V = 1500 м3/ч при нормальных условиях. Температура процесса t=18°C. Концентрация ЦК в воздухе на выходе и входе из абсорбера составляют Yн=0,075кмольЦК/кмоль возд., Yк=0,007кмольЦК/кмоль возд. Содержание ЦК в подаваемой на слой насадки воде равно нулю. Насадка смачивается водой на . Коэффициент избытка над ее теоретическим минимальным расходом составляет . Коэффициент массопередачи ЦК от воздуха к воде Ку=3,3 кмольЦК/(ч2*с*кмольЦК/кмоль возд), линейная равновесная зависимость имеет вид Y(X)=AX, в мольных долях ЦК в воздухе и воде. А =1,45. ЦК – этанол.

Скачать решение задачи Е2

Задача Е3

Определить поверхность массопередачи в скруббере при поглощении водой, если известно количество поглощаемого аммиака 300кг/час, коэффициент массопередачи Ку=0,5кмольNH3/(м2*ч*кмоль/кмоль), Yн=0,06; Yк=0,006; Xн=0; Хк=0,02, уравнение равновесия Y*=1,6X.

Скачать решение задачи Е3

Задача Е4

Определить число тарелок в абсорбере при поглощении аммиака водой, если задано: уравнение равновесия Y*=1,7X; Yн=0,06; Yк=0,01; Xн=0; Хк=0,03.

Скачать решение задачи Е4

Задача Е5

Определить: 1) высоту насадочного абсорбера с насадкой из керамических колец 50х50х5 мм, приняв высоту слоя насадки, зквивалентную теоретической тарелке, равной 0,85 м. 2) величину коэффициента массопередачи, считая коэффициент смоченности насадки равным 0,9. Воздушно-аммиачная смесь поступает на очистку при температуре 20°С и атмосферном давлении. Начальное содержание аммиака в газовой смеси 7% (об) степень извлечения 90%. Расход инертного газа 10000 м3/ч (при рабочих условиях). Линию равновесия считать прямой, ее уравнение относительно концентраций Y = 0,61Х.

Скачать решение задачи Е5

Задача Е6

В барботажном абсорбере диаметром поглощается водой М кг/ч Г из смеси с воздухом. Процесс абсорбции изотермический при температуре 20?С и давлении Р. Фактор процесса массопередачи А=1. Начальная концентрация газа в воздухе Yн, в абсорбере Хн=0. Коэффициент извлечения газа из воздуха ?. Доля активной поверхности насадки 0,8. Определить: 1. Расходы газовой смеси и абсорбента 2. Конечную концентрацию газа в воздухе и воде 3. КПД тарелок 4. Необходимое число тарелок 5. Высоту колонны Исходные данные Г – Бром; М = 18 кг/ч; Р=4000Па; Yн=0,02кг Г/кг смеси Da=1м, кпд =0,85; 

Скачать решение задачи Е6

Задача Е7

С отходящими газами в абсорбер поступает 2кг/с аммиака. Степень улавливания аммиака в абсорбере А%. При каком расходе чистой воды массовая доля аммиака в воде на выходе из аппарата составит 0,05?

Скачать решение задачи Е7

Задача Е8

Производительность ректификационной колонны для разделения смеси этиловый спирт-вода по дистилляту 1200кг/ч. Концентрация спирта в нем 96%(масс.). Расход питания 3000 кг/ч. Содержание спирта в нем А% (масс.). Найти состав кубового остатка.

Скачать решение задачи Е8

Задача Е9

Определить необходимый расход воды для поглощения двуокиси серы из газовой смеси, содержащей 5% SО2. Расход газа при нормальных условиях V0 = 350 м3/ч. Абсорбция происходит при 20°С и атмосферном давлении. В колонне поглощается 90% SO2, содержащегося в газе; конечная концентрация SО2 в воде составляет 90% от равновесной.

Скачать решение задачи Е9

Задача Е10

Рассчитать среднюю движущую силу ycp для противоточного процесса массопередачи, в котором линия равновесия выражается уравнением yp=1,35x, xH=0, xk=0,02 кгмоль/кгмоль; L/G = 2,35, yk=0,03 кгмоль/кгмоль
Рабочую и равновесную линии процесса изобразить на диаграмме у – х.

Скачать решение задачи Е10

 Задача Е11

Скруббер для поглощения паров ацетона из воздуха орошается чистой водой в количестве на 20% больше минимального. Температура воды 26,7°С. Через скруббер снизу пропускается 453 кг/ч смеси воздуха с парами ацетона, содержащей 2%(мол.) ацетона. В скруббере улавливается 95% ацетона. Уравнение линии равновесия при растворении ацетона в воде: y=2,53x, где y и x – мольные доли. Требуется найти высоту и диаметр скруббера с насадкой из колец Рашига размером 25х25х3 мм при скорости газа на 50% меньше скорости эмульгирования. Давление в колонне 1 атм. Коэффициент массопередачи в скруббере равен 2,2 кмоль ацетона/(м2•ч•кмоль ацетона кмоль воздуха).

Скачать решение задачи Е11

 Задача Е12

Определить высоту слоя насадки через общее число единиц переноса и общую высоту единицы переноса. В противоточном абсорбере в изотермических условиях при температуре 90°С и давлении 97 кПа чистой водой поглощается газ или пар из смеси его с воздухом. Парциальное давление извлекаемого компонента в газовой фазе на входе в абсорбер 65 мм рт ст. Степень извлечения 96%. Расход инертного газа(воздуха) при нормальных условиях 8000 м3/ч. Растворимость абсорбируемого компонента в воде характеризуется законом Генри: Рр=mpx*X мм рт ст, где X-мольная доля абсорбируемого компонента в растворе. Коэффициент избытка абсорбента 1,2. Фиктивная скорость газа в абсорбере 0,9 м/с.Коэффициент массопередачи 1,07 кмоль/м2*ч. Абсорбер заполнен насадкой с удельной поверхностью 204 м23. Абсорбируемый компонент-пропиновая кислота. Закон Генри: Рр=110X.

Скачать решение задачи Е12

Задача Е13 (он-лайн решение РХТУ)

В непрерывнодействующем насадочном абсорбере производится улавливание паров бензола из паровоздушной смеси соляровым маслом при следующих условиях:
1) Производительность абсорбера 1000 м3/ч паровоздушной смеси;
2) Давление в абсорбере 760 мм.рт.ст.
3) Содержание бензола в исходной смеси 5% об;
4) Улавливается 80% поступающего в абсорбер бензола
5) Концентрация бензола в вытекающем из абсорбера масле составляет 75% от равновесной с концентрацией входящего газа;
6) Диаметр абсорбера 1м;
7) Насадка из колец Рашига 25х25х3
8) Коэффициент смачивания насадки 0,95;
9) Коэффициент массопередачи Кy = 0,7 кг бензола/(м2*час(кг бенз/кг возд.))
10) Уравнение равновесной линии Y*=0,5Х (относительные массовые концентрации)
Определите высоту насадки и расход поглотителя. Составить схему аппарата

Скачать решение задачи Е13

Задача Е14

Определить необходимый расход воды для поглощения двуокиси серы из газовой смеси, содержащей 5% SО2. Расход газа при нормальных условиях V0 = 350 м3/ч. Абсорбция происходит при 20°С и атмосферном давлении. В колонне поглощается 90% SO2, содержащегося в газе; конечная концентрация SО2 в воде составляет 90% от равновесной.

Скачать решение задачи Е14

Вариант Е15 (он-лайн решение РХТУ)

В насадочной абсорбционной колонне, заполненной керамическими кольцами Рашига размером 35х35х4 мм, производится поглощение паров бензола из паровоздушной смеси соляровым маслом при следующих условиях
1) Производительность абсорбера 1500 м3/ч паровоздушной смеси;
2) Давление в абсорбере 760 мм.рт.ст., температура 25°С
3) Содержание бензола в исходной смеси 7% об;
4) Улавливается 90% поступающего в абсорбер бензола
5) Концентрация бензола во входящем в абсорбер масле составляет 0,5%масс, в выходящем масле 15% масс.;
6) Диаметр абсорбера 1м;
7) Коэффициент смачивания насадки 0,95;
8) Коэффициент массопередачи Кy = 2*10-4 кг бензола/(м2*с(кг бенз/кг возд.))
9) Уравнение равновесной линии Y*=0,4Х (относительные массовые концентрации)
Определите высоту насадки и расход поглотителя. Составить схему аппарата

Скачать решение задачи Е15

Задача Е16

Тарельчатый абсорбер для очистки газовой (паровой) смеси от компанента Пары изопропилового спирта орошается чистой водой. Давление в абсорбере Р=98 кПа, температура t=20°С. Концентрация компанента А: вход в абсорбер YH=0,05, XK=0,18 кмоль/кмоль, выход из абсорбера YK=0,006 кмоль/кмоль, XH=0. Константа Генри mpx=23,1 кПа
Определить:
- удельный расход поглотителя, кмоль/кмоль;
- степень извлечения , коэффициенты извлечения и насыщения

Скачать решение задачи Е16

Задача Е17

В противоточном насадочном абсорбере при температуре t=30°С и давлении Р=100кПа чистой водой поглощается аммиак или пар из смеси его с воздухом в количестве М=15,2 кмоль/ч. Парциальное давление компонента А, извлекаемого из газовой фазы на входе в аппарат Рн=5 кПа. Расход воздуха при нормальных условиях V0=7000м?/ч. Коэффициент избытка абсорбента . Константа Генри m. Определить
- минимальный в кмоль/ч и действительный расход воды в кг/ч
- удельный расход воды кмоль/кмоль
- по концентрации извлекаемого компонента А в воздухе при температуре t=30°С и давлении Р=100кПа, выразить содержание компонента А в воздухе в других величинах

Скачать решение задачи Е17

Задача Е18 (он-лайн решение РХТУ)

Определить минимальный удельный расход абсорбента (кг жидкости на кг газовой смеси) при извлечении хлора из воздуха, при начальном содержании хлора в газовой смеси 0,126 (масс. доля) конечном 0,006 (мас. доля). Уравнение равновесия определяется уравнением Y = 63*Х. Можно ли достичь такого же содержания хлора в очищенном от него воздухе, если абсорбент на входе в аппарат не чистый, а содержит 0,01% масс) хлора? Массовые расходы жидкости и газовой смеси считать постоянными.

Скачать решение задачи Е18

Задача Е19

Определить расход серной кислоты для осушки воздуха при следующих данных. Производительность скруббера 500 м3/час (считая на сухой воздух при нормальных условиях). Начальное содержание влаги в воздухе 0,016 кг/кг сухого воздуха, конечное содержание 0,006 кг/кг сухого воздуха. Начальное содержание воды в кислоте 0,6 кг/кг моногидрата, конечное содержание 1,4 кг/кг моногидрата. Осушка воздуха производится при атмосферном давлении.

Скачать решение задачи Е19

Задача Е20

Глицерин очищается перегонкой с перегретым водяным паром при 180°C под вакуумом 550 мм рт.ст. Степень насыщения водяного пара глицерином 0,75. Определить расход пара, уходящего с 1 тепла глицерина. Исходная смесь подается при температуре кипения. Аппарат имеет внешний обогрев.

Скачать решение задачи Е20

Задача Е21

Определить плотность паров, полученных испарением 40%-го (объёмные %) раствора этанола. Температура паров 200°С, давление 2 кгс/см2.

Скачать решение задачи Е21

Задача Е22

В абсорбере производится очистка воздуха от содержащегося в нём аммиака. Расход воздуха, приведённый к нормальным условиям, составляет 10 000 м3/ч. Содержание аммиака в воздухе 30% (об.). Расход воды, подающейся на орошение абсорбера, 10 м3/ч. Степень поглощения аммиака составляет 95% от исходного количества. Найти все потоки и составы в абсорбере.

Скачать решение задачи Е22

Задача Е23

Для условий задачи 2 построить рабочую и равновесную линии. Определить минимальный расход воды. Уравнение равновесной линии y = 0,5•x.
В абсорбере производится очистка воздуха от содержащегося в нём аммиака. Расход воздуха, приведённый к нормальным условиям, составляет 10 000 м3/ч. Содержание аммиака в воздухе 30% (об.). Расход воды, подающейся на орошение абсорбера, 10 м3/ч. Степень поглощения аммиака составляет 95% от исходного количества. Найти все потоки и составы в абсорбере.

Скачать решение задачи Е23

Задача Е24

Для условий задачи 3 определить среднюю движущую силу процесса массопередачи и число единиц переноса.
В абсорбере производится очистка воздуха от содержащегося в нём аммиака. Расход воздуха, приведённый к нормальным условиям, составляет 10 000 м3/ч. Содержание аммиака в воздухе 30% (об.). Расход воды, подающейся на орошение абсорбера, 10 м3/ч. Степень поглощения аммиака составляет 95% от исходного количества. Найти все потоки и составы в абсорбере.

Скачать решение задачи Е24

Задача Е25.

Для условий задачи 3 определить число теоретических ступеней (тарелок) и число реальных тарелок если КПД Мерфи составляет 40%.
Уравнение равновесной линии y = 0,5•x. В абсорбере производится очистка воздуха от содержащегося в нём аммиака. Расход воздуха, приведённый к нормальным условиям, составляет 10 000 м3/ч. Содержание аммиака в воздухе 30% (об.). Расход воды, подающейся на орошение абсорбера, 10 м3/ч. Степень поглощения аммиака составляет 95% от исходного количества. Найти все потоки и составы в абсорбере.

Скачать решение задачи Е25

Задача Е26

В насадочном абсорбере, орошаемом чистой водой, производится очистка воздуха от содержащегося в нём хлороводорода. Расход воздуха, поступающего в абсорбер, приведённый к нормальным условиям составляет V=10000 м3/ч, содержание хлороводорода в нём . Степень поглощения хлороводорода в абсорбере ya=5% об. Коэффициент избытка орошения составляет k=2 . Насадка абсорбера неупорядоченная, состоящая из колец Рашига размером 50х50х5 мм. Коэффициент Генри для хлороводорода принять равным Е=2,15*103 мм.рт.ст Коэффициент смачиваемости насадки 70%. Принять, что абсорбция проходит при нормальных условиях.Определить высоту насадки

Скачать решение задачи Е26

Задача Е27

Воду насыщают углекислым газом при температуре 15°С и давлении 2 кгс/см2. Полученный раствор подаётся в десорбер, где происходит удаление углекислого газа при температуре 40°С и давлении 1 кгс/см2. Определить концентрацию углекислого газа в воде на выходе из десорбера и степень извлечения.

Скачать решение задачи Е27

Задача Е28

Рассчитать среднюю движущую силу для противоточного процесса массопередачи, в котором линия равновесия выражается уравнением Yp=1,35*X, XH = 0, XK=0,02кгмоль/кгмоль; L/G = 2,35, Yk=0,03 кгмоль/кгмоль
Рабочую и равновесную линии процесса изобразить на диаграмме у – х.

Скачать решение задачи Е28

Задача Е29

Через противоточный абсорбер пропускают 3000кг/час воздуха, содержащего 0,06кг ацетона/кг инертной части. Концентрация ацетона в воздухе на выходе из абсорбера 0,01 кг ацетона на кг инертной части. Извлечение ацетона производится 9000 кг/час чистой воды.
Найти движущую силу процесса абсорбции, если уравнение линии равновесия нз=2*ч. Рабочую и равновесную линии процесса изобразить на диаграмме у – х.

Скачать решение задачи Е29

Задача Е30

В скруббере аммиак поглощается водой из инертного газа под атмосферным давлением. Начальная концентрация аммиака в газе 0,04 кмоль/кмоль. Степень извлечения равна 85%. Вода, выходящая из скруббера, содержит аммиака 0,0175 кмоль/кмоль. Определить среднюю движущую силу процесса абсорбции Ycp. Найти число единиц переноса nоу. Уравнение равновесной ли¬нии в молярных концентрациях: Y=6*X(3/2).

Скачать решение задачи Е30

Задача Е31

Рассчитать высоту и диаметр абсорбера для поглощения NH3 водой из смеси с воздухом.
Расход газовой смеси 18000 м3/час.
Концентрация на входе YH=11%мол
Степень поглощения 91%
Температура в абсорбере 20°С, давление 1,6 атм.
Абсорбер снабжен решетчатыми тарелками

Скачать решение задачи Е31

Задача Е32

Определить общее число единиц переноса (ЧЕП) для газовой фазы графическим методом Бейкера. В противоточном насадочном абсорбере при температуре t=40°C; и атмосферном давлении Р=101,3 кПа чистой водой поглощается газ (NH3 аммиак) из смеси его с воздухом. Концентрации NH3 или SO2 в газовой и жидкой фазах на входе и выходе из абсорбера заданы YH=0,08, YK=0,03 кмоль/кмоль, XK=0,03 кмоль/кмоль. Равновесный состав

Скачать решение задачи Е32

   

7 Задачи ректификация часть 1

Задача Ж1

В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется бинарная смесь хлороформ - бензол. Концентрация летучего компонента в исходной смеси (питание) xf=0,53, в дистилляте xd=0,9, в кубовом остатке xw=0,07. Расход питания Gf=7,5т/ч. Коэффициент избытка флегмы b=2,5. Давление в колонне атмосферное. Греющий пар в кубе колонны имеет избыточное давление Pизб=1,9атм. Степень сухости пара х = 0,97. Начальная температура воды, поступающей в дефлегматор 15°С, конечная температура воды 25°С. Коэффициент теплопередачи в дефлегматоре К = 1200 Вт/м2*К. Определить - расход дистиллята - расход греющего пара - расход воды в дефлегматоре - поверхность теплопередачи дефлегматора Написать уравнение рабочей линии для верхней части колонны.

Скачать решение задачи Ж1

Задача Ж2

Производительность насадочной ректификационной колонны непрерывного действия по кубовому остатку W кг/ч. Концентрация исходной смеси по низкокипящему компаненту хf(мольн). Коэффициент избытка флегмы b, отношение производительностей колонны по исходной смеси и дистилляту f, а коэффициент массоотдачи в жидкой и газовой фазе С. Насадка керамическая кольца рашига размерами аxhxb. Диаметр колонны D
Определить:
1. Производительность колонны по исходной смеси и продукту
2. Высоту и число единиц переноса по газовой и жидкой фазе
3. Коэффициент массопередачи по газовой и жидкой фазе
4. Высоту насадки
Исходные данные Ацетон-вода, W=3000кг/ч, xf=0,3 мольн доля, xp=0,9 мольн доля, b=2,2, f=5, с=0,35, аxhxb = 35х35х4, D=0,4

 Скачать решение задачи Ж2

 Задача Ж3

Смесь бензол-толуол разделяется в ректификационной установке непрерывного действия в колонне с провальными тарелками при нормальном атмосферном давлении.
1. Производительность установки по исходной смеси- 4000 кг/час и кубовому остатку – 2000 кг/час
2. Содержание бензола в исходной смеси – 26,75 % масс.
3. Содержание толуола в кубовом остатке – 97% масс.
4. Действительное флегмовое число – 3
5. Коэффициент теплопередачи в дефлегматоре, где происходит полная конденсация паров, К=689 Вт/(м2°С)
6. Температура охлаждающей воды в дефлегматоре меняется от 15°С до 45°С.
7. Скорость движения паров по паропроводу из колонны в дефлегматор 12м/с.
Определить расход воды в дефлегматор, кг/ч, содержание бензола в дистилляте, % мол.; поверхность теплообмена дефлегматора; внутренний диаметр паропровода. Составить схему установки, сделать эскиз тарелки (трубчатая). На диаграммк х-у показать число тарелок в колонне.

 Скачать решение задачи Ж3

 Задача Ж4

В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется бинарная смесь хлороформ - бензол. Концентрация летучего компонента в дистилляте xd=0,9, в кубовом остатке xw=0,07. Расход дистиллята Gd=2,7 кмоль/ч, кубового остатка Gw=5,6. Коэффициент избытка флегмы ?=2,5. Давление в колонне атмосферное. Греющий пар в кубе колонны имеет избыточное давление Ризб=1,9атм. Степень сухости пара х = 1. Начальная температура воды, поступающей в дефлегматор 18°С, конечная температура воды 45°С. Коэффициент теплопередачи в кубе испарителе К = 1200 Вт/м?К.
Определить
- расход питания, состав питания
- расход греющего пара в кубе испарителе
- поверхность теплопередачи в кубе испарителе
- написать уравнение рабочей линии для нижней части колонны.

 Скачать решение задачи Ж4

 Задача Ж5

Глицерин очищается перегонкой с перегретым водяным паром при 180°C под вакуумом 550 мм рт.ст. Степень насыщения водяного пара глицерином 0,75. Определить расход пара, уходящего с 1 тепла глицерина. Исходная смесь подается при температуре кипения. Аппарат имеет внешний обогрев.

 Скачать решение задачи Ж5

 Задача Ж6

Производительность ректификационной колонны равна 1000 кг/час дистиллята. Определить количество пара, поступившего в дефлегматор, если рабочее флегмовое число R=1,5Rmin.
Известны составы: исходной смеси xf=30% мол., дистиллята xp=90% мол., и пара, равновесного с исходной смесью yfp=60%мол.

 Скачать решение задачи Ж6

  Задача Ж7

В тарельчатой ректификационной колонне непрерывного действия, работающей под атмосферным давлением, разделяется смесь бензол-толуол производительностью 400 кг/ч по исходной смеси. Питание содержит 40% (масс.) легколетучего компонента, дистиллят 95% (масс.) легколетучего компонента, кубовый остаток 5% (масс.) легколетучего компонента. Потери тепла в кубе принять равными 10% от тепла дефлегматора. Определить количество дистиллята и кубовой жидкости. Рассчитать диаметр и высоту колонны, расходы пара в кубе и воды в дефлегматоре. Скорость жидкости в колонне wn=1м/с.

 Скачать решение задачи Ж7

  Задача Ж8 (РХТУ)

Смесь ацетон - этанол разделяется в ректификационной колонне непрерывного действия под атмосферным давлением. Производительность установки по исходной смеси 7500 кг/ч. Производительность установки по кубовому остатку 5400кг/ч. Содержание ацетона в дистилляте 95 мол.%, в кубовом остатке 2,7% мол. Коэффициент избытка флегмы 1,25. Средняя скорость газа в колонне 0,65 м/с. Средний КПД тарелки – 0,6, высота тарелки 0,4м. Определить диаметр и высоту колонны, максимальную скорость газа в колонне.

 Скачать решение задачи Ж8

  Задача Ж9 (РХТУ)

Смесь бензол - уксусная кислота разделяется в ректификационной колонне непрерывного действия с ситчатыми тарелками под атмосферным давлением. Производительность установки по исходной смеси 6500 кг/ч. Производительность установки по кубовому остатку 4450кг/ч. Содержание бензола в дистилляте 95 мол.%, в кубовом остатке 3,3% мол. Коэффициент избытка флегмы 3. Определить тепловую нагрузку дефлегматора и кипятильника.

 Скачать решение задачи Ж9

  Задача Ж10 (РХТУ)

Смесь сероуглерод – четыреххлористый углерод разделяется в ректификационной колонне с колпачковыми тарелками непрерывного действия под атмосферным давлением. Производительность установки по кубовому остатку 11640кг/ч. Содержание сероуглерода в исходной смеси 35%мольн., в дистилляте 98 мол.%, в кубовом остатке 7% мол. Коэффициент избытка флегмы 2,45. Средняя скорость газа в колонне 0,42 м/с. Средний КПД тарелок – 0,38. Определить диаметр колонны и число действительных тарелок.

 Скачать решение задачи Ж10

  Задача Ж11 (РХТУ)

Смесь метанол - этанол разделяется в ректификационной колонне непрерывного действия с клапанными тарелками под атмосферным давлением. Производительность установки по дистилляту 1100 кг/ч. Производительность установки по кубовому остатку 3200кг/ч. Содержание метанола в дистилляте 93 мол.%, содержанием метанола в кубовом остатке пренебречь. Коэффициент избытка флегмы 1,05. Тепловые потери в кубе-кипятильнике принять равными 3% от полезного расхода тепла. Определить тепловую нагрузку дефлегматора, расход греющего пара в кубе кипятильнике с давлением 3 атм.

 Скачать решение задачи Ж11

  Задача Ж12 (РХТУ)

Смесь сероуглерод – четыреххлористый углерод разделяется в ректификационной колонне непрерывного действия с ситчатыми тарелками под атмосферным давлением. Производительность установки по исходной смеси 10,5 т/ч. Производительность установки по кубовому остатку 7230 кг/ч. Содержание сероуглерода в исходной смеси 48%мольн., в кубовом остатке 8% мол. Коэффициент избытка флегмы 1,5. Определить тепловую нагрузки кипятильника и дефлегматора.

 Скачать решение задачи Ж12

  Задача Ж13

1000 кмоль/ч смеси бензол-толуол, содержащей 40% (мол.) бензола, подвергают ректификации с целью получения дистиллята, содержащего 95% (мол.) бензола и кубового остатка, содержащего 96,66% (мол.) толуола. Определить: 1) количество полученных продуктов в кмоль/ч; 2) минимальное флегмовое число;
3) число теоретических тарелок при бесконечном флегмовом числе; 4) число теоретических тарелок при флегмовом числе в 1,47 раза больше минимального.

 Скачать решение задачи Ж13

  Задача Ж14

Определить расход пара в колонну непрерывного действия с ситчатыми тарелками для разделения под давлением 0,1013 МПа 4,5 т/ч жидкой смеси, содержащей 5 % масс метанола и 95 % масс воды. Требуемое содержание метанола в дистилляте 100% масс., требуемое содержание воды в кубовом остатке 100 % масс. Расход пара определить при действующем расходе питания и при подпитки питания водно-метанольной смесью расходом 4,1 т/час, содержащей 24 % масс.метанола.

 Скачать решение задачи Ж14

Задача Ж15

Производительность ректификационной колонны равна 1000 кг/час дистиллята. Определить количество пара, поступившего в дефлегматор, если рабочее флегмовое число R=1,5*Rmin.
Известны составы: исходной смеси xf=30% мол., дистиллята xd=90% мол., и пара, равновесного с исходной смесью yfp=60%мол.

 Скачать решение задачи Ж15

Задача Ж16

Производительность ректификационной колонны равна 1000 кг/час дистиллята. Известны составы: исходной смеси xf=30% мол., дистиллята xd=90% мол. и пара, равновесного с исходной смесью yfp=60%мол. Определить количество пара, поступившего из колонны в дефлегматор, если рабочее флегмовое число R=1,5*Rmin.

 Скачать решение задачи Ж16

Задача Ж17

В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется G=1000 кг/ч бинарной смеси метанол - вода. Массовая концентрация легколетучего компонента в исходной смеси xf=20%масс., в дистилляте xd=75%масс., в кубовом остатке xw=4%масс. Коэффициент избытка флегмы 1,5. Расход воды в дефлегматоре составляет V=20м?/ч. Вода нагревается от температуры tBH=15°C до tBK=30°C. Задан коэффициент теплопередачи в дефлегматоре К=800 Вт/(м2•К). Определить число ступеней изменения концентрации и поверхность теплообмена в дефлегматоре.

 Скачать решение задачи Ж17

Задача Ж18

С установки ректификации перекачивается на склад 32 тонн в час гексана. Расстояние 190м. На трубопроводе имеется 6 поворотов под углом 90°, 2 нормальных вентиля, 2 задвижки, 1 диафрагма с параметром m = 0,3, температура жидкости 20°С. Приемная емкость расположена выше лабораторной на 4м. Давление заборной емкости 1,1 атм, в напорной 0,5 атм. Требуется рассчитать и подобрать диаметр трубопровода. Подобрать насос марки ХО. Эскиз установки

 Скачать решение задачи Ж18

Задача Ж19

С установки ректификации перекачивается на склад 39 тонн в час дихлорэтана.
Расстояние 410м. На трубопроводе имеется 8 поворотов под углом 90°, 2 нормальных вентиля, 2 задвижки, 1 диафрагма с параметром m = 0,32, температура жидкости 20°С. Приемная емкость расположена выше лабораторной на 6м. Давление заборной емкости 1,2 атм, в напорной 0,3 атм.
Требуется рассчитать и подобрать диаметр трубопровода.
Подобрать насос марки ХО Эскиз установки

 Скачать решение задачи Ж19

Задача Ж20

С установки ректификации перекачивается на склад 30 тонн в час метанола.
Расстояние 90м. На трубопроводе имеется 6 поворотов под углом 90°, 2 нормальных вентиля, 2 задвижки, 1 диафрагма с параметром m = 0,3, температура жидкости 22°С. Приемная емкость расположена выше лабораторной на 6м. Давление заборной емкости 1 атм, в напорной 0,1 атм.
Требуется рассчитать и подобрать диаметр трубопровода.
Подобрать насос марки ХО. Эскиз установки

 Скачать решение задачи Ж20

Задача Ж21

Уравнение рабочих линий ректификационной колонны для разделения смеси под атмосферным давлением Смесь хлороформ - бензол

y = Ax + B = 0,84х + 0,21
y = Cx + D = 2,66х – 0,04

В колонну подается смесь в количестве Gс = 350 кмоль/ч при температуре кипения. Греющий пар в кубе имеет избыточное давление Р=0,15 МПа.
Определить требуемую поверхность в кубе колонны и расход греющего пара, имеющего влажность 5%. Коэффициент теплопередачи К = 500 Вт/(м2•К). Тепловыми потерями пренебречь. Температуру кипения жидкости принять как для чистого высококипящего компонента

 Скачать решение задачи Ж21

Задача Ж22

Производительность ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси Изопропиловый спирт – вода по дистилляту GD=2800 кг/ч. Колонна работает под атмосферным давлением. Поверхность теплообмена F=46м2. Коэффициент теплопередачи К = 600 Вт/(м2•К).
Определить число флегмы и расход охлаждающей воды в дефлегматоре (м3/ч), если она нагревается от tH=15°C до tK=35°C.

 Скачать решение задачи Ж22

Задача Ж23

Определить число тарелок в ректификационной колонне непрерывного действия для разделения смеси метиловый спирт - вода под атмосферным давлением. Молярная доля метилового спирта, %, в питании колонны А. Дистиллят требуется получать с содержанием спирта Б, в кубовом остатке допускается содержание спирта 1,1% (моль). Коэффициент избытка флегмы 1,77. Число тарелок, эквивалентное одной ступени изменения концентрации, 1,7. Колонна обогревается глухим паром. Уравнение рабочей линии верхней части колонны: А=31, Б=97

 Скачать решение задачи Ж23

Задача Ж24

Определить число тарелок в ректификационной колонне непрерывного действия для разделения смеси метиловый спирт - вода под атмосферным давлением. Молярная доля метилового спирта, %, в питании колонны А. Дистиллят требуется получать с содержанием спирта Б, в кубовом остатке допускается содержание спирта 1,1% (моль). Коэффициент избытка флегмы 1,77. Число тарелок, эквивалентное одной ступени изменения концентрации, 1,7. Колонна обогревается глухим паром. Уравнение рабочей линии верхней части колонны: А=31, Б=97

 Скачать решение задачи Ж24

 Задача Ж25 (он-лайн решение)

Определить диаметр насадочной ректификационной колонны, если допустимая приведенная скорость паров, поднимающихся по колонне, равна 1 м/с. Расход исходной смеси 4000 кг/ч, кубового остатка 2000 кг/ч. Расход флегмы, стекающей по колонне, в 2 раза превышает расход дистиллята. Плотность паров 2,5 кг/м3.

 Скачать решение задачи Ж25

 Задача Ж 26 (он-лайн решение РХТУ)

Смесь метанол – вода в ректификационной установке непрерывного действия в колонне с колпачковыми капсульными тарелками при нормальном атмосферном давлении. 1 Производительность установки по кубовому остатку 3900 кг/ч. 2. Содержание метанола: в кубовом остатке 0,5% масс., в дистилляте 96% масс. 3. Содержание воды, в исходной смеси – 80% масс. 4 Рабочее флегмовое число – 2,5.  5 Температура кипения смеси, с которой она подается в колонну, 85°С. 6. Греющий пар в кипятильнике – сухой насыщенный с давлением 3 атм.. 7 Тепловые потери установки – 5% от полезно затрачиваемого тепла. Определить количество исходной смеси и дистиллята, количество флегмы, расход тепла в кипятильнике, расход греющего пара

 Скачать решение задачи Ж26

 Задача Ж27 (он-лайн РХТУ)

В насадочной ректификационной колонне разделяется смесь метанол-вода. Нагрузка по исходной смеси 4 т/ч, содержание метанола в исходной смеси 20% (масс.), в ректификате 96% масс., в кубовом остатке 0,5% масс. Рабочее флегмовое число равно 3, давление нормальное. В кипятильнике подается греющий пар с давлением 3 атм., потери тепла принять 5%. При тепловом расчете кубовый остаток можно считать чистой водой, а пары, выходящие из колонны – чистым метанолом. Температура исходной смеси на входе в колонну 85°С. Определить 1) количество ректификата и кубового остатка, 2) количество флегмы, поступающей в колонну, 3) расход греющего пара в кипятильник, 4) составить схему установки

 Скачать решение задачи Ж27

 Задача Ж28 (Вариант 9 РХТУ)

В ректификационную установку непрерывного действия с колпачковыми тарелками поступает 3700 кг/ч смеси, состоящей из 35% масс. метанола и 65% масс воды. Уравнение верхней (укрепляющей) части колонны Y = 0,72X + 0,258. Количество кубового остатка 2600 кг/ч. Определить: 1) содержание метанола в дистилляте (масс %) 2) количество пара, поступающего из колонны в дефлегматор, 3) расход воды в дефлегматоре, если она нагревается на 17°С, 4) составить схему установки на тарелки

 Скачать решение задачи Ж28

 Задача Ж29

В ректификационной тарельчатой колонне непрерывного действия получают кубовой остаток содержащий 1 мол% более летучего компонента, а равновесное содержание этого компонента в паре над жидкостью указанного состава равно 3% мол. Пар, уходящий с самой нижней тарелки на предыдущую, содержит 2 мол % более летучего компонента. Найти значение эффективности по Мерфи (по паровой фазе) для нижней тарелки. Исчерпывающим действием кипятильника пренебречь

 Скачать решение задачи Ж29

 Задача Ж30

В тарельчатой ректификационной колонне непрерывного, работающей под атмосферным давлением, разделяется смесь метанол-этанол производительностью   500   кг/ч   по   исходной   смеси.   Питание   содержит 40% (масс.) легколетучего компонента, дистиллят 95% (масс.) легколетучего компонента, кубовый остаток 10% (масс.) легко летучего компонента. Потери тепла   в   кубе   принять  равными   10%  тепла  дефлегматора.   Определить количество дистиллята и кубовой жидкости. Рассчитать диаметр и высоту колонны, расходы пара в кубе и воды в дефлегматоре. Скорость пара 0,8м/с

 Скачать решение задачи Ж30

 Задача Ж31 (он-лайн РХТУ)

Смесь хлороформ-бензол разделяют в ректификационной установке непрерывного действия в колонне с ситчатыми тарелками с организованным переливом под под нормальным атмосферным давлением. Содержание хлороформа в исходной смеси 50%мол., в дистилляте 95%мол. Содержание бензола в кубовом остатке – 90% мол. Количество кубового остатка W = 50т/ч. Коэффициент избытка флегмы 2,3. Коэффициент полезного действия тарелок 0,55. Скорость пара в колонне 1,1 м/с. Температуру считать средней. Определить число теоретических и действительных тарелок в колонне. Составить уравнение рабочей линии верхней части колонны. Составить схему установки. Сделать эскиз тарелки. На какую тарелку подается исходная смесь? Определить поверхность дефлегматора, если Ку = 600 Вт/(м2*с). Охлаждающая вода tн = 15°С, нагревается на 20°С. Определить расход воды в дефлегматоре.

 Скачать решение задачи Ж31

   

8 Задачи сушка часть 1

Задача И1

Определить затраты теплоты Q и производительность установки по конечному продукту Gkкг/ч в теоретической сушилке для 2 случаев: при начальной влажности материала u=0,07 кг влаги/кг влажного материала u=0,25 кг влаги/кг влажного материала. Начальная температура воздуха tн=9°C и конечная температура tk=70°C. Материал высушивается до конечной влажности uk=0,06 кг влаги/кг влажного материала. Расход сухого воздуха L=1250 кг/ч. Влагосодержание воздуха начальное x0=0,02, кг/кг, конечное xk=0,04, кг/кг

Скачать решение задачи И1

Задача И2

Определить необходимые значения расхода воздуха и тепловой мощности для теоретических и реальных сушилок, работающих по нормальному сушильному варианту, расход и давление греющего пара калорифера. По диаграмме влажного воздуха найти точку росы и температуру влажного термометра. Производительность по влажному материалу Gн=1370кг/ч, начальная и конечная влажность материала uн=0,33 и uk=0,024кг/кг, температура материала на входе в аппарат tн=58°С, tк=5°С. Состояние атмосферного воздуха до калорифера t0=0,77 и ф=56 и после сушилки t2=8°С, влагосодержание воздуха на выходе из сушилки кг/кг. Удельная теплоемкость сухого продукта cm=0,98кДж/кг К. Теплопотери в окружающую среду Qпот=0,045кВт от расхода теплоты в теоретической сушилке.

Скачать решение задачи И2

Задача И3

В сушилке производительностью 500кг/ч (по высушенному материалу) высушивается материал 70% до 10% (считая на общую массу) Показания психрометра атмосферного воздуха 15 и 20°С. Из сушилки выходит 45°С и относительной влажностью 50%. Потеря тепла в сушилке и в калорифере составляет 8% от расхода тепла в теоретической сушилке. Определить площадь поверхности нагрева калорифера и расхода греющего пара, если он имеет давление Рабc=0,2МПа и влажность 5%. Коэффициент теплопередачи в калорифере 35Вт/(м2•К)

Скачать решение задачи И3

Задача И4

Какое количество влаги удаляется из материала в сушке, если воздух поступает в сушку в количестве 200кг/ч (считая на абсолютно сухой воздух) с t1=95°C, ф1=5%, а уходит из сушки с t2=50°C, ф1=60%. Определить также удельный расход воздуха.

Скачать решение задачи И4

Задача И5

Вода сушилке, вдоль ее плоской стенки длинно 6 м, проходит со скоростью 2,5 м/с горячий воздух атмосферного давления, имеющий среднюю температуру 85°C. Стальная стенка сушилки толщиной 5 мм, покрытая ржавчиной, изолирована снаружи слоем теплоизоляции толщиной 30 мм. Коэффициент теплопроводности изоляции 0,1 Вт/(м*град). Температура воздуха вода помещении 18°C. Определить количество тепла, теряемого вода час 1 м2 стенки сушилки путем конвекции и излучения, а также коэффициент теплопередачи через стенку.

Скачать решение задачи И5

Задача И6

Рассчитать расход теплоты и сушильного агента для проведения действительного процесса сушки. Производительность сушилки Gн=5250кг/час, начальная влажность материала wн=60%, конечная wк=8,5%. Свежий воздух поступает с параметрами ф0=63, t0=15. Температура сушки t1=78,5. На выходе из сушки температура сушильного агента t2=52°C. Дополнительный подвод теплоты q0=0. Начальная температура материала и транспорта tнм=tнт=t0. Конечная температура материала и транспорта tкм=tкт=t2. Теплоемкость сухого материала См=0,43ккал/(кг*К), транспорта Cт=0,5кДж/(кг*К).Удельные тепловые потери в окружающее пространство составляют h=30% от (qм+qт). Gт=4475кг/час. Процесс изобразить.

Скачать решение задачи И6

Задача И7

Воздух в изоэнтальпической сушилке поступает в калорифер при температуре tн=25 С и относительной влажности ф=65% нагревается до температуры tk=130 C и уходит из сушилки с относительной влажностью, равной ф=45%.
Требуется понизить максимальную температуру сушки до 90 С, применив рециркуляцию. Определить кратность рециркуляции воздуха.

Скачать решение задачи И7

 Задача И8

В сушилке производительностью 500 кг/ч (па абсолютно сухому продукту) высушивается вещество от 70 до 10% влажности (на абсолютно сухое вещество). Показание психрометра атмосферного воздуха tмокр = 15 °С, tсух = 20 °С. Уходящий из сушилки воздух t2 = 45°С, ф2 = 50%. Избыточное давление греющего пара 3 ат. Коэффициент теплопередачи K = 40 Вт/(м2К). Потерями тепла в калорифере пренебречь. Определить расход воздуха, расход греющего пара; поверхность нагрева калорифера. Изобразить процесс на диаграмме I-x

Скачать решение задачи И8

 Задача И9

В непрерывнодействующей противоточной сушилке, работающей при атмосферном давлении по нормальному сушильному варианту, высушивается 2500 кг/час влажного материала от 13% до 2% (% - весовые от общего веса). Температура материала на входе в сушилку 22°С, на выходе из сушилки 45°С, теплоемкость высушиваемого материала 0,5 ккал/(кг-°С) Параметры воздуха а) до калорифера t0=17 C, парциальное давление паров 8 мм.рт.ст; б) после сушки t2=42 C. в) после калорифера температура мокрого термометра 30°С Потери теплоты в окружающую среду и нагрев транспортных устройств составляют 1400 ккал/час. Определить расход греющего пара давлением 4атм в калорифер.

 Скачать решение задачи И9

Задача И10

Производительность теоретической сушилки 310 кг/ч (по высушенному материалу). Начальная влажность материала 55%, конечная - 10% (на общую массу). Начальные параметры воздуха: точка росы 11°С, I0 = 42 кДж/кг. парциальное давление водяных паров в воздухе на выходе из сушилки 48 мм рт.ст.; температура выходящего из сушилки воздуха 44°С. Потери тепла в калорифере составляют 8% от полезно затраченного тепла.
Определить: расход греющего пара при избыточном давлении 4 ат; коэффициент теплопередачи калорифера, если F = 102 м2. Изобразить процесс на диаграмме I - х.

 Скачать решение задачи И10

Задача И11

Определить производительность циркуляционной сушилки по высушенному материалу и удельный расход греющего пара. Избыточное давление греющего пара 1 ат, влажность 5%. Материал, поступающий на сушку, имеет влажность 60%, а выходящий из сушилки – 10% (считаю на общую массу).
Температура мокрого термометра воздуха на выходе из сушилки 40°С. Перед подачей в калорифер отработанный воздух на 60% обновляется атмосферным, имеющим точку росы 10°С.
В калорифере, имеющим поверхность 150м2, воздух нагревается паром от 38°С до 95°С. Коэффициент теплопередачи в калорифере 50 Вт/(м? К). Тепловыми потерями в калорифере и сушилке пренебречь. Дать схему процесса на диаграмме Рамзина

 Скачать решение задачи И11

Задача И12

Рассчитать расход теплоты и сушильного агента для проведения действительного процесса сушки. Производительность сушилки Gн=5250кг/час, начальная влажность материала wн=60%, конечная wк=8,5%. Свежий воздух поступает с параметрами =63, t0=15. Температура сушки t1=78,5. На выходе из сушки температура сушильного агента t2=52. Дополнительный подвод теплоты q0=0. Начальная температура материала и транспорта tнм=tнт=t0. Конечная температура материала и транспорта tкм=tкт=t2. Теплоемкость сухого материала См=0,43ккал/(кг*К), транспорта Cт=0,5кДж/(кг*К).Удельные тепловые потери в окружающее пространство составляют h=30% от (qм+qт). Gт=4475кг/час.

 Скачать решение задачи И12

Задача И13

Воздух в изоэнтальпической сушилке поступает в калорифер при температуре tH=25°C и относительной влажности a=65% нагревается до температуры tK=130°C и уходит из сушилки с относительной влажностью, равной ф=45%.
Требуется понизить максимальную температуру сушки до 90°С, применив рециркуляцию. Определить кратность рециркуляции воздуха.

 Скачать решение задачи И13

Задача И14

Наружный воздух при температуре t0=10°C и относительной влажности ф=50% пройдя калорифер и сушильную камеру выходит из нее при температуре t2 = 40°C и относительной влажности, равной ф=70%
Определить:
а) температуру воздуха после калорифера
б) расход воздуха для удаления 100кг влаги;
в) расход тепла в калорифере, если величина Δ= -400кДж/кг удаленной влаги

 Скачать решение задачи И14

Задача И15

В сушилке работающей по основному сушильному варианту высушивается G = 700 кг/ч влажного материала. Начальная влажность материала uH=30% конечная uK=6%. На входе в калорифер воздух имеет температуру to=30°C и температуру мокрого термометра tMT=12°C. Из сушилки воздух выходит с температурой t2=45°C и относительной влажностью ф2=50%. Избыточное давление греющего пара Р = 8 ат, влажность пара 5%. Определить расход воздуха и греющего пара. Изобразить процессы на I-x диаграмме

 Скачать решение задачи И15

Задача И16

В сушилку кипящего слоя диаметром D=1,3 м поступает воздух при температуре t=120°С. Диаметр гранулированных частиц в слое d=2,5 мм. Отработанный воздух проходит очистку в циклоне. Рассчитать массовый расход воздуха, поступающий в сушилку, диаметр циклона, а также мощность вытяжного вентилятора, если создаваемое им давление будет затрачиваться на преодоление сопротивления взвешенного слоя и циклона. Число псевдоожижения равно K=2,8 и плотность частиц слоя рт=1500 кг/м3. Порозность неподвижного слоя принять равной 0,4, а высоту его Н0=0,43м. Дать схему установки.

 Скачать решение задачи И16

Задача И17

В сушилку кипящего слоя диаметром D=1,7 м поступает воздух при температуре t=160°С. Диаметр гранулированных частиц в слое d=2,9 мм. Отработанный воздух проходит очистку в циклоне. Рассчитать массовый расход воздуха, поступающий в сушилку, диаметр циклона, а также мощность вытяжного вентилятора, если создаваемое им давление будет затрачиваться на преодоление сопротивления взвешенного слоя и циклона. Число псевдоожижения равно K=2,6 и плотность частиц слоя рт=1300 кг/м3. Порозность неподвижного слоя принять равной 0,4, а высоту его Но=0,37м. Дать схему установки.

Скачать решение задачи И17

Задача И18

В барабанной сушилке получают 40т/ч сульфата аммония с влажностью 0,15% масс., имеющего температуру 46°С и удельную теплоемкость 1464 Дж/кг*К. На сушку соль поступает при температуре 40°С, с влажностью 2,5% масс. Показания термометров психрометра, установленного перед калорифером – 14 и 25°С. На выходе из барабана, работающего с напряжением по влаге 31,57 кг/(м3*ч), относительная влажность воздуха равна 80%, при температуре 40°С. Потери теплоты установкой  составляют 34,23 Вт. Определить длину сушильного барабана при средней скорости воздуха в нем 3,29 м/с; коэффициент теплопередачи в калорифере, имеющим площадь поверхности 179м2, в который подается водяной пар давлением 6 кгс/см2. Изобразить схему установки с сушилкой заданной конструкции

Скачать решение задачи И18

Задача И19

Определить расходы воздуха и тепла на сушку влажного материала, поступающего в воздушную сушилку, в количестве G = 900 кг/ч при начальной влажности UH = 45% (считаю на общую массу) и температуре t0 = 18°С, материал высушивается до конечной влажности UК = 7% и удаляется из сушилки при температуре t2 = 40°С. Теплоемкость материала См=2500 Дж/(кг-К). На выходе из сушилки воздух имеет относительную влажность 50%, уд потери тепла в окружающую среду составляют 7% от расхода тепла в теоретической сушилке. Место установки г. Омск
1. Определить количество испаренной влаги
2. Определить количество высушиваемого материала
3. Определить внутренний баланс сушилки
4. Построить на диаграмме I-X процесс сушки, происходящий в теоретической и действительной сушилке
5. Определить по I-X диаграмме влагосодержание и теплосодержание воздуха на выходе из сушилки
6. Определить расход воздуха и тепла на сушку

Скачать решение задачи И19

Задача И20 (вар 2)

Требуется рассчитать барабанную сушилку для воздушной сушки резины. Место установки г. Иркутск Исходные данные, производительность сушилки по высушенному материалу 2000 кг/ч, начальная влажность материала 18%, конечная 2%, температура материала начальная 20°С, конечная 60°С, температура воздуха после калорифера 100°С, на выходе из сушилки 60°С, удельные потери тепла в окружающую среду q = 60 кДж/кг, удельная теплоемкость 1,68 кДж/кг
Калорифер обогревается водяным насыщенным паром с температурой 135°С, коэффициентом теплопередачи К = 20 Вт/м2•К
1. Определить количество испаренной влаги
2. Определить удельный расход тепла на нагрев материала
3. Определить внутренний баланс сушилки
4. Определить влагосодержание воздуха на выходе из сушилки
5. Определить расход тепла в калорифере
6. Определить поверхность нагрева калорифера
7. Определить объем барабана, если напряженность по влаге 50 кг/м3-ч для частиц
8. Определить диаметр барабана, приняв отношение длины барабана к диаметру L/D = 6

Скачать решение задачи И20

Задача И21 (вар 4)

Требуется рассчитать барабанную сушилку для воздушной сушки (NH4)2SO4. Место установки г. Брянск. Исходные данные, производительность сушилки по высушенному материалу 550 кг/ч, начальная влажность материала 24%, конечная 6%, температура материала начальная 19°С, конечная 45°С, температура воздуха после калорифера 110°С, на выходе из сушилки 50°С, удельные потери тепла в окружающую среду q = 30 кДж/кг, удельная теплоемкость 1,68 кДж/кг
Калорифер обогревается водяным насыщенным паром с температурой 135°С, коэффициентом теплопередачи К = 15 Вт/м?•К
1. Определить количество испаренной влаги
2. Определить удельный расход тепла на нагрев материала
3. Определить внутренний баланс сушилки
4. Определить влагосодержание воздуха на выходе из сушилки
5. Определить расход тепла в калорифере
6. Определить поверхность нагрева калорифера
7. Определить объем барабана, если напряженность по влаге 50 кг/м3-ч для частиц
8. Определить диаметр барабана, приняв отношение длины барабана к диаметру L/D = 6

Скачать решение задачи И21

Задача И22

Рассчитать температуру воздуха на выходе из сушилки. Дано: температура воздуха на входе в сушилку – 150 град., расход воздуха – 25000 м3/час. В сушилку подается паста 2 т/час. Влажность пасты 50%, температура пасты на входе – 25 град. На выходе из сушилки – сыпучий продукт (теплоемкостью пренебречь) с остаточной влажностью – 1%. При расчете учесть теплопотери через стенки оборудования – 2%

Скачать решение задачи И22

Задача И23 (онлайн решение УГЛТУ каф. ХТД билет №8)

Определить по I-x диаграмме температуру поступающего в теоретическую сушилку воздуха, если парциальное давление пара атмосферное воздуха РПо = 2,5 кПа, а воздуха на выходе из сушилки имеет ф = 30%, tро = 37°С

Скачать решение задачи И23

Задача И24 (онлайн решение УГЛТУ каф. ХТД билет №7)

Определить производительность вентилятора, если в теоретической сушилке испаряется 500 кг/ч воды. Воздух на входе в сушилку имеет t1 = 100°C и РП1 = 2 кПа, на выходе ф = 40% и t2 = 55°C

Скачать решение задачи И24

Задача И25 (онлайн решение УГЛТУ каф. ХТД билет №3)

Для теоретической сушилки определить температуру воздуха на входе в сушилку, если параметры воздуха перед калорифером х0 = 0,01 кг/кг, а после сушилки ф2 = 50%, t2 = 50°С

Скачать решение задачи И25

Задача И26 (онлайн решение УГЛТУ каф. ХТД билет №11)

Определить расход пара в калорифере, если давление пара Ризб = 2 атм, воздух перед калорифером имеет температуру точки росы 10°С и ф0 = 70%, а на выходе из сушилки температура воздуха 45°С и ф2 = 52%. Расход воздуха на сушилку 1000 кг/ч. Сушилка теоретическая

Скачать решение задачи И26

Задача И27 (онлайн решение УГЛТУ каф. ХТД билет №2)

Рассчитать точку росы для воздуха с температурой 80°С, если атмосферное давление равно 730 мм.рт.ст, а относительная влажность равна 80%.

Скачать решение задачи И27

Задача И28 (онлайн решение УГЛТУ каф. ХТД билет №1)

В сушилку поступает 600 кг/ч влажного материала влажностью w01 = 40%. Конечная влажность материала 10%. Определить количество испаряемой влаги и количество воздуха, подаваемого в сушилку, если влагосодержание его возрастает от 0,01 до 0,03 кг/кг абсолютно сухого воздуха

Скачать решение задачи И28

Задача И29

Производительность сушилки по сухому материалу составляет 600 кг/ч, при этом влажность материала изменяется от 35 до 8 %. Известно, что показание психрометра 15 °С и 18 °С. Температура выходящих из сушилки газов 40 °С при относительной влажности 65%. Для сушки газ нагревается в калорифере водяным паром под давлением 2атм. Установлено, что при этом коэффициент теплопередачи равен 33 Вт/(м2К). Принять, что сушилка работает под давлением 745 мм.рт.ст. Определить производительность сушилки по греющему пару и рассчитать площадь калорифера. Потерями пренебречь

Скачать решение задачи И29

Задача И30 (задача 24а)

Из сушилки выходит 500 кг/ч материала с влажностью А% (масс.). за один час в сушилке удаляется из материала 200 кг влаги. Найти начальную влажность материала  а) А=5

Скачать решение задачи И30

Задача И31 (задача 2а)

Производительность сушилки 200кг/ч по удаляемой влаге. Определить расход высушенного продукта, если начальная влажность материала 30% (масс.), а конечная А% (масс.). а) А = 3.

Скачать решение задачи И31

   

Cтраница 16 из 16

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