Решение задач часть 2 Расчет массообменных аппаратов
Задача 2.2 Выполнить проектный расчет ректификационной колонны непрерывного действия с клапанными тарелками для получения 100000 тонн этилена в год. Колонна работает при давлении 1,2 МПа. Требуемое содержание этилена в дистилляте 98% (масс.), содержание этилена в кубовом остатке 4% (масс.). Состав исходной смеси: 57% этилена и 43% этана (масс.). Исходная смесь поступает в колонну при температуре кипения.
Скачать решение задачи 2.2 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.4. Рассчитать однокамерную сушилку с кипящим слоем при следующих исходных данных: производительность по высушенному материалу 450 кг/ч; начальное влагосодержание материала w1 = 0,68 кг/кг; конечное влагосодержание продукта w2=0,029 кг/кг; коэффициент теплоемкости продукта см = 1,4 кДж/(кг К); плотность высушенного продукта 3000 кг/м3; начальная температура материала 18°С; конечная температура продукта 60°С; атмосферное давление равно 100 кПа; начальная температура воздуха перед калорифером t1 = 18°С, после калорифера t2 = 130°С; влажность воздуха 75%; средний диаметр частиц dч = 1,5мм.
Скачать решение задачи 2.4 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.5. Рассчитать диаметр и высоту пневматической трубной сушилки. Исходные данные: производительность по исходному влажному материалу 700 кг/ч; начальное влагосодержание исходного материала w1= 0,1 кг/кг; конечное влагосодержание w2 = 0,01кг/кг; температура воздуха на входе в сушилку t1 = 300°С, на выходе t2 = 100°С; температура материала на входе в сушилку t = 15°С; эквивалентный размер частиц dэ = 0,9мм, максимальный размер частиц dм = 1,2 мм; фактор формы частиц материала y = 0,7; коэффициент теплоемкости материала см=1200 Дж/(кг*К), плотность материала 1940 кг/м3
Скачать решение задачи 2.5 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.7. Рассчитать диаметр и высоту противоточной абсорбционной колонны с регулярной насадкой для поглощения двуокиси углерода водой.
Исходные данные: содержание двуокиси углерода (СО2) в газовой смеси – 20% (мольн.); расход газовоздушной смеси на входе в абсорбер 1200 кмоль/час; давление процесса 1,5 МПа; температуры газа в аппарате и воды на входе составляют 20°С; требуемая степень извлечения двуокиси углерода 85%.
Скачать решение задачи 2.7 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.8. Определить гидравлическое сопротивление абсорбционной колонны с регулярной (кольца Рашига в укладку) насадкой при рабочей высоте абсорбера 15м, скорости газа 0,5 м/с; диаметр аппарата 2,5 м; объемный расход жидкости составляет 40 м3/час.
Скачать решение задачи 2.8 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.10. Рассчитать диаметр, высоту, гидравлическое сопротивление противоточной абсорбционной колонны с насыпной насадкой Палля 50х50х5 мм для поглощения сероводорода (Н2S) водой.
Исходные данные: расход газовоздушной смеси 1500 м3/час; начальные концентрации распределяемого компонента (в объемных долях) в газе Yн = 0,3; в воде Хн = 0; степень извлечения сероводорода 75%; давление в аппарате равно 6 МПа; температуры газа и жидкости одинаковы и равны 20°С.
Скачать решение задачи 2.10 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.15 Подобрать стандартизованные тарельчатые абсорбционные колонны по исходным данным, см. Таблица 4, провести расчет гидравлического сопротивления.
G –нагрузка колонны по газу; G = 21200 кг/ч;
L – нагрузка колонны по жидкости; L = 19800 кг/ч;
p, pж – плотность газа и жидкости; p = 7,8 кг/м3; pж = 920 кг/м3;
G - поверхностное натяжение жидкости; G = 0,018 Дж/м2
m , mж - вязкости газа и жидкости, m = 2,3*10-6 , mж = 4,3*10-3
nст=17 – число ступеней изменения концентрации.
Тип тарелки – клапанные
Скачать решение задачи 2.15 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.21 Подобрать стандартизованные тарельчатые абсорбционные колонны по исходным данным, см. Таблица 4, провести расчет гидравлического сопротивления.
G –нагрузка колонны по газу; G = 43000 кг/ч;
L – нагрузка колонны по жидкости; L = 47500 кг/ч;
p, pж – плотность газа и жидкости; p = 5,8 кг/м3; pж = 675 кг/м3;
G - поверхностное натяжение жидкости; G = 0,041 Дж/м2
m , mж - вязкости газа и жидкости, μ = 1,8*10-6, μж = 2,4*10-6
nст=14 – число ступеней изменения концентрации.
Тип тарелки – провальные
Скачать решение задачи 2.21 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.26. Рассчитать диаметр, длину, число оборотов, угол наклона барабана, необходимую мощность для вращения барабанной сушилки для сушки поливинилхлорида.
Исходные данные: производительность 12000кг/час; начальное влагосодержание материала w1 = 25%, конечное w2 = 0,3%; температура воздуха на входе в сушилку t1 = 130°С; температура на выходе t2 = 55°С;
Скачать решение задачи 2.26 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.30. Рассчитать и подобрать нормализованную барабанную сушилку для сушки хлористого калия.
Исходные данные: производительность 3000 кг/ч; начальное влагосодержание материала w1=7%, конечное влагосодержание w2=0,5%; температура воздуха на входе в сушилку t1 = 700°С, на выходе t2 = 170°С, насыпная плотность материала pм = 1650 кг/м3, насыпная плотность высушенного материала н = 1000 кг/м3; средний размер частиц материала dч = 1,5мм; удельная теплоемкость сухого продукта см = 1,16 кДж/(кг К).
Скачать решение задачи 2.30 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.36. Рассчитать однокамерную цилиндрическую сушилку с кипящим слоем для сушки силикагеля.
Исходные данные: производительность 5500кг/ч; начальное влагосодержание материала w1 = 0,40 кг/кг; конечное влагосодержание материала w2 = 0,015 кг/кг, критическое wкр = 0,030 кг/кг; средний диаметр частиц dср = 0,2 мм; плотность материала pм = 2300 кг/м3, коэффициент теплоемкости сухого материала см= 0,85 кДж/(кг*К),температура материала на входе в сушилку q1 =18°С, температура воздуха на входе в сушилку t1 = 200°С, на выходе t2 = 70°С.
Скачать решение задачи 2.36 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.40. Рассчитать ректификационную колонну с провальными тарелками.
Исходные данные: нагрузка по пару 34000 кг/ч; нагрузка по жидкости 27500 кг/ч; плотность паров 3,34 кг/м3; поверхностное натяжение 0,017 н/м; плотность жидкости 660 кг/м3; вязкость паров 5*10-5 Па*с; вязкость жидкости 0,005 Па с; толщина листа тарелки d = 2мм; ширина шага b = 4мм; число ступеней изменения концентрации nст=20; расстояние между тарелками Нт = 0,7м.
Скачать решение задачи 2.40 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.51. Рассчитать диаметр, высоту и гидравлическое сопротивление тарельчатых ректификационных колонн по исходным данным, приведенным см. Исходные данные к задачам 2.41 – 2.56 Таблица 5. Исходная смесь Вода-уксусная кислота, Тип тарелки - Колпачковые, GF = 14000 кг/ч, XF = 0,63, XD = 0,93, XW = 0,04, P = 3МПа, tохл = 22°С.
ХF, ХD, ХW - массовые доли низкокипящего компонента соответственно в питании, дистилляте и остатке; Р – абсолютное давление пара в колонне;
tохл – температура охлаждающей воды на дефлегматор.
Скачать решение задачи 2.51 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.59. Подобрать типовую барабанную сушилку по следующим исходным данным: производительность по готовому продукту 1750кг/ч; начальное влагосодержание материала w1 = 0,2 кг/кг, конечное w2 = 0,01 кг/кг, критическое влагосодержание материала wк = 0,05 кг/кг, коэффициент теплоемкости сухого материала см = 1000 Дж/(кг-К), насыпная плотность материала = 1500 кг/м3, температура материала на входе в сушилку q1 = 20°С, температура воздуха на входе в сушилку t1 = 130°С, температура воздуха на выходе t2 = 40°С, средний размер частиц материала dч = 2мм, барометрическое давление равно 105 Па. Температура окружающего воздуха t0 = 15°С с относительной влажностью 75%.
Скачать решение задачи 2.59 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.65. Рассчитать и подобрать нормализованную барабанную сушилку для сушки суперфосфата.
Исходные данные: производительность 2500 кг/час; начальное влагосодержание материала (масс. %) w1 = 24%, конечное w2 = 2%; температура воздуха на входе в сушилку t1 = 600°С, на выходе t2 = 80°С; коэффициент теплоемкости сухого материала см = 1,21 кДж/(кг К);плотность материала рм = 1700 кг/м3, плотность высушенного материала рн = 1000 кг/м3, средний размер частиц материала dср = 2мм
Скачать решение задачи 2.65 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.72. Рассчитать ректификационную колонну с провальными тарелками.
Исходные данные: нагрузка по пару 30000 кг/ч; нагрузка по жидкости 25000 кг/ч; плотность паров pn = 3,34 кг/м3; поверхностное натяжение 0,017 н/м; плотность жидкости pж = 720 кг/м3; вязкость паров 5*10-5 Па*с; вязкость жидкости 0,005 Па?с; толщина листа тарелки d = 2мм; ширина шага b = 4мм; число ступеней изменения концентрации nст=25; расстояние между тарелками Нт = 0,7м.
Скачать решение задачи 2.72 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.73. Рассчитать однокамерную сушилку с кипящим слоем для сушки мыла.
Исходные данные: производительность по высушенному мылу 2100 кг/ч; начальное влагосодержание материала w1 = 0,55 кг/кг, конечное влагосодержание w2 = 0,12 кг/кг, критическое wкр = 0,36 кг/кг; средний размер частиц материала dср = 8мм; фактор формы частиц материала e = 0,4; плотность материала rм = 1600 кг/м3; коэффициент теплоемкости сухого материала см = 2 кДж/(кг?К), температура материала на входе в сушилку q1 = 30°С, температура воздуха на входе в сушилку t1=160°С, на выходе t2 = 60°С.
Скачать решение задачи 2.73 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.77. Рассчитать и подобрать нормализованную барабанную сушилку для сушки хлористого аммония.
Исходные данные: производительность 2000кг/час, начальное влагосодержание материала (в масс. %) w1 = 8%, конечное w2 = 0,8% , температура воздуха на входе в сушилку t1 = 400°С, на выходе t2 = 120°С, коэффициент теплоемкости сухого материала см = 1,2 кДж/(кг К); плотность материала p=1100 кг/м3; средний размер частиц материала dср = 0,2мм.
Скачать решение задачи 2.77 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.80. Рассчитать ректификационную колонну с тарелками ТС-Р при следующих исходных данных: нагрузка по пару 15000 кг/ч; нагрузка по жидкости 28000 кг/ч; плотность паров 4,25 кг/м3; поверхностное натяжение 0,02 н/м; плотность жидкости 880 кг/м3; число ступеней изменения концентрации nст = 25; расстояние между тарелками 0,5 м. Вспениваемость жидкости средняя, давление в колонне атмосферное.
Скачать решение задачи 2.80 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.85 Рассчитать десорбцию аммиака из водного раствора глухим паром.
Исходные данные: количество поступающей жидкости 20000 кг/ч. Массовые доли аммиака в водном растворе на входе 0,02, на выходе 0,002; массовая доля аммиака в парогазовой смеси 0,9. Общее давление в колонне 0,1 МПа, температура поступающей жидкости 80°С. Для построения процесса использовать тепловую диаграмму для системы NH3 – Н2О или воспользоваться рекомендациями [50].
Скачать решение задачи 2.85 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.87. Рассчитать насадочный абсорбер для поглощения диоксида углерода водой из газовой смеси. Для выбранного аппарата рассчитать его гидравлическое сопротивление.
Исходные данные: расход газовой смеси 1000 кмоль/ч; давление в аппарате 1,6 МПа. Состав газовой смеси (объемн.%): СО2 – 30,2; СО – 4,0; Н2 – 48; N2 - 17,8. На орошение подается чистая вода при температуре 25°С. Степень извлечения диоксида углерода составляет 95%.
Скачать решение задачи 2.87 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.88. Рассчитать и подобрать нормализованную ректификационную колонну непрерывного действия с ситчатыми тарелками для получения 100 000 тонн этилена в год. Колонна работает при давлении 1,5 МПа. Требуемое содержание этилена в дистилляте 98% (масс.), содержание этилена в кубовом остатке 4% (масс.). Состав исходной смеси: 57% (масс.) этилена и 43% (масс.) этана. Исходная смесь поступает в колонну при температуре кипения.
Скачать решение задачи 2.88 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 2.97. Рассчитать ректификационную колонну с клапанными тарелками для разделения смеси н-пентан – н-гексан. Определить максимальную допустимую скорость движения пара в полном сечении колонны; рассчитать диаметр аппарата; гидравлическое сопротивление тарелок; расчетное межтарельчатое расстояние; дать описание принципа работы переливных устройств; рассмотреть влияние уноса жидкости, диапазона устойчивой работы на условия работы тарелок.
Исходные данные: расход пара 50000 кг/ч, жидкости 35000 кг/ч; давление в аппарате 0,3 МПа, температура 350 К. Состав компонентов в потоках пара y и жидкости х: у1=х1=30 % (масс.), у2=х2=70 % (масс.).
Скачать решение задачи 2.97 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)