Решение задач по МАХП часть 2
Задача 33 Произвести расчет на прочность основных элементов реактора-котла с рубашкой. Исходные данные. Внутренний диаметр котла D = 1000 мм, рубашки- D1 = 1100 мм, расчетная длина цилиндрической обечайки корпуса аппарата l = 960 мм, давление в корпусе аппарата избыточное 0,3 МПа, вакуумметрическое до 0,08 МПа; температура в корпусе аппарата 160 °С, в рубашке - 160 °С; давление в рубашке 0,6 МПа.
Скачать решение задачи (МАХП) 33 (цена 100р)
Задача 34 Рассчитать скорость химической реакции и объем реактора-котла непрерывного действия для получения сульфата никеля путем взаимодействия гидроксида никеля с серной кислотой по реакции
Ni(OН)2 + 2H2SО4 = NiSО4 + 2Н2О.
Исходные данные. Производительность установки G= 2,0 т/сут по безводному NiSО4. Степень превращения х = 0,85. Константа скорости реакции второго порядка кр = 5,76*10-4 м3/(кмоль•с). Сумма масс продуктов, составляющих реакционную смесь, приходящихся на 1 т целевого продукта, Lm = 6257 кг/т. Плотность реакционной смеси 1167 кг/м3
Скачать решение задачи (МАХП) 34 (цена 100р)
Задача 35 Рассчитать время реакции, диаметр трубы реактора и скорость движения в ней реакционной среды, приняв, что режим движения среды в реакторе - турбулентный. Определить число секций реактора и рассчитать его гидравлическое сопротивление. Объемный расход реакционной среды vP = 16 м3/ч. Начальная концентрация компонента А хАн = 16 кмоль/м3, компонента ВхВн = 1,8 кмоль/м3. Степень превращения 0,85. Константа скорости реакции КР2 = 0,05 м3/(кмоль•с). Плотность реакционной среды р = 980 кг/м3 ее вязкость 6,0 мПа•С. Реакция протекает по стехиометрическому уравнению.
Скачать решение задачи (МАХП) 35 (цена 100р)
Задача 36 Рассчитать камеру радиации печи пиролиза для этановой фракции. Исходные данные. Производительность по сырью G= 7000 кr/ч; расход добавляемого водяного пара Z= 700 кг/ч; температура сырья на входе в печь 35 °С; состав сырья для пиролиза и состав продуктов пиролиза даны в табл. 5.5 и 5.6. Сжигается газовое топливо следующего состава: СН4 - 59 % и Н2 - 41 % об.
Скачать решение задачи (МАХП) 36 (цена 100р)
Задача 37 Провести расчет барабанного вакуум-фильтра с образованием намывного слоя осадка. Определить производительность барабанного безъячейкового вакуум-фильтра, имеющего площадь поверхности 45 м2, для разделения суспензии метатитановой кислоты (МТК). В качестве фильтрующей перегородки служит ткань фильтра - диагональ, сопротивление которой при расчете принимается равным р = 1,919*109 м-1.
Перепад давления при образовании намывного слоя возрастает от 0 до 26,68 кН/м2. Эквивалентный постоянный перепад давления при образовании намывного слоя Рн = 13,34 кПа. Принимаемая конечная толщина уплотненного намывного слоя bупл = 0,08 м. Среднее значение среднего удельного сопротивления осадка для уплотненного намывного слоя толщиной 80 мм за время его образования аупл = 4,57-109 м/кг. Среднее удельное сопротивление осадка для неуплотненного намывного слоя аср.н = 0,781*109 м/кг; вязкость жидкой фазы при температуре фильтрования (t = 20 °С), μн = 1•10-6 кПа*с; частота вращения барабана фильтра n = 1 об/мин;
угол сектора зоны фильтрования 140°.
Скачать решение задачи (МАХП) 37 (цена 100р)
Задача 38 Поверхность фильтрования S = 45 м2; перепад давлений при фильтровании р = 26,68 кПа; удельное сопротивление осадка для уплотненного намывного слоя древесной муки aупл = 8,6*109 м/кг; вязкость жидкой фазы гидролизной кислоты разделяемой суспензии МТК при температуре фильтрования 50 °C, Р = 1,787*10-6 кПа*с; среднее удельное сопротивление осадка, получаемого при разделении суспензии МТК, аср = 124,55*109 м/кг; подача ножа на один оборот барабана фильтра e = 0,1 мм; время фильтрования t = 106,1 с; время выполнения вспомогательных операций tвсп = 7200 c.
Скачать решение задачи (МАХП) 38 (цена 100р)
Задача 39 Радиус барабана фильтра r6 = 1,57 м; радиус барабана со слоем rc = 1,65 м; длина барабана 1 = 4,5 м; толщина и влажность уruютненного намывного слоя древесной муки соответственно бупл = 0,08 м w'= 76 %; плотность уплотненного намывного слоя древесной муки, отложившегася на фильтре, рупл = 1087 кr/м3; плотность жидкой фазы разделяемой суспензии МТК рж = 1265 кг/м3; общая продолжительность одного периода работы фильтра tобщ= 198090 с; средняя скорость фильтрования, отнесенная к общей продолжительности одного периода работы фильтра, vср.н = 1,056*10-5 м/с.
Скачать решение задачи (МАХП) 39 (цена 100р)
Задача 40 Произнести: 1) расчет барабанного вакуум-фильтра без образования намывного слоя; 2) определение производительности установленного барабанного вакуум-фильтра с площадью поверхности 45 м2 для разделения суспензии МТК. В качестве фильтрующей перегородки служит ткань фильтро-диаrональ, сопротивление которой принимается равным 1,919*109 м-1.
Скачать решение задачи (МАХП) 40 (цена 100р)
Задача 41 Поверхность фильтрования S= 45 м2; перепад давлений при фильтровании р = 26,68 кПа; удельное сопротивление осадка для уплотненного слоя аупл = 20*109 м/кг; вязкость жидкой фазы гидролизной кислоты разделяемой суспензии МТК при температуре фильтрования 50 ас Jl = 1,787*10-6 кПа*с; среднее удельное сопротивление осадка, получаемого при разделении суспензии МТК, acp = 250*10^9 м/кг; толщина образуемого слоя осадка МТК бпл = 0,08 м; конечная толщина осадка при его срезе б1 = 0 м; подача ножа на один оборот барабана фильтра е = 0,0001 м; угол сектора зоны фильтрования ф = 140°; время фильтрования t = 106,1 с; время выполнения вспомогательных операций tвсп = 7200 с.
Скачать решение задачи (МАХП) 41 (цена 100р)
Задача 42 Провести расчет площади поверхности фильтрования и других основных параметров вновь проектируемых барабанных вакуум-фильтров с наружной фильтрующей поверхностью. В качестве разделяемой системы служит алюмосиликатная суспензия.
Скачать решение задачи (МАХП) 42 (цена 100р)
Задача 43 Необходимая производительность по фильтрату Q = 0,0015 м3/с; перепад давления при фильтровании р = 66,81 кПа; перепад давлений при промывке P = 66,81 кПа; среднее удельное сопротивление осадка аср =542,35*109 м/кг; сопротивление фильтрующей перегородки, отнесенное к единице жидкости, b = 40,98*109 1/м; содержание жидкой фазы в отфильтрованном осадке (до просушки) w = 80 %; содержание жидкой фазы в отфильтрован ном осадке (после просушки), найденное экспериментально для условий работы, принимаемое в расчете фильтра, w' = 77 %; вязкость жидкой фазы при температуре фильтрования м = 61,89*10^-8 кПа•с; толщина слоя осадка на фильтре бос = 0,007 м; необходимый объем промывной воды на 1 кг влажного осадка Vпр.ж = 0,0015 м3/кг; средняя вязкость промывного фильтрата μпp = 59,88•10-8 кПа•с; коэффициент Кз6 = 0,8, учитывающий снижение производительности фильтра в результате постепенной забивки фильтрующей перегородки; отношение поверхности осадка, орошаемой форсунками, к теоретически необходимой поверхности зоны промывки v = 1,1; общее число ячеек фильтра nя = 24; число ячеек фильтра, одновременно находящихся в зоне просушки, nя = 2; центральный угол, занимаемый сектором съема осадка (принимается из конструктивных соображений) ф = 50°; угол сектора мертвой зоны от уровня жидкости в корыте фильтра до верхней границы начала зоны всасывания фм = 3; угол от горизонтальной оси барабана до верхней границы зоны предварительной просушки фгс = 15°; специальная зона регенерации фильтрующей перегородки не предусматривается.
Скачать решение задачи (МАХП) 43 (цена 100р)
Задача 44 Рассчитать производительность установленного барабанного вакуум-фильтра со стандартным распределением рабочих зон. Поверхность фильтрования S = 40 м2; перепад давления при фильтровании р = 66,81 кПа; перепад давлений при промывке Рпр = 66,81 кПа; среднее удельное сопротивление осадка аср = 542,35*109 м/кг; сопротивление фильтрующей перегородки, отнесенное к единице жидкости, acp = 40,98*109 1/м; содержание жидкой фазы в отфильтрованном осадке (до просушки) w = 80 %; содержание жидкой фазы в снимаемом с фильтра осадке (после просушки) w' = 77 %; вязкость жидкой фазы при температуре фильтрования b = 61,89*10-8 кПа-с; толщина слоя осадка на фильтре бос = 0,007 м; масса твердой фазы, отлагающейся при получении единицы объема фильтрата (t = 50° С), qт = 42,0 кг/м3; отношение объемов отфильтрованного влажного осадка и полученного фильтрата w = 0,187; плотность влажного осадка, pос = 1120 кг/м3; необходимый объем промывной воды на 1 кг влажного осадка Vпр.ж = 0,0015 м3/кг; средняя вязкость промывного фильтрата мпp = 59,88*10-8 кПа•с; коэффициент Кзб = 0,8, учитывающий снижение производительности фильтра в результате постепенной забивки фильтрующей перегородки; отношение площади поверхности осадка, орошаемой форсунками, к теоретически необходимой площади поверхности зоны промывки v = 1,1; время просушки осадка tс = 30 с; общее число ячеек фильтра n = 24; радиус барабана фильтра rб = 1,5 м.
Скачать решение задачи (МАХП) 44 (цена 100р)
Задача 45 Рассчитать на прочность элементы конструкции барабанного вакуум-фильтра. Исходные данные L = 5,75 м длина барабана; l1 = 0,78 м - расстояние от опоры до наружной пластины торцевой стенки; l2 = 0,59 м - расстояние между наружной и внутренней пластинами торцевой стенки; l3 = 0,35 м; l4 = 2, 78 м; Р = 19610 Н - усилие, передаваемое на вал от привода; G6 = 14 7100 Н - вес барабана; Мкр = 49030 Н• м крутящий момент на валу от приводного устройства; h1 = 0,04 м; h2 = 0,025 м - толщины соответственно наружной и внутренней пластин торцевой стенки; r1 = а = 0,13 м - радиус правой цапфы; D = 2b = 2,4 м - внутренний диаметр барабана; b - наружный радиус торцевой стенки; S= 0,01 м - толщина стенки обечайки (барабана); R = 1,2 м; q = 3923 Н/м - удельная нагрузка от механизма обжима или съема осадка; р = 2000 кгfм3 - плотность суспензии; ф0 = 70° - угол, характеризующий степень погружения барабана. Опорные реакции: R1 = 88650 Н; R11 = 78060 Н.
Скачать решение задачи (МАХП) 45 (цена 100р)
Задача 46 Определить производительность дискового вакуум-фильтра ДУ 102-2,5 для разделения суспензии рапного гидроксида магния.
Типоразмер дискового вакуум-фильтра ДУ102-2,5; площадь поверхности фильтрования S= 102 м2; число дисков nд = 12; радиус фильтрующего диска rд = 1,25 м; угол сектора зоны фильтрования по внешней окружности диска фд = 120°; угол сектора зоны просушки фсд = 137°; угол погружения фильтрующего диска в суспензию по внешней окружности диска фд = 166°; перепад давления при фильтровании р = 66,7 кПа; среднее удельное сопротивление осадка rср = 96,95*109 м/кг; сопротивление фильтрующей ткани, отнесенное к единице вязкости, Rф = 60,4*109 1/м; содержание жидкой фазы в отфильтрованном осадке (до просушки) w = 62% масс.; требуемое содержание жидкой фазы в осадке, снимаемом с фильтра (после просушки), w' = 57% масс.; плотность жидкой фазы при температуре фильтрования Рж = 1020 кгjм3; плотность твердой фазы рж = 2400 кг/м3; динамическая вязкость жидкой фазы при температуре фильтрования μ= 0,94*10-6 кПа•с; толщина слоя осадка по внутренней границе поверхности фильтрования бос = 0,005 м; содержание твердой фазы в суспензии с = 10 %; плотность влажного осадка р0 = 13,05 кг/м3; время просушки осадка tсев= 60 с; коэффициент Кзб = 0,8, учитывающий снижение производительности фильтра в результате постепенной забивки фильтрующей перегородки.
Скачать решение задачи (МАХП) 46 (цена 100р)
Задача 47 Произвести расчет площади поверхности фильтрования и других основных параметров вновь проектируемого дискового вакуум-фильтра для разделения суспензии рапного гидроксида магния. Величины, подлежащие определению при проведении расчета: необходимая площадь поверхности фильтрования S = 102 м2; распределение зон на фильтре, град. число дисков nд = 12; радиус фильтрующего диска rд = 1,25 м; угол сектора зоны фильтрования по внешней окружности диска фд = 120°; угол сектора зоны просушки фсд = 137°; угол погружения фильтрующего диска в суспензию по внешней окружности диска фд = 166° скорость вращения дисков фильтра n, 1/с; радиус фильтрующего диска rд, м; расстояние от центра диска до внутренней границы поверхности фильтрования r, м. Производительность по фильтрату QФ = 115,74*10-3 м3/c; время просушки осадка tсв = 60 с; угол, занимаемый сектором съема (включая мертвые зоны) до места погружения диска, ф1д = 55°; угол сектора мертвой зоны от уровня жидкости в корыте фильтра до верхней границы начала зоны всасывания по внутреннему краю поверхности фильтрации на диске фмв = 55°.
Скачать решение задачи (МАХП) 47 (цена 100р)
Задача 48 Провести расчет производительности по данным опытов на лабораторной установке с наливной воронкой без вычисления констант фильтрования ленточного фильтра ЛУ 1,6-0,5-3,2, используемого для разделения суспензии полиметилметакрилата. Фильтрующая перегородка-ткань капроновая, арт. 56027. Площадь поверхности фильтрования S = 1,6 м2; рабочая ширина ленты В= 0,5 м; общая длина вакуум-камер L = 3,2 м; толщина набираемого слоя осадка бос = 0,016 м; число стадий промывки осадка nnp = 1; применяемое промывное устройство - лоток; необходимый объем промывной жидкости на единицу массы влажного осадка бр.ж = 0,002 м3/кг. Экспериментальные данные, полученные при заданных условиях проведения процесса и используемые для расчета промышленного фильтра: поверхность лабораторного фильтра Sл = 0,01 м2; объем суспензии, необходимой для образования на лабораторном фильтре слоя осадка заданной толщины, Vсп.л = 500*10^-6 м3; объем полученного фильтрата Vл = 400*10-6 м3; масса полученного влажного осадка mосл = 0,2378 кг; время фильтрования t = 20 с; время промывки осадка при заданном количестве промывной жидкости tпр = 63 с; время просушки осадка tc = 30 с; перепад давлений при фильтровании р = 58 кПа; содержание жидкой фазы в отфильтрованном осадке до просушки w = 32,5 % к массе; содержание жидкой фазы в осадке после промывки и просушки w' = 14,4% к массе; коэффициент, учитывающий снижение производительности в результате постепенной забивки фильтрующей перегородки и перехода от модели к промышленному аппарату, кс.пр = 0,7.
Скачать решение задачи (МАХП) 48 (цена 100р)
Задача 49 Определить производительность существующего фильтра ЛУ 2,5-0,5-4,8 на основании уравнений фильтрования при условии полного расслоения суспензии в зоне загрузки. Фильтр используется для разделения суспензии шлифпорошка М40. Фильтрующая перегородка-ткань плащ-палатка, арт. 610 (выбрана из условий уноса твердой фазы не более 0,15 кг/м3)
Скачать решение задачи (МАХП) 49 (цена 100р)
Задача 50 Площадь поверхности фильтрования S = 2,4 м2; рабочая ширина ленты В= 0,5 м; общая длина вакуум-камер L = 4,8 м; перепад давлений при фильтровании р = 60 кПа; среднее удельное сопротивление осадка аср = 3,7069•109 м/кг; сопротивление фильтрующей перегородки, отнесенное к единице вязкости, аср = 158,92*109 1/м; толщина набираемого слоя осадка бос = 0,016 м; время просушки осадка tc = 60 с; содержание жидкой фазы в отфильтрованном осадке до просушки w = 22 % масс.; содержание жидкой фазы в осадке после просушки w' = 10 % масс.; динамическая вязкость жидкой фазы суспензии при температуре фильтрования μ = 0,9358*10-6 кПа*с; коэффициент, учитывающий снижение производительности в результате постепенной забивки фильтрующей перегородки и перехода от модели к промышленному аппарату, кспр = 0,7.
Скачать решение задачи (МАХП) 50 (цена 100р)
Задача 51 Определить производительность существующего фильтра по данным лабораторных опытов без определения констант фильтрования. Карусельный фильтр К100-15К используется для разделения суспензии фосфогипса из фосфоритов Кара-Тау. Фильтрующая перегородка-ткань перхлорвиниловая. Концентрация суспензии ст = 33 % масс. Площадь поверхности фильтрования (фактическая) S = 108 м2; угол сектора, занимаемого основными зонами (фильтрование, промывка и просушка), фосн = 286°; число ковшей nк = 24; толщина набираемого слоя осадка 800 = 0,040 м; число стадий промывки осадка nпр = 3; необходимый объем промывной жидкости на 1 кг влажного осадка: на 1-й стадии Vпр.ж1 = 0,33*10-3 м3/кг; на 2-й стадии Vпр.ж2 = 0,33*10-3 м3/кг; на 3-й стадии Vпрж3 = 0,33*10-3 м3/кг. Экспериментальные данные, полученные при заданных условиях проведения процесса и используемые для расчета промышленного фильтра: поверхность лабораторного фильтра Sл = 0,01 м2; объем суспензии, необходимый для образования на лабораторном фильтре слоя осадка заданной толщины, бп.л = 0,55*10-3 м3; объем полученного фильтрата Vл = 0,15*10^-3 м3; масса полученного влажного осадка mосл = 0,628 кг; время фильтрования 25 с; время промывки осадка: на 1-й стадии tпр1 = 24 с; на 2-й стадии tпр2 = 21 с; на 3-й стадии tпр3 = 21 с; время просушки осадка tc = 20 с; перепад давлений при разделении суспензии, промывке и просушке осадка р = Рпр = Ре = 60 кПа; содержание жидкой фазы в отфильтрованном осадке до просушки w =57% масс.; содержание жидкой фазы в осадке до просушки w' = 37% масс.; коэффициент, учитывающий снижение производительности в результате постепенной забивки фильтрующей перегородки и перехода от модели к промышленному аппарату, Kс.пр = 0,8; коэффициент, учитывающий при промывке неравномерность толщины осадка, образующегося в ковшах промышленного фильтра, kнт = 1,1.
Скачать решение задачи (МАХП) 51 (цена 100р)