Решение задач по ПАХТ задачниу Романков, Флисюк

Адсорбция

Задача 8.1 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить равновесные значения масс хлористого этила, поглощенных 1 кг активированного угля, при различных значе­ниях парциальных давлений паров хлористого этила 20 и 200 мм рт. ст. и температурах - 15 и 20°С. Объяснить полученные резуль­таты. Параметры изотермы Ленгмюра взять из примера 8.1.
Скачать решение задачи 8.1 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 8.2 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить равновесные количества пропана, адсорбирую­щиеся одним килограммом мелкопористого силикагеля при 20°С и относительных давлениях пропана 0,07 и 0,14. Считать спра­ведливой изотерму БЭТ с параметрами аМ = 9,5 % (массовая доля) и С1 = 9,2.
Скачать решение задачи 8.2 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 8.3 (задачник Романков, Флисюк)  Определить количества воды, адсорбированной по дости­жении равновесия 8 кг цеолита СаХ при температуре 40°С и пар­циальных давлениях пара р = 5 и 50 мм рт. ст. Параметры изо­термы (8.3): W0= 0,235·10-3м3/кг; В = 6,15·10-6К-2; х=2,53.
Скачать решение задачи 8.3 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 8.4 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить времена полного заполнения сферических час­тиц адсорбента в условиях примера 8.4, но для диаметров 4·10-3 и 1·10-3 м.
Скачать решение задачи 8.4 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 8.5 (задачник Романков, Флисюк)  Определить степени отработки сферических частиц акти­вированного угля при поглощении хлористого этила при условияхпримера 8,5, но при времени процесса 100 с, а также при диамет­рах частиц 3,0 и 2,0 мм.
Скачать решение задачи 8.5 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 8.6 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить интенсивности внешнего массопереноса, отнесенные к единице движущей разности концентрации, для непод­вижных слоев сферических частиц адсорбента размерами 1,0 и 2,0 мм, в процессе адсорбции паров хлороводорода из воздуха при общем давлении П=1520 мм рт. ст. и температуре 15°С. Расход воздушной смеси одинаков - Vc = 0,15 м3/(м2·с).
Скачать решение задачи 8.6 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 8.7 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить значения общих коэффициентов массопередачи при адсорбции паров этанола из потока воздуха в псевдоожиженом слое частицами активированного угля АГ-3 диаметром 1 и 2 мм при 20°С и парциальном давлении паров в исходной смеси 25 мм рт. ст. Расход адсорбента на 1 м2 поперечного сечения слоя 0,60 м3/(м2·с). Высота псевдоожиженного слоя 70 мм. Коэффици­ент аффинности адсорбтива и структурная константа адсорбента 0,61 и 1,02·10-8К-2 соответственно.
Скачать решение задачи 8.7 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 8.8 (задачник Романков, Флисюк)  Определить необходимую высоту Н неподвижного слоя активированного угля СКТ порозностью 0,38 при адсорбции им паров бензола из воздушного потока, имеющего объемную ско­рость 0,280 м3/(м2·с) и начальную концентрацию 0,0190 кг/м3. Необходимо обеспечить время защитного действия слоя искомой высоты, равное 1 ч 30 мин. Значение минимально возможной высоты слоя hm = 70 мм определено экспериментально.
Скачать решение задачи 8.8 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 8.9 (задачник Романков, Флисюк)  В противоточном аппарате с движущимся слоем адсорбен­та и газа-носителя происходит непрерывная адсорбция целевого компонента от 0,110 до 0,005 кг/м3. Поступающий в аппарат ад­сорбент содержит 1,8 кг компонента в одном кубометре собственно твердой фазы. Расход газового потока 0,39 м3/(м2·с) при темпера­туре процесса; объемный расход дисперсной фазы 2,1·10-8м3/(м2·с) при порозности движущегося слоя 0,47. Изотерма адсорбции представлена на рис. 8.5. Опытные данные по значениям общего коэффициента массопередачи представлены графически на рис. 8.6. Определить необходимую высоту слоя адсорбента по уравнениям (8.13) и (8.14).

Романков, Флисюк задача 8.9

Рис. 8.5 Ступени изменения концентрации при непрерывной противоточной адсорбции

Романков, Флисюк задача 8.9

Рис. 8.6 – Графическое интегрирование при определении необходимого времени контакта потока-носителя с адсорбентом
Скачать решение задачи 8.9 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 8.10 (задачник Романков, Флисюк)  В условиях примера 8.10 произвести расчеты при диа­метре частиц адсорбента 4 мм, а затем сравнить значения необхо­димых высот псевдоожиженных слоев при уменьшении выходной концентрации паров влаги в потоке воздуха в два раза (до Ск = 0,02·10-3кг/м3).
Скачать решение задачи 8.10 (задачник Романков, Флисюк)

 

Экстрагирование

Задача 7.1 (задачник Романков, Флисюк)  Построить треугольную диаграмму равновесия для системы вода - уксусная кислота - этиловый эфир при 25°С, пользуясь данными табл. 8.4. Сравнить полученную диаграмму с диаграммой X, Y - z, Z (см. пример 7.3).
Скачать решение задачи 7.1 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.2 (задачник Романков, Флисюк)  Уксусная кислота экстрагируется в противотоке этиловым эфиром из водного раствора, содержащего 20% (масс.) кислоты. Определить необходимое количество растворителя на 1000 кг/ч исходной смеси и число теоретических ступеней экстрагирования, если экстракт должен содержать 60% (масс.), а рафинат - не более 2% (масс.) кислоты (после отгонки растворителя).
Скачать решение задачи 7.2 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.3 (задачник Романков, Флисюк)  Бензойная кислота экстрагируется из водного раствора с содержанием ее 1,5 кг на 1 м3 воды, последовательной промывкой бензолом, содержащим 0,2 кг бензойной кислоты на 1 м3 бензола, при отношении объемов воды и бензола VF=VS=4. Определить, сколько понадобится промывок, если конечное содержание бензола в воде 0,2 кг/м3. Определить также составы получающихся экстрактов. Равновесные данные при рабочей температуре:
Концентрация бензойной кислоты в воде, кг/м3    0,104      0,456      0,707      1,32      1,56

Концентрация бензойной кислоты в бензоле,       0,182       2,45        6,12       18,2      24,5
Скачать решение задачи 7.3 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.4 (задачник Романков, Флисюк)  В противоточном экстракторе экстрагируется 1,4-диоксан из 25 % -го водного раствора бензолом, в котором массовая доля диоксана 0,5 %. Конечная массовая доля диоксана в воде 2 %. Определить: а) минимальную массу растворителя на 100кг исходной смеси; б) необходимое число теоретических ступеней экстрагиро­вания; в) состав экстракта, приняв массу растворителя в 1,5 раза больше минимальной. Равновесные данные см. в примере 7.1.
Скачать решение задачи 7.4 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.5 (задачник Романков, Флисюк)  Построить фазовые диаграммы равновесия в координатах X, Y-z, Z и X-Y для системы вода - уксусная кислота - изопропиловый эфир при 20°С, пользуясь данными о равновес­ных составах сосуществующих фаз (в массовых долях), приведенными в табл.7.3. Соединительные линии на диаграмме X, Y - z, Z, проводить не следует. Определить оптимальный состав экстракта при работе противотоком для 5 и 10% исходных смесей.

Романков, Флисюк задача 7.5

Скачать решение задачи 7.5 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.6 (задачник Романков, Флисюк)  Определить минимальное количество возврата экстракта и соответствующее ему минимальное количество растворителя на 100 кг исходной смеси вода - уксусная кислота с содержанием последней 10% (масс.), если экстракция производится диэтиловым эфиром при 25°С. Экстракт после отгонки растворителя должен содержать 75% (масс.) уксусной кислоты, а рафинат 1% (масс.); растворитель отгоняется полностью.
Скачать решение задачи 7.6 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.7 (задачник Романков, Флисюк)  Решить задачу 7.6 приняв количество возврата двойным против минимального. Определить также число теоретических ступеней экстрагирования. (См. рис. 7.13)

Романков, Флисюк задача 7.7

Рис. 7.13 Диаграмма равновесия и ступени экстрагирования
Скачать решение задачи 7.7 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.8 (задачник Романков, Флисюк)  Построить фазовые диаграммы равновесия в координатах X, Y - z, Z, для системы гептан - метилциклогексан - анилин при 25°С. Данные о равновесных составах сосуществующих фаз (в массовых долях, %) взять из табл. 7.4. Определить какова состава продукты можно получить, обрабатывая 40%-и раствор метилциклогексана в гептане чистым анилином при обычной противоточной экстракции. Определить также минимальное число ступе­ней экстрагирования (при полном возврате экстракта и рафината), если массовая доля мет и л циклогексана в экстракте 98 %, а в рафинате 1 % (после отгонки от растворителя).

Романков, Флисюк задача 7.8

Скачать решение задачи 7.8 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.9 (задачник Романков, Флисюк)  Вычислить значение коэффициента массопередачи в усло­виях примера 7.6 при диаметре капель бензола 0,78·10-3 мм. Сравнить соотношение внешнего и внутреннего сопротивлений массопереносу с результатами примера 7.6.
Скачать решение задачи 7.9 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.10 (задачник Романков, Флисюк)  В условиях примера 7.7 произвести вычисления для оп­ределения времени полного экстрагирования, а также для по­строения кинетической кривой (/„(т) отработки частицы радиусом 0,8·10-3м.
Скачать решение задачи 7.10 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.11 (задачник Романков, Флисюк)  Метилциклогекеан экстрагируется анилином из 40 %-го раствора его в гептане при 250С в экстракционной установке с возвратом части экстракта и рафината. Массовая доля метилцик-логексана в экстракте 98%, а в рафинате 1 % (исключая раство­ритель). Отношение количеств возврата экстракта и экстракта-продукта принять в 1,62 раза больше минимального. Определить число ступеней экстрагирования.
Скачать решение задачи 7.11 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.12 (задачник Романков, Флисюк)  В батарею из трех отстойников противоточного действия, объемом по 7 м3 каждый, поступают 2 т раствора NаОН в 1 м3 воды вместе с осадком СаСО3 и отбираются 6 м3 прозрачного концентри­рованного раствора на выпарку. С другой стороны, в батарею подается в качестве растворителя 6 м3 чистой воды на 2000 кг NаОН. Осадок СаСО3 при переходе со ступени на ступень и при удалении из батареи удерживает 1 м3 раствора. Определить: а) количество NаОН в шламе; б) степень извлечения NаОН; в) процентное содержание NаОН в растворе, поступающем на выпарку.
Скачать решение задачи 7.12 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.13 (задачник Романков, Флисюк)  Определить число ступеней экстрагирования в условиях примера 7.10, если степень извлечения NаОН равна 0,98.
Скачать решение задачи 7.13 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.14 (задачник Романков, Флисюк)  Определить число ступеней экстрагирования в условиях примера 7.11, если массовая доля СиС12 в экстракте будет равна 9 %, а степень извлечения меди 92 %.
Скачать решение задачи 7.14 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.15 (задачник Романков, Флисюк)  Завод перерабатывает в сутки 10 т сульфида бария с соответствующим количеством соды и 35т воды с целью получения карбоната бария и раствора сульфида натрия. Переработка ведет­ся в пятиступенчатой противоточной батарее. Осадок карбоната бария во время процесса удерживает двойное (по массе) количест­во воды. В результате переработки получается 10%-и раствор сульфида натрия. Желательно добиться 98 %-го извлечения суль­фида натрия. Определить: а) потерю сульфида натрия в остатке; б) массу воды, которую необходимо добавить в качестве раствори­теля; в) массовые доли N2S в каждом сгустителе.
Скачать решение задачи 7.15 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 7.16 (задачник Романков, Флисюк)  В противоточной экстракционной батарее экстрагирует­ся едкий натр из продуктов реакции

Nа2СО3 + СаО + Н2О = СаСО3 + 2NаОН.

Поступающая в батарею смесь содержит воды 50 % от массы осадка (СаСО3). Из этой смеси в батарее извлекается 95% NаОН, причем получается 15 %-й раствор. Сколько воды в качестве рас­творителя должно поступать в батарею и сколько ступеней долж­но быть в батарее, если из опытных данных известно, что осадок удерживает раствор в следующих количествах, зависящих от со­держания в нем NаОН

Задача 7.16 (задачник Романков, Флисюк)
   

Перегонка и ректификация

Задача 6.1 (задачник Романков, Флисюк) . Простой перегонке под атмосферным давлением подверга­ются 2600 кг смеси уксусной кислоты и воды. Молярная доля ук­сусной кислоты в исходной смеси 10 %, в остатке - 50 %. Опреде­лить массу остатка и дистиллята и состав дистиллята. Данные о равновесных составах см. в табл. XLIII.
Скачать решение задачи 6.1 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.2 (задачник Романков, Флисюк)  Крезол (СН3С6Н4ОН) перегоняется с водяным паром а) под атмосферным давлением, б) под давлением 300 мм рт. ст. Определить: температуру перегонки; массовый состав получаемой смеси; объемный процент крезола в паре и его парциальное давление. Принять 0,8. Давление насыщенного пара крезола - см. рис. XIV (м-крезол).
Скачать решение задачи 6.2 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.3 (задачник Романков, Флисюк)  Глицерин очищается перегонкой с перегретым водяным паром при 230 °С под вакуумом 590 мм рт. ст. Степень насыщения водяного пара глицерином 0,75. Определить расход пара, уходящего с 1 т глицерина. Сырой глицерин подается при температуре перегонки. Аппарат имеет внешний обогрев. Как изменится состав паровой смеси, если повысить вакуум до 620 мм рт. ст.? Темпера­тура кипения чистого глицерина под давлением 760 мм рт. ст. равняется 290 °С, а под давлением 50 мм рт. ст. 205 °С. Восполь­зоваться правилом линейности, взяв в качестве стандартной жидкости воду (табл. XXXIV).
Скачать решение задачи 6.3 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.4 (задачник Романков, Флисюк)  Смесь бензола и толуола кипит при 95 °С под давлением 760 мм рт. ст. При 95°С давление насыщенного пара бензола Р6=1167 мм.рт.ст.; давление насыщенного пара толуола Рт=480 мм рт. ст. Найти состав кипящей жидкости, считая, что смесь характеризуется законом Рауля. Если жидкость будет содержать в два раза меньше толуола, то под каким давлением она будет кипеть при той же температуре?
Скачать решение задачи 6.4 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.5 (задачник Романков, Флисюк)  Определить равновесные составы жидкости и пара для смеси метиловый спирт - вода при температуре 50 °С: а) под давлением 300 мм рт. ст., б) под давлением 500 мм рт. ст., считая, что смесь характеризуется законом Рауля. Объяснить полученный для случая б) результат.
Скачать решение задачи 6.5 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.6 (задачник Романков, Флисюк)  Построить кривую равновесия х-у* при общем давлении 2 кгс/см2 для смеси гексан-гептан, считая приложимым закон Рауля. Давления насыщенных паров чистых компонентов взять по номограмме (рис. XI).
Скачать решение задачи 6.6 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.7 (задачник Романков, Флисюк)  Определить состав равновесного пара над жидкой смесью, для которой молярная масса воды 10% (мол.), уксусной кислоты 50% (мол.) и ацетона 40% (мол.) при t = 80 °С, считая, что компоненты смеси следуют закону Рауля.
Скачать решение задачи 6.7 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.8 (задачник Романков, Флисюк)  В ректификационную колонну непрерывного действия по­ступает жидкость с молярной долей легколетучего компонента 24 %. Молярная доля легколетучего компонента в дистилляте 95%, в кубовом остатке - 3 %. В дефлегматор поступает 850 кмоль/ч па­ра, а в колонну из дефлегматора 670 кмоль/ч флегмы. Определить молярный расход кубового остатка.
Скачать решение задачи 6.8 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.9 (задачник Романков, Флисюк)  Определить аналитически абсциссы точек пересечения рабочих линий ректификационной колонны с диагональю диаграммы у-х и друг с другом.
Скачать решение задачи 6.9 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.10 (задачник Романков, Флисюк)  В ректификационной колонне непрерывного действия разгоняется смесь этилового спирта и воды. Уравнение рабочей линии нижней части колонны: у=1,28х-0,0143. Определить массовый процент спирта в кубовом остатке.
Скачать решение задачи 6.10 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.11 (задачник Романков, Флисюк)  В колонну непрерывного действия подается смесь бензола и хлороформа. При ректификации получается дистиллят с массовой долей легколетучего компонента 95%. Питающая жидкость содержит 40% этого компонента. Найти флегмовое число, если известно, что оно в 2 раза больше минимального. Данные о равновесных составах см. в табл. ХLIII.
Скачать решение задачи 6.11 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.12 (задачник Романков, Флисюк)  В ректификационной колонне непрерывного действия разгоняется под атмосферным давлением 340 кмоль/ч смеси вода - уксусная кислота. Ордината точки пересечения рабочих линий 0,48. Уравнение рабочей линии верхней части колонны у = 0,84x + 0,15. Количество пара, поступающего в дефлегматор, 550 кмоль/ч. Определить количество кубового остатка (в кг/ч) и массовую концентрацию уксусной кислоты в нем.
Скачать решение задачи 6.12 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.13 (задачник Романков, Флисюк)  В ректификационную колонну непрерывного действия подается 1000кмоль/ч смеси, в которой молярная доля пентана 30% и гексана 70%. В Верхнем продукте молярная доля пентана 95%, а в нижнем - молярная доля гексана 90%. Определить массовый расход верхнего и нижнего продуктов, а также расход пара, конденсирующегося в дефлегматоре, если известно, что флегмовое число R=3.
Скачать решение задачи 6.13 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.14 (задачник Романков, Флисюк)  Из ректификационной колонны выходит 1100 кг/ч дистиллята с массовой долей легколетучего компонента 98,5% и 3650 кг/ч кубового остатка с массовой долей второго компонента 96,6%. Число флегмы 2,94. Определить: а) массовую долю легколетучего компонента в питании колонны; б) расход пара, поступающего из колонны в дефлегматор.
Скачать решение задачи 6.14 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.15 (задачник Романков, Флисюк)  На одной из тарелок ректификационной колонны в верхней (укрепляющей) ее части кипит смесь азота и кислорода. Концентрация азота в жидкости, стекающей с тарелки, 50% (мол.). Найти состав жидкости, стекающей сверху на данную тарелку, если одна ступень изменения концентрации соответствует одной тарелке. Число флегмы 2,3. Верхний продукт принять за чистый азот. Данные о равновесных составах см. в табл. ХLIII.
Скачать решение задачи 6.15 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.16 (задачник Романков, Флисюк)  На одной из тарелок верхней части ректификационной колонны находится жидкость, содержащая 65% (мол.) легколетучего компонента. Колонна работает при флегмовом числе R=2,5.Молярная доля легколетучего компонента в дистилляте 98%. Определить составы пара, приходящего на указанную тарелку и уходящего с нее, если коэффициент обогащения тарелки 0,75, смесь следует закону Рауля, коэффициент относительной летучести а = 2,5. Жидкость на тарелке полностью перемешивается.
Скачать решение задачи 6.16 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.17 (задачник Романков, Флисюк)  В ректификационной колонне непрерывного действия xD = 90% (мол.), xF = 30% (мол.), xW = 3% (мол.), R=8. Определить состав пара, приходящего на тарелку, где жидкость содержит: а) 75 и б) 15% (мол.) легколетучего компонента.
Скачать решение задачи 6.17 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.18 (задачник Романков, Флисюк)  В ректификационной колонне непрерывного действия получается 200 кг/ч 70%-й (молярная доля) уксусной кислоты. Смесь уксусной кислоты с водой поступает в колонну при температуре кипения. Молярная доля уксусной кислоты в исходной смеси 31%. С верха колонны отгоняется смесь с молярной долей уксусной кислоты 8%. Давление в ко­лонне атмосферное. Определить число ступеней изменения концентрации при числе флегмы 4. Определить также расход в кубе колонны греющего пара (рабс = 4 кгс/см2), имеющего влажность 5%. Тепловые потери составляют 4% от полезно затрачиваемой теплоты. Данные о равновесных составах см. в табл. ХLIII.
Скачать решение задачи 6.18 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.19 (задачник Романков, Флисюк)  Уравнения рабочих линий ректификационной колонны для разделения смеси бензола и толуола под атмосферным давлением: у = 0,723x+0,263; у=1,25x-0,0188. В колонну подается 75 кмоль/ч смеси при температуре кипения. Греющий пар в кубе колонны имеет избыточное давление 3 кгс/см2. Определить требуемую поверхность нагрева в кубе колонны и расход греющего пара, имеющего влажность 5%. Коэффициент теплопередачи К=580 Вт/(м2·К). Тепловыми потерями пренебречь. Температуру кипения жидкости в кубе принять как для чистого толуола.
Скачать решение задачи 6.19 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.20 (задачник Романков, Флисюк)  В ректификационную колонну непрерывного действия подается смесь вода - этиловый спирт, содержащая 10% (масс.) спирта. Определить расход тепла в кубе колонны и количество отводимого тепла в дефлегматоре на 1кг дистиллята, содержащего 94% (масс.) спирта, если кубовый остаток практически не содержит спирта. Исходная смесь вводится в колонну при температуре 70°С. Укрепляющая часть колонны работает с числом флегмы 4. Тепловыми потерями пренебречь. Обогрев глухим паром.
Скачать решение задачи 6.20 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.21 (задачник Романков, Флисюк)  Производительность ректификационной колонны для разделения смеси метиловый спирт - вода составляет 1500 кг/ч дистиллята. Колонна работает под атмосферным давлением. Поверхность теплообмена дефлегматора 60 м2, коэффициент теплопередачи в нем 810 Вт/(м2·К). Определить число флегмы и расход охлаждающей воды в дефлегматоре, если она нагревается от 15 до 35С.
Скачать решение задачи 6.21 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.22 (задачник Романков, Флисюк)  Определить требуемую поверхность и расход воды в дефлегматоре ректификационной колонны для разделения бензольно-толуольной смеси при следующих условиях; количество верхнего продукта 600 кг/ч; число флегмы 3,75; начальная и конечная температуры охлаждающей воды 20 и 45 °С; коэффициент теплопередачи 700 Вт/(м2·К). Считать верхний продукт за чистый бензол. Давление в колонне атмосферное.
Скачать решение задачи 6.22 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.23 (задачник Романков, Флисюк)  Определить необходимое число тарелок в ректификационной колонне периодического действия для разгонки смеси хлороформ - бензол под атмосферным давлением. Молярная доля хлороформа в исходной смеси 38%, в дистилляте 97%, в кубовом остатке после перегонки - 10%. Коэффициент избытка флегмы 2. Данные о равновесных составах см. в табл. ХLIII. На одну ступень изменения концентрации приходится 1,4 тарелки.
Скачать решение задачи 6.23 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.24 (задачник Романков, Флисюк)  Обогрев куба ректификационной колонны, в которую подается на разделение 6 т/ч бензольно-толуольной смеси, производится паром с абсолютным давлением 0,1 МПа. Массовая доля бензола в исходной смеси 32%. Требуемая массовая доля бензола в дистилляте 97%, толуола в кубовом остатке - 95%. Определить: а) массовые расходы получаемого дистиллята и кубового остатка; б) требуемое количество тарелок при числе флегмы 3,1 и при к.п.д. тарелок 0,71; в) расход греющего пара и расход воды в дефлегматоре при нагреве воды в нем на 15 К. Влажность греющего пара 5%. Смесь характеризуется законом Рауля. Тепловые потери принять в размере 3% от полезно затрачиваемой теплоты. Питание подается в колонну при температуре кипения. Принять разность температур в кубе колонны 10 К.
Скачать решение задачи 6.24 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.25 (задачник Романков, Флисюк)  Определить диаметр и высоту тарельчатой колонны для разделения смеси метиловый спирт-вода под атмосферным давлением. Расход исходной смеси 3 т/ч. Молярная доля метанола в питании 40%, в дистилляте 95%, в кубовом остатке 5%. Скорость пара в колонне 0,8 м/с, расстояние между тарелками Н=300 мм. Зависимость коэффициента обогащения ? от состава жидкости:
х      10      20      30      40      50      60      70      90
n    0,45   0,55    0,63    0,69   0,75   0,78   0,80   0,80
Скачать решение задачи 6.25 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.26 (задачник Романков, Флисюк)  В ректификационной колонне непрерывного действия при атмосферном давлении разделяется 5,8 т/ч смеси бензол-толуол. Концентрации летучего компонента в исходной смеси 14 %, в дистилляте 90 % и в кубовой жидкости 5 % (масс.). Абсо­лютное давление сухого насыщенного водяного пара в кубе-испарителе (рис. 6.1) 2,5 атм. Флегмовое число равно 2,9. Вода в дефлегматоре нагревается от 24 до 40 °С. Определить: 1} явный вид уравнений рабочих линий процесса для верхней и нижней частей колонны (в мол. долях); 2) необходимые расходы греющего пара в кубе-испарителе и воды в дефлегматоре; 3) требующиеся поверхности дефлегматора и куба-испарителя при коэффициентах теплопередачи в них 800 и 1400 Вт/(м2·К) соответственно.

Романков, Флисюк задача 6.26

Рис. 6.1 – Ректификационная кстановка непрерывного действия
Скачать решение задачи 6.26 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 6.27 (задачник Романков, Флисюк)  Определить необходимое количество реальных тарелок при непрерывной ректификации 2 т/ч смеси этанол–вода. Концентрация легколетучего компонента в исходной смеси, в дистилляте, и в кубовой жидкости (остатке) составляет 0,2; 0,7; 0,05 мол. долей летучего компонента. Среднее значение коэффициента обогащения (КПД) реальных тарелок 0,62. Коэффициент избытка флегмы 1,4. Дать явный вид уравнения рабочих линий процесса. Вычислить расходы дистиллята и кубовой жидкости. Равновесные данные взять из таблицы XLIII.
Скачать решение задачи 6.27 (задачник Романков, Флисюк)

   

Основа массопередачи. Абсорбция

Задача 5.1 (задачник Романков, Флисюк)  Определить плотность смеси равных объемов бензола и нитробензола, относительную массовую долю X нитробензола и его молярную объемную концентрацию Сх, считая, что объем жидкой смеси равен сумме объемов компонентов.
Скачать решение задачи 5.1 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.2 (задачник Романков, Флисюк)  Определить плотность жидкой смеси, содержащей (в мо­лярных долях) 20 % хлороформа, 40 % ацетона и 40 % сероуглерода, считая, что изменения объема при смешении не происходит.
Скачать решение задачи 5.2 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.3 (задачник Романков, Флисюк) 5.3 Воздух насыщен паром этилового спирта. Общее давление воздушно-паровой смеси 600 мм рт. ст., температура 60°С. Считая оба компонента смеси идеальными газами, определить от­носительную массовую долю этанола Y в смеси и плотность смеси.
Скачать решение задачи 5.3 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.4 (задачник Романков, Флисюк)  Газовая смесь, содержащая 26% водорода, 60% метана и 14% этилена (молярные доли) имеет давление рабс=30 кгс/см2 и температуру 20°С. Считая компоненты смеси идеальными газами, определить их объемные массовые концентрации Cy (в кг/м3).
Скачать решение задачи 5.4 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.5 (задачник Романков, Флисюк)  Над плоской поверхностью поглотителя водяного пара со скоростью 2,1 м/с при нормальных условиях проходит паровоз­душная смесь с начальной концентрацией пара 12,0·10-3 кг/м3. Поверхность поглотителя имеет ширину 0,50 и длину 2,0 м. Вы­сота зазора, по которому проходит смесь, составляет 100 мм. Сред­няя толщина пограничного слоя у поверхности, поперек которого происходит диффузия пара, равна 0,40 мм. Определить количест­во поглощенного пара, если на самой поглощающей поверхности концентрацию пара можно принять нулевой, а распределение концентрации вдоль движения воздуха - линейным. Расчет про­водится последовательными приближениями.
Скачать решение задачи 5.5 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.6 (задачник Романков, Флисюк)  В условиях примера 5.3 определить движущую силу процесса массоперехода в начальный момент времени по газовой и по жидкой фазе в объемных концентрациях, мольных и массовых.
Скачать решение задачи 5.6 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.7 (задачник Романков, Флисюк)  Пар бинарной смеси хлороформ - бензол, содержащий 50% хлороформа и 50% бензола, контактирует с жидкостью, содержащей 44% хлороформа и 56% бензола (молярные доли). Давление атмосферное. Определить: а) из какой фазы в какую будут перехо­дить хлороформ и бензол; б) движущую силу процесса массопередачи по паровой и по жидкой фазе на входе пара в жидкость (в мо­лярных долях). Данные о равновесных составах см. в табл. ХLII.
Скачать решение задачи 5.7 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.8 (задачник Романков, Флисюк)  Газовая смесь, содержащая 0,8 % (объемная доля) октана, сжимается компрессором до рабс=5 кгс/см2 и затем охлаждается до 250С. Определить степень выделения октана. Как изменится степень выделения, если охладить сжатую газовую смесь холодильным рассолом до 0 °С? Давление насыщенного пара октана - см. рис. XI.
Скачать решение задачи 5.8 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.9 (задачник Романков, Флисюк)  Рассчитать коэффициенты молекулярной диффузии под атмосферным давлением: а) пара бензола в паре толуола при температуре 100°С; б) пара этилового спирта в водяном паре при температуре 92°С.
Скачать решение задачи 5.9 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.10 (задачник Романков, Флисюк)  Определить коэффициент массопередачи в орошаемом водой абсорбере, в котором у = 2,76·10-3 кмоль/(м2·ч·кПа), а x = 1,17·10-4 м/с. Давление в аппарате рабс = 1,07 кгс/см2. Уравнение линии равновесия в мольных долях: у* = 102x.
Скачать решение задачи 5.10 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.11 (задачник Романков, Флисюк)  Определить среднюю движущую силу и общее число еди­ниц переноса nоу при поглощении из газа паров бензола маслом. Начальная концентрация бензола в газе 4% (объемная доля); улавливается 80% бензола. Концентрация бензола в масле, вытекающем из скруббера, 0,02 кмоль бензола/кмоль чистого масла. Масло, поступающее в скруббер, бензола не содержит. Уравнение равновесной линии в относительных мольных концентрациях: у*=0,126х. Движущую силу выразить в единицах концентрации Y (кмоль бензола/кмоль инертного газа).
Скачать решение задачи 5.11 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.12 (задачник Романков, Флисюк)  В скруббере поглощается водой диоксид серы из инертного газа (азота) под атмосферным давлением (760 мм рт. ст.). Начальное содержание диоксида серы в газе 5% (об.). Температура воды 20°С, ее расход на 20% больше теоретически минимального. Извлекается из газа 90% SО2. Определить: 1) расход воды на поглощение 1000 кг/ч сернистого газа; 2) среднюю движущую силу процесса; 3) общее число единиц переноса nоу. Линия равновесия может быть принята за прямую; координаты двух ее точек: 1) парциальное давление SО2 в газовой фазе р = 39 мм рт. ст., X = 0,007 кг SО.2/кг воды; 2) р = 26 мм рт. ст., X = 0,005 кг SО2/кг воды.

Скачать решение задачи 5.12 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.13 (задачник Романков, Флисюк)  В насадочном абсорбере производится поглощение пара метанола водой из газа под атмосферным давлением при средней температуре 27°С. Содержание метилового спирта в газе, поступающем в скруббер, 100 г на 1 м3 инертного газа (счи­тая объем газа при рабочих условиях). На выходе из скруббера вода имеет концентрацию 67% от. от равновесной с входящим газом. Уравнение растворимости метилового спирта в воде в относительных мольных концентра­циях: Y*=1.15Х. Извлекается водой 98% от исходного коли­чества спирта. Коэффициент массопередачи: Kх = 0,5 (кмоль спирта м2·ч кмоль спирта/кмоль воды) инертного газа 1200 м3/ч (при рабочих условиях). Абсорбер заполнен насадкой из керами­ческих колец с удельной поверхностью 190 м3/м?. Коэффициент смачивания насадки 0,87. Фиктивная скорость газа в аб­сорбере w= 0,4 м/с. Определить расход воды и требуемую высоту слоя насадки.
Скачать решение задачи 5.13 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.14 (задачник Романков, Флисюк)  В скруббер диаметром 0,5 м подается 550 м3/ч (при 760 мм рт. ст. и 20 °С) воздуха, содержащего 2,8% (объемная доля) аммиака, который поглощается водой под атмосферным давлением. Степень извлечения аммиака 0,95. Расход воды на 40% больше теоретически минимального. Определить: 1) расход воды; 2) общее число единиц переноса nоу; 3) высоту слоя насадки из керамических колец 50X50X5 мм. Коэффициент массопередачи: Ку=0,001кмоль аммиака/(м2·с кмоль аммиака/кмоль воздуха). Данные о равновесных концентрациях жидкости и газа взять из примера 5.11. Коэффициент смоченности насадки 0,9.
Скачать решение задачи 5.14 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.15 (задачник Романков, Флисюк)  Воздух с примесью аммиака пропускается через орошаемый водой скруббер, наполненный насадкой из колец с удельной поверхностью 89,5м2/м3. Свободный объем начадки 0,79 м3/м3. Температура процесса абсорбции 28 С, абсолютное давление 1кг/см2. Объемная доля аммиака в газовой смеси 5,8%. Массовая скорость газа, отнесенная к полному сечению скруббера, 1,1кг/(м2·с). Определить коэффициент массоотдачи для газа, считая что скруббер работает при пленочном режиме.
Скачать решение задачи 5.15 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.16 (задачник Романков, Флисюк)  Рассчитать коэффициент массоотдачи от жидкой фазы в насадочном абсорбере, в котором производится поглощение ди­оксида углерода водой при температуре 20 °С. Плотность ороше­ния 60 м3/(м2·ч). Насадка - керамические кольца 35х35х4 мм навалом. Коэффициент смоченности насадки 0,86.
Скачать решение задачи 5.16 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.17 (задачник Романков, Флисюк)  Определить коэффициент массоотдачи для газа в скруббере при поглощении пара бензола из коксового газа по следующим данным: насадка хордовая из реек 12,5х100 мм с расстоянием между рейками b = 25 мм (для такой насадки 4dэ = 2b = 0,05 м); скорость газа, считая на полное сечение скруббера, 0,95 м/с; плотность газа 0,5 кг/м3; динамический коэффициент вязкости газа 0,013 мПа с; коэффициент диффузии бензола в газе 16-10-8 м2/с. Режим считать пленочным.
Скачать решение задачи 5.17 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.18 (задачник Романков, Флисюк)  Определить диаметр и высоту тарельчатого абсорбера для поглощения водой аммиака из воздушно-аммиачной смеси при атмосферном давлении и температуре 20°С. Начальное содержание аммиака в газовой смеси 7% (об.). Степень извлечения 90%. Расход инертного газа (воздуха) 10000 м3/ч (при рабочих условиях). Линию равновесия считать прямой, ее уравнение в относи­тельных массовых концентрациях: Y* = 0,61X. Скорость газа в абсорбере (фиктивная) 0,8 м/с. Расстояние между тарелками 0,6 м. Средний к. п. д. тарелок 0,62. Коэффициент избытка поглотителя 1.3.
Скачать решение задачи 5.18 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.19 (задачник Романков, Флисюк)  По условиям предыдущей задачи определить: 1) высоту насадочного абсорбера с насадкой из керамических колец 50ХХ50х5 мм, приняв hy - высоту слоя насадки, эквивалентную теоретической тарелке (ВЭТТ), равной 0,85 м; 2) величину коэффициента массопередачи в этом насадочном абсорбере Ку кг аммиака /(м2·с кмоль аммиака/кмоль воздуха) насадки равным 0,9.
Скачать решение задачи 5.19 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.20 (задачник Романков, Флисюк)  По данным контрольных задач 6.20 и 6.21 определить высоту слоя насадки через общее число единиц переноса nоу и высоту единицы переноса (ВЕП) h0у.
Скачать решение задачи 5.20 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.21 (задачник Романков, Флисюк)  Абсорбер для улавливания паров бензола из парогазовой смеси орошается поглотительным маслом с мольной массой 260 кг/кмоль. Среднее давление в абсорбере рабс=800 мм рт. ст., температура 40°С. Расход парогазовой смеси 3600 м3/ч (при рабочих условиях). Концентрация бензола в газовой смеси на входе в абсорбер 2% (об.) извлекается 95% бензола. Содержание бензола в поглотительном масле, поступающем в абсорбер после ре­генерации, 0,2% (мол.). Расход поглотительного масла в 1,5 раза больше теоретически минимального. Для расчета равновесных составов принять, что растворимость бензола в м:асле определяется законом Рауля. При концентрациях бензола в жидкости до X=0,10 кмоль бензола/кмоль масла равновесную зависимость Y*=f(X) считать прямолинейной. Определить: 1) расход поглотительного масла в кг/ч; 2) концентрацию бензола в поглотительном масле, выходящем из абсорбера; 3) диаметр и высоту насадочного абсорбера при скорости газа в нем (фиктивной) 0,5 м/с и высоте единицы переноса (ВЕП) hоу = 0,9 м; 4) высоту тарельчатого абсорбера при среднем к. п. д. тарелок 0,67 и расстоянии между тарелками 0,4 м.
Скачать решение задачи 5.21 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.22 (задачник Романков, Флисюк)  В абсорбере под атмосферным давлением при температуре 20°С поглощается из парогазовой смеси 300 кг бензола в 1 ч. Начальное содержание пара бензола в парогазовой смеси 4% (об.). Степень извлечения бензола 0,85. Жидкий поглотитель, поступающий в абсорбер после регенерации, содержит 0,0015 кмоль бензола/кмоль поглотителя. Фиктивная скорость газа в абсорбере 0,9 м/с. Уравнение линии равновесия: Y* =0,2Х, где Y* и X выражены соответственно в кмоль бензола/кмоль инертного газа и кмоль бензола/кмоль поглотителя. Коэффициент избытка поглотителя 1,4. Определить диаметр абсорбера и концентрацию бензола в поглотителе, выходящем из абсорбера.
Скачать решение задачи 5.22 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.23 (задачник Романков, Флисюк)  В насадочном аппарате диаметром 1,2 м из потока воздуха поглощаются пары этанола от начальной (в нижнем сечении аппа­рата) концентрации 0,065 до конечной концентрации 0,006 кмоль эт/кмоль вх. Движение воздуха и жидкого поглотителя в аппарате противоточное. В исходном потоке подаваемой сверху воды этанол отсутствует. Объемный расход воздуха при температуре 30°С и атмосферном давлении составляет 1200 м3/ч. Удельная поверхность насадки 204 м2/м3, доля смоченности ее водой 0,85. Коэффициент массопередачи этанола от воздуха к воде Ку = 3,1·10-4 кмоль эт/(м2·с (кмоль эт/кмоль вх)). Равновесная зависимость линейная У*(Х)=1,40Х. Коэффициент избытка воды по отношению к ее теоретически минимальному расходу составляет 1,3. Вычислить необходимый расход воды и высоту слоя насадки.
Скачать решение задачи 5.23 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 5.24 (задачник Романков, Флисюк)  В насадочном абсорбере непрерывного действия из воз­душного потока поглощаются пары аммиака с помощью подаваемого в верхнюю часть аппарата потока воды. Диаметр аппарата 1,1 м. Удельная поверхность насадки 140 м2/м3, а доля смачиваемости ее поверхности 0,7. Расход воздушно-аммиачной смеси 1400 м3/ч; начальная и конечная концентрации аммиака в возду­хе 0,050 и 0,0045 кмоль ам/кмоль вх; температура воздуха и воды 12°С. Коэффициент массопередачи от воздуха к воде Ку= 3,1·10-4 кмоль ам/(м2·с (кмоль ам/кмоль вх)). Равновесная зависимость имеет линейный характер Y*(Х) = 1,35X. Расход во­ды в 1,5 раза превышает теоретически минимальное количество. Вычислить необходимую высоту слоя насадки и расход воды.
Скачать решение задачи 5.24 (задачник Романков, Флисюк)

   

Выпаривание. Кристаллизация

Задача 4.1 (задачник Романков, Флисюк)  Сколько растворителя необходимо выпарить из 1800 кг/ч исходного раствора, чтобы массовая доля растворенного вещества изменялась: а) от 1 до 3%; б) от 20 до 60%?
Скачать решение задачи 4.1 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.2 (задачник Романков, Флисюк)  Определить значения удельных расходов сухого насыщенного водяного пара при выпаривании воды (например, с целью дистилляции) под атмосферным давлением и под разрежением 0,8 кгс/см2. Абсолютное давление греющего пара 2,0 кгс/см2. Вода поступает в кипятильник: а) предварительно подогретой до температуры кипения; б) с температурой 15°С.
Скачать решение задачи 4.2 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.3 (задачник Романков, Флисюк)  Определить новое давление греющего пара, если необходимо повысить производительность выпарного аппарата, обогреваемого насыщенным водяным паром с избыточным давлением ризб = 1,5 кгс/см2, необходимо повысить с 1200 до 1900 кг/ч по исходному раствору. Выпаривание в обоих случаях производится под атмосферным давлением при температуре кипения 105°С, подача раствора при температуре кипения. Тепловые потери отсутствуют, значение коэффициента теплопередачи и конечной концентрации остаются неизменными.
Скачать решение задачи 4.3 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.4 (задачник Романков, Флисюк)  Определить расход греющего пара влажностью 4,5% и избыточным давлением 2 кгс/см2 при выпаривании под атмосферным давлением 1,4 т/ч водного раствора от 9 до 32%. Температура исходного раствора 18°С, упаренного раствора 105°С; потери теплоты в окружающую среду составляют 80кВт.
Скачать решение задачи 4.4 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.5 (задачник Романков, Флисюк)  При атмосферном давлении упаривается 0,746 кг/с водного раствора с начальной температурой 95°С и массовой долей растворенного вещества 7%. Температура кипения в аппарате 105°С, температура раствора на выходе 103 °С. Избыточное давление насыщенного греющего пара риэ6=2 кгс/см2. Поверхность греющей камеры F=52 м2, коэффициент теплопередачи К=1060 Вт/(м2·К). Потери теплоты в окружающую среду составляют 110 кВт. Определить концентрацию раствора на выходе из выпарного аппарата и необходимый расход греющего пара при его влажности 5 %.
Скачать решение задачи 4.5 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.6 (задачник Романков, Флисюк)  Под атмосферным давлением происходит непрерывное концентрирование раствора сульфата аммония от 12,5 до 30,6%. Расход концентрированного раствора 800 кг/ч; исходный раствор предварительно подогревается в теплообменнике от 24 до 80°С вторичным паром выпарного аппарата; остальной расход вторичного пара (экстра-пар Е) отводится для обогрева других аппаратов (рис. 4.3). Тепловые потери составляют 6 % от суммарной теплоты нагрева в выпарном аппарате и испарения (Qнагр+Qисп). Потеря разности температур вследствие гидравлического сопротивления трубопровода от сепаратора до теплообменника tгс = 1,0°С (К). Определить расход греющего пара (пар насыщенный, ризб=2 кгс/см2, влажность 5 %); расход экстра-пара и необходимую поверхность подогревателя при коэффициенте теплопередачи в нем К= 700Вт.

Романков, Флисюк задача 4.6

Рис. 4.3 - Выпарной аппарат с подогревом исходного раствора вторичным паром и отбором экстра-пара.
Скачать решение задачи 4.6 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.7 (задачник Романков, Флисюк)  Вычислить удельную теплоту испарения и теплоемкость 48%-го водного раствора едкого натра при давлении рабс=0,80 кгс/см2, если при его кипении под давлением 760 мм рт. ст. температура кипения 140°С, а под абсолютным давлением рабс = 0,20 кгс/см3 - 99°С
Скачать решение задачи 4.7 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.8 (задачник Романков, Флисюк)  Определить температуру кипения 42,5%-го водного раствора нитрата аммония при рабс=0,40 кгс/см2.
Скачать решение задачи 4.8 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.9 (задачник Романков, Флисюк)  В выпарном аппарате (рис. 4.1) при абсолютном давлении в среднем слое кипящего растворар рср= 0,40 кгс/см2 выпаривается 10 т/ч раствора от 8 до 42,5%. Температура исходного раствора 74°С; избыточное давление греющего пара ризб = 1 кгс/см2; коэффициент теплопередачи в греющей камере К = 950 Вт/(м2·К). Потери теплоты составляют 3% от суммы (Qнагр+Qисп); потеря разности температур вследствие гидростатического эффекта tГэф=6,1°С (К). Определить поверхность греющей камеры. Вычислить также давление в барометрическом конденсаторе, если значение гидравлической депрессии tгс=1,0°С (К).
Скачать решение задачи 4.9 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.10 (задачник Романков, Флисюк)  Определить изменение производительности Задача выпарного аппарата, работающего под атмосферным давлением и при обогреве его насыщенным водяным паром давлением ризб=1,2 кгс/см2, если в аппарате создать разрежение 0,70 кгс/см2, а обогрев производить греющим паром давлением ризб= 0,60 кгс/см2. Гидростатическое давление на среднем уровне слоя кипящего раствора рГэф=9,81·103 Па; температурная депрессия ?tдепр=4,0°С. Раствор поступает в аппарат при температуре его кипения в выпарном аппарате. Тепловыми потерями пренебречь; значение коэффициента теплопередачи не изменяется.
Скачать решение задачи 4.10 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.11 (задачник Романков, Флисюк)  Определить необходимую поверхность греющей камеры и расход сухого греющего пара абсолютным давлением 2 кгс/см2 при упаривании 1,6 т/ч раствора от 10 до 40 % (масс.) под давлением 1 кгс/см2. Температура исходного раствора 30°С; полезная разность температур 12°С (К); Гидростатическая депрессия tГэф = 4°С (К). Коэффициент теплопередачи 900 Вт/(м2-К). Потери теплоты составляют 5 % от полезно используемого количества теплоты (Qнаг + Qисп).
Скачать решение задачи 4.11 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.12 (задачник Романков, Флисюк)  Под разрежением 0,20 кгс/см2 упаривается 1500 кг/ч раствора от 8 до 36 %. Определить необходимый расход воды, подаваемой: а) в барометрический конденсатор смешения; б) в поверхностный конденсатор. В обоих случаях температура отходящего конденсата на 5°С (К) ниже температуры конденсации, а вода нагревается от 15 до 35°С.
Скачать решение задачи 4.12 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.13 (задачник Романков, Флисюк)  Определить необходимые значения давления и удельного расхода греющего пара (степень сухости 98%) при упаривании под абсолютным давлением р1=0,8 кгс/см2 2кг/с раствора от 5 до 8 % с начальной температурой 70°С. Поверхность греющей камеры 70 м2, коэффициент теплоотдачи составляет 1500 Вт/(м2·К). Потери разности температур вследствие гидростатического эффекта tгэф = 2°С; температурная депрессия tдепр = 5,5°С. Потери теплоты в окружающую среду пренебрежимо малы. Сравнить полученный результат с удельным расходом греющего пара при тех же условиях, но при температуре исходного раствора 130°С
Скачать решение задачи 4.13 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.14 (задачник Романков, Флисюк)  В двухкорпусной прямоточной установке, выпаривается 1т/ч 8%-го водного раствора при абсолютных давлениях 1 и 0,3 кгс/см2 в первом и во втором корпусе. Массовая доля растворенного вещества в растворе после первого корпуса 12%. Температура раствора на выходе из первого корпуса 104°С, после второго 77°С. Обогрев второго корпуса производится вторичным паром первого без отбора экстра-пара. Пренебрегая тепловыми потерями определить конечный состав раствора.
Скачать решение задачи 4.14 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.15 (задачник Романков, Флисюк)  В условиях примера 4.14 определить значения тех же величин, приняв тпромежуточный состав раствора на выходе из первого корпуса: 1) хк1=хн2=9%; 2) хк1=хн2=6%. Объяснить результат 2.
Скачать решение задачи 4.15 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.16 (задачник Романков, Флисюк)  В прямоточной двухкорпусной установке, концентрируется 1000 кг/ч водного раствора нитрата натрия от 10 до 30% массовая доля соли в растворе после первого корпуса 15%. Температуры раствора 103°С и 90°С после первого и второго корпусов. Определить расход растворителя, испаряющегося во втором корпусе за счет самоиспарения.

Скачать решение задачи 4.16 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.17 (задачник Романков, Флисюк)  В прямоточной трехкорпусной выпарной установке концентрируется 1,3 т/ч водного раствора от 9 до 43%. Определить содержание растворенного вещества в растворе на выходе из первого и второго корпусов, если в каждом последующем корпусе испаряется воды на 10 % больше, чем в предыдущем.

Скачать решение задачи 4.17 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.18 (задачник Романков, Флисюк)  Какое предельное число корпусов может быть в прямоточной выпарной установке при давлении греющего пара в первом корпусе ризб=2,3кгс/см2, остаточном давлении в конденсаторе вторичного пара последнего корпуса 147 мм рт. ст. Сумма температурных потерь во всех корпусах 41°С (К); допустимая полезная разность температур в каждом корпусе не должна быть меньше 8°С (К).

Скачать решение задачи 4.18 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.19 (задачник Романков, Флисюк)  В выпашрной аппарат, работающий со сжатием вторичного пара в турбокомпрессоре и использованием его для обогрева этого же аппарата (рис. 4.4), поступает водный раствор с начальной температурой 70°С и массовой долей растворенного вещества 5 %. Из аппарата выводится 550 кг/ч раствора с массовой долей растворенного вещества 15%. Из потерь разностей температур существенна только температурная депрессия tдепр = 2,5°С (К). Турбокомпрессор сжимает вторичный пар от 1,0 до 2,0 кгс/см2. Тепловые потери составляют 5% от (Qнаг + Qисп). Определить количество Gгп сухого насыщенного пара (ризб = 2,0 кгс/см2), которое необходимо добавлять в греющую камеру, и мощность, потребляемую турбокомпрессором при общем его КПД равен 0,72.

Романков, Флисюк задача 4.10

Рис. 4.4 - Схема выпаривания с термокомпрессией вторичного пара.
Скачать решение задачи 4.19 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.20 (задачник Романков, Флисюк)  Определить необходимую температуру охлаждения 40 %-го водного раствора нитрата калия, чтобы после удаления образовавшихся кристаллов содержание соли в маточном растворе оказалось в два раза меньше исходного.
Скачать решение задачи 4.20 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.21 (задачник Романков, Флисюк)  Определить массу кристаллов, выделяющихся из 4,2 т раствора соды при охлаждении от 30 до 15°С и начальном содержании соли 2,5 моль на 1 кг воды. Образующийся кристаллогидрат содержит 10 молекул воды.
Скачать решение задачи 4.21 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.22 (задачник Романков, Флисюк)  Определить необходимую поверхность противоточного кристаллизатора для охлаждения от 85 до 35°С 10 т/ч раствора, содержащего первоначально 7 моль сульфата аммония на 1 кг воды. При охлаждении происходит одновременное испарение воды в количестве 5% от начального расхода раствора. Коэффициент теплопередачи К=380 Вт/(м2·К). Определить также расход охлаждающей воды при ее нагреве от 13 до 24°С.
Скачать решение задачи 4.22 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.23 (задачник Романков, Флисюк)  Вычислить необходимые значения поверхности теплопередачи греющей камеры непрерывно действующего выпарного аппарата, расход греющего пара и его удельный расход при концентрировании в нем 5.0 т/ч раствора нелетучей соли от 6 до 14 % при абсолютном давлении в барометрическом конденсаторе 0,6 кгс/см2. Начальная температура раствора 20°С. Потери разности температур составляют: вследствие гидравлического сопротивления паропровода вторичного пара 3 К (°С), за счет гидростатического эффекта 4 К (°С) и на концентрационную депрессию (эбулиоскопический эффект) 5 К (°С). Потери теплоты в окружающую среду равны 3 % от полезно затрачиваемой теплоты на парообразование из раствора и его подогрев до температуры кипения. Избыточное давление греющего пара 2 кгс/см2, его влажность 2 %. Коэффициент теплопередачи от конденсирующегося греющего пара кипящему в трубках раствору 900 Вт/(м2·К).
Скачать решение задачи 4.23 (задачник Романков, Флисюк)

Задача 4.24 (задачник Романков, Флисюк)  Определить поверхность греющей камеры непрерывно действующего выпарного аппарата, расход греющего пара и его удельный расход при концентрировании в нем 4,0 т/ч раствора нелетучей соли начальная и конечная концентрации равны 8 и 20 % соответственно. Абсолютное давление в сепараторе выпарного аппарата 0,7 кгс/см2. Начальная температура раствора 15°С. Абсолютное давление греющего пара 2 кгс/см2, его степень сухости 95%. Потери разности температур составляют на гидравлический эффект 3,5К (°С) и на концентрационную депрессию (эбулиоскопический эффект) 6К (°С). Коэффициент теплопередачи от конденсирующегося греющего пара кипящему в трубках раствору 1200 Вт/(м2·К). Потери теплоты в окружающую среду составляют 4% от полезно количества.
Скачать решение задачи 4.24 (задачник Романков, Флисюк)

   

Cтраница 4 из 5

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