Решение задач по ПАХТ задачниу Романков, Флисюк
Примеры задач глава 9
Решение задач по вашим данным от 100р
Пример 9.1. Влажный материал, содержащий 280 г влаги на на 1 кг абсолютно сухой основы, высушивается до состояния, соответствующего содержанию 70 г на 1 кг абсолютно сухого материала. Расход поступающего в сушилку влажного материала Gн=2,0 т/ч. Определить количества высушенного материала и испаряемой влаги.
скачать решение примера 9.1(15.17 Кб) скачиваний745 раз(а)
Пример 9.2. Определить количество удаляемой из 1 кг влажного материала влаги при его высушивании от а) 120 до 60 % и б) от 12 до 6 % (на абсолютно сухой материал).
скачать решение примера 9.2(7.09 Кб) скачиваний734 раз(а)
Пример 9.3. Вычислить влагосодержание и энгалышю влажного воздуха при температуре t=30°С, относительной влажности φ=0,75 (75%) и общем давлении П = 0,0981 МПа (1 кгс/см2).
скачать решение примера 9.3(12.61 Кб) скачиваний672 раз(а)
Пример 9.4. По данным предыдущего примера вычислить удельный объем влажного воздуха, приходящийся на 1 кг сухого воздуха, т. е. на (1 + х) кг паровоздушной смеси.
скачать решение примера 9.4(6.07 Кб) скачиваний532 раз(а)
Пример 9.5. Определить относительную влажность воздуха при его температуре t=150°С, общем давлении П = 760 мм рт. ст. и влагосодержании х = 0,070 кг/кг сух. воздуха.
скачать решение примера 9.5(8.39 Кб) скачиваний624 раз(а)
Пример 9.6. Определить влагосодержание воздуха при t=60°С и φ=50%, если барометрическое давление П = 765 мм рт. ст., и оценить погрешность при нахождении этого же влагосодержания с помощью 1-х диаграммы, построенной для среднегодового давления 745 мм рт. ст.
скачать решение примера 9.6(10.21 Кб) скачиваний631 раз(а)
Пример 9.7. С помощью 1-х диаграммы (рис. 9.1) определить энтальпию и влагосодержание воздушно-паровой смеси, имеющей температуру 60°С и относительную влажность 30% . Найти также температуры точки росы и мокрого термометра; сравнить значения tгп и tм с вычисленными по соотношениям (9.6) и (9.7) при П=745 мм рт. ст.

Рис. 9.4 - Определенно параметров влажного воздуха по I-x диаграмме
скачать решение примера 9.7(23.33 Кб) скачиваний656 раз(а)
Пример 9.8. По диаграмме состояния I-х определить парциальное давление водяного пара, относительную влажность и температуру точки росы воздушно-паровой смеси, имеющей температуру t=80°С и энтальпию I=150 кДж/кг сух. воздуха.

Рис. 9.5 - Определение параметров паровоздушной смеси по I-x диаграмме
скачать решение примера 9.8(14.59 Кб) скачиваний572 раз(а)
Пример 9.9. Определить по I-х диаграмме относительную влажность и другие параметры влажного воздуха, если показания психрометра таковы: температура (по сухому термометру) t=40°С к температура мокрого термометра tМ = 35°С. Среди прочих параметров найти температуру точки росы и рп.
скачать решение примера 9.9(11.38 Кб) скачиваний582 раз(а)
Пример 9.10. Определить по 1-х диаграмме энтальпию, влагосодержание и относительную влажность воздуха после его нагрева в поверхностном калорифере от комнатных параметров t0=24°С и φ0 = 0,70 до t1= 90°С.
скачать решение примера 9.10(12.71 Кб) скачиваний574 раз(а)
Пример 9.11. По показаниям психрометра (температура сухого термометра t=85°С и температура мокрого термометра tM=68°С при барометрическом давлении П=750 мм.рт.ст. и скорости воздуха w=1,0 м/с вычислить относительную влажность воздуха.
скачать решение примера 9.11(12.78 Кб) скачиваний537 раз(а)
Пример 9.12 Определить расходы сухого воздуха и теплоты в теоретической сушилке при удалении из материала 100 кг/ч влаги, если начальное состояние воздуха (перед калорифером): t0=15°С и ф0=0,80, а на выходе из сушилки: t2=44°С и ф2=0,50.
скачать решение примера 9.12(14.82 Кб) скачиваний730 раз(а)
Пример 9.13. Определить температуру влажного материала, выходящего из сушилки при влажности выше критической, если воздух на выходе из сушилки имеет температуру t2=100°С и влагосодержание х2=0,0135 кг/кг сух. воздуха.
скачать решение примера 9.13(13.1 Кб) скачиваний565 раз(а)
Пример 9.14. Перед поверхностным калорифером (рис. 9.6) производится смешение в массовых отношениях 1:3 (по сухому воздуху) свежего воздуха с параметрами t1=25°С и ф0=50 % и выходящего из сушилки с параметрами t2=50°С и ф2=80%. Определить параметры смеси перед калорифером и после него, если подогрев смеси производится до температуры t1=80°С.

Рис. 9.6. Схема сушильной установки и изображение в I-х диаграмме процесса сушки с рециркуляцией сушильного агента: К - калорифер; С – сушилка
скачать решение примера 9.14(22.05 Кб) скачиваний541 раз(а)
Пример 9.15. Вычислить движущую силу процесса сушки по влагосодержанию воздуха xcp и по температурному потенциалу kcp. Сушка происходит в периоде постоянной скорости; сушилка теоретическая; нормальный сушильный вариант. Параметры атмосферного воздуха t0=22°С и ф0=75%; параметры воздуха на выходе из сушилки t2=50°С и ф2=45% .
скачать решение примера 9.15(17.38 Кб) скачиваний564 раз(а)
Пример 9.16. Определить необходимые значения расхода воздуха, расхода и давления греющего пара для противоточной сушилки, работающей по нормальному сушильному варианту. Производительность по влажному материалу G = 350 кг/ч; начальная и конечная влажности материала uн=42% и uк=11%; температура материала на входе в аппарат vн=18°С и на выходе vк=47°С. Состояние воздуха до калорифера: t0=15°С и ф0 = 70% : после сушилки: t2=45°С и ф2=60%. Удельная теплоемкость высушенного продукта ск=2,35кДж/(кг·К). Масса транспортирующего устройства Gтр=600кг/ч. Тепловые потери в окружающую среду Qпод составляют 12 % от суммы остальных слагаемых теплового баланса. Влажность греющего пара составляет 6 %.
скачать решение примера 9.16(45.27 Кб) скачиваний609 раз(а)
Пример 9.17. Определить значение термического коэффициента полезного действия теоретической сушилки, работающей при следующих параметрах воздуха: t0=20°С, ф0=80 %; t2=40°С и о ф2=60%.
скачать решение примера 9.17(12.72 Кб) скачиваний570 раз(а)
Пример 9.18. Определить необходимые расходы воздуха, теплоты и греющего пара, термический КПД, а также теплопередающую поверхность парового калорифера при высушивании в теоретической сушилке 500 кг/ч влажного материала от 60 до 10% (считая на общую массу). Показания психрометра атмосферного воздуха t0=20 С и tм=15 С. Уходящий из сушилки воздух имеет t2=50 °С и ф2 = 50 %. Температура насыщенного греющего пара на 9 С (К) превышает температуру воздуха на выходе из калорифера; степень сухости пара 96%. Коэффициент теплопередачи для калорифера К=45Вт/(м2·К). Тепловые потери в окружающую среду составляют лишь 3% от полезной теплоты, что позволяет считать изменение параметров воздуха в сушилке происходящими по линии I-const, а тепловые потери учесть только в тепловом балансе при определении расхода греющего пара.

Рис. 9.8 - Температурная диаграмма для парового подогревателя воздуха
скачать решение примера 9.18(33.11 Кб) скачиваний588 раз(а)
Пример 9.19. В сушилке, работающей по нормальному сушильному варианту, из материала удаляется 1000 кг/ч влаги. Атмосферный воздух с параметрами t0=10°С и ф0=78% нагревается в паровом калорифере насыщенным паром (ризб=4,0кгс/см2, влажность 5%). Показания психрометра на воздухопроводе после сушилки: t2=50°С и tм=37,5°С. Удельный расход теплоты на 13% больше, чем в теоретической сушилке. Определить производительность вытяжного вентилятора, расход греющего пара и поверхность калорифера при коэффициенте теплопередачи К=30 Вт/(м2·К).

Рис. 9.9 - Изменение параметров воздуха в реальной сушилке
скачать решение примера 9.19(35.26 Кб) скачиваний582 раз(а)
Пример 9.20. Определить расходы воздуха и теплоты при высушивании 1,0 г/ч влажного материала от uн=50% до uк=6% (на общую массу) в теоретической сушилке, работающей: а) по нормальному сушильному варианту; б) с промежуточным подогревом, как и в предыдущем варианте, до 100°С; в) с рециркуляцией 80% отработанного воздуха. Сравнить средние значения потенциалов сушки для этих вариантов. Параметры атмосферного воздуха: t0=25 С и х0=0,0095 кг/кг сух. воздуха и воздуха после сушилки: t0=60 С и х2=0,041 кг/кг сух. воздуха.

Рис. 9.10 - Различные сушильные варианты в 1-х диаграмме
скачать решение примера 9.20(79 Кб) скачиваний572 раз(а)
Пример 9.21. При сушке некоторого материала в условиях постоянства параметров сушильного агента получены текущие значения влагосодержаний u' материала (в % на сухое вещество) в зависимости от времени τ (в ч) от начала процесса сушки, представленные ниже:
Определить значения скоростей сушки в зависимости от времени и текущего влагосодержания материала и критическое влагосодержание.

Рис. 9.11 - Изменение скорости сушки во времени
Рис. 9.12 - Зависимость скорости сушки от влагосодержания материала
скачать решение примера 9.21(24.6 Кб) скачиваний557 раз(а)
Пример 9.22. Время сушки влажного материала от 33 до 9% (на сухое вещество) составило 7 ч. Значения критического и равновесного влагосодержаний данного материале при условиях сушки составили uкр=16 и 5,0%. Определить время, необходимое для высушивания этого материала при прежних условиях от 37 до 7%. Начальным периодом нагрева влажного материала можно пренебречь.
скачать решение примера 9.22(16.21 Кб) скачиваний544 раз(а)
Пример 9.23. Определить необходимое время сутки кристаллов салициловой кислоты от uH'=15 до uK'=1% (на абс. сух. материал) в пневматической сушилке и ее высоту при производительности по высушенному продукту Gк = 250 кг/ч. Частицы угловатой формы (эквивалентный диаметр d0=1мм, плотность материала рM= 1480 кг/м3). Параметры воздуха: до калорифера t0=15°С и ф0=70% ; после калорифера t1=90°С; на выходе из сушилки t2=50°С; температура частиц на входе в трубу-сушилку vн=15°С, на выходе vк = 40°С. Удельная теплоемкость сухого материала см = 1,16 кДж/(кг·К). Потери теплоты составляют 5,5 % от теоретической потребности.

Рис. 9.13 - Построение процесса в реальной сушилке в I-х диаграмме.
скачать решение примера 9.23(94.24 Кб) скачиваний524 раз(а)
Пример 9.24. Определить необходимую площадь поверхности влажного материала в противоточном аппарате, где в пределах периода постоянной скорости высушивается 2200 кг/ч влажного материала от 50 до 20%, считая на общую массу. Скорость движения воздуха у поверхности материала протяженностью (каждого изделия) H=0,20 м w=6,0 м/с. Параметры воздуха до подогревателя t0=20 С и ф0=50%, после сушилки t2=63 С и ф2=27% .
скачать решение примера 9.24(26.06 Кб) скачиваний535 раз(а)
Пример 9.25. Определить количество удаляемой влаги при испарении ее со свободной поверхности влажного материала в периоде постоянной скорости сушки при скорости воздуха вдоль поверхности w=5,2 м/с, его температуре 80?С и относительной влажности 20%. Результат сравнить с аналогичными данными для более сухого воздуха (ф0=10%).
скачать решение примера 9.25(15.69 Кб) скачиваний550 раз(а)
Пример 9.26. Рассчитать необходимое значение среднего времени пребывания дисперсного материала при его непрерывной сушке в аппарате с псевдоожиженным слоем. Высушивается Gсух=1,5 т/ч материала от начального влагосодержания uH'=27 до uK'=4% (данные до абсолютно сухому продукту). Параметры воздуха на входе в сушилку t1= 110 С и x1=0,01 кг/кг сух. возд. Расход сушильного агента Gвх=3,7 кг/с; температура исходного материала uH=18 С, удельная теплоемкость сухого материала см=1,30кДж/(кг·К). Приближенно считается, что периодом убывающей скорости сушки можно пренебречь и сушка индивидуальной частицы происходит в пределах периода постоянной скорости при температуре поверхности материала, равной температуре мокрого термометра. Считать сушилку теоретической и перемешивание дисперсного материала - полным. Экспериментальные данные по кинетике сушки материала описываются линейной аппроксимационной зависимостью u = uH' – А·(t-tM) ?

Рис. 9.16 - Предельный вид кривой сушки в периоде постоянной скорости
скачать решение примера 9.26(55.66 Кб) скачиваний538 раз(а)
Пример 9.27. Производительность теоретической сушилки по влажному материалу 2,85 т/ч. Начальное и конечное значения влажности материала 78 и 29% (на общую массу). Параметры сушильного агента (воздуха) перед калорифером равны 21°С и температура точки росы 12°С; после сушилки температура воздуха 53°С и его потенциал 13 К (°С). Определить необходимые расходы воздуха и теплоты, термический коэффициент полезного действия сушилки, поверхность парового калорифера и расход сухого греющего пара избыточным давлением 6 ат. Коэффициент теплопередачи в калорифере 38 Вт/(м2·К); потери теплоты составляют 7 % от ее полезного количества.
скачать решение примера 9.27(38.5 Кб) скачиваний570 раз(а)
Пример 9.28. Производительность теоретической сушилки непрерывного действия 0,65 т/ч по абсолютно сухой основе материала. Начальное и конечное влагосодержания материала равны 60 и 10% (на общую массу). Температура сушильного агента на входе в установку равна 12°С, а относительная влажность 80%. На выходе из сушилки температура и относительная влажность воздуха равны 50°С и 70% соответственно. Вычислить необходимые расходы воздуха и теплоты, термический КПД сушилки, поверхность парового подогревателя воздуха и расход сухого насыщенного пара избыточным давлением 15 ат. Коэффициент теплопередачи в паровом калорифере 45 Вт/(м2·К); потери теплоты составляют 6,5% ее полезного количества.
скачать решение примера 9.28(32.72 Кб) скачиваний538 раз(а)
Примеры решения глава 8
Решение задач по вашим данным от 100р
Пример 8.1. Рассчитать равновесные количества хлористого этила, адсорбированные двадцатью килограммами активированного угля при температурах 20 и -15°С и одинаковом парциальном давлении парообразного хлористого этила в воздухе р=0,162 кгс/см2. Равновесие описывается изотермой Ленгмюра с параметрами а*м=0,56кг/кг угля; b20=0,013 и b-15= 0,12 (мм рт. ст.)-1.
скачать решение примера 8.1(13.85 Кб) скачиваний623 раз(а)
Пример 8.2. Определить количество пропана, адсорбируемого 1 кг силикагеля в равновесных условиях при температуре 20°С и относительных давлениях пропана р/р* = 0,05 и 0,15. Справедлива изотерма равновесия БЭТ с параметрами а*м=2,0 % и С1 = 19.
скачать решение примера 8.2(7.14 Кб) скачиваний560 раз(а)
Пример 8.3. Определить количество поглощенного СS2 одним килограммом цеолита NаА при 20?С и парциальном давлении СS2 р = 30 мм рт. ст. Система NаА-СS2 описывается изотермой (8.3), Коэффициент аффинности для СS2 p=2,08; структурная константа для NаА В = 4,9·10-6 K-2; параметр W0 = 0,205·103 м3/кг.
Рис. 8.3 – Выходные концентрационные кривые: 1 – предельная (обрывная) форма кривой; 2 – Реальная кривая, учитывающая диффузионные сопротивленитя и продольное перемещение в потоке.
скачать решение примера 8.3(11.67 Кб) скачиваний591 раз(а)
Пример 8.4. Вычислить время окончания процесса адсорбции внутри сферической частицы активированного угля СКТ при ее заполнении бензолом при следующих условиях: диаметр частицы d=2·10-3 м; концентрация адсорбтива в окружающем частицу газе С0=20·10-3кг/м3; температура процесса t=20°С; коэффициент эффективной диффузии бензола через насыщенный слой внутри частиц Dэф=2,3·10-6 м2/с.
скачать решение примера 8.4(14.04 Кб) скачиваний656 раз(а)
Пример 8.5. Частицами активированного угля сферической формы диаметром d=4·10-3м адсорбируется хлористый этил при постоянном его парциальном давлении в окружающей частицы среде р=1,5 мм рт. ст. и температуре 20°С, Равновесие описывается изотермой Ленгмюра с параметрами а*м=0,55 кг/кг угля и b= 0,013 (мм рт.ст.)-1. Определить среднюю концентрацию хлористого этила в первоначально чистых частицах угля через 200 с после начала адсорбции. Коэффициент диффузии хлористого этила в воздухе при 20°С принять D=7,9·10-6 м2/с; плотность частицы угля ру = 1,2·103 кг/м3.
скачать решение примера 8.5(23.85 Кб) скачиваний568 раз(а)
Пример 8.6. Вычислить значение коэффициента массоотдачи от потока воздуха, содержащего примесь сероуглерода, фильтрующегося через неподвижный слой сферических частиц адсорбента диаметром 3·10-3 м. Массовый поток воздуха 0,50 кг/(м2·с). Температура воздуха 20°С. Порозность неподвижного слоя ε0 = 0,4.
скачать решение примера 8.6(15.64 Кб) скачиваний549 раз(а)
Пример 8.7. Найти значение общего коэффициента массопередачи при адсорбции паров воды из потока воздуха в аппарате с псевдоожиженным слоем сферических частиц цеолита NаА; диаметр частиц 2·10-3 м. Температура изотермического процесса 20 °С; объемный расход газа на 1 м2 поперечного сечения слоя 5,0·10-3 м3/(м2·с). Концентрация паров влаги в поступающем воздухе 3,5·10-3 кг/м3.
скачать решение примера 8.7(14.26 Кб) скачиваний579 раз(а)
Пример 8.8. Определить максимальное и реальное время защитного действия неподвижного слоя активированного угля СКТ высотой 400 мм при фильтровании через него потока воздуха с начальной концентрацией ларов бензола С0=25·10-3 кг/м3 и температурой 20°С. Скорость воздуха на полное сечение аппарата 0,46 м/с; изотерма адсорбции прямоугольная; равновесная емкость частиц адсорбента а*м=270 кг/м3 (рис. 8.2), порозносгь слоя ε0 = 0,38. Потеря времени защитного действия слоя согласно опытным данным t0= 820 с.
Рис. 8.2 – Резковыпуклая изотерма адсорбции
скачать решение примера 8.8(14.68 Кб) скачиваний573 раз(а)
Пример 8.9. Определить необходимую высоту движущегося со скоростью v=2,6·10-3 м/с слоя активированного угля при адсорбции из потока воздуха (w= 0,42 м/с на полное сечение) адсорбтива от концентрации 0,10 до 0,01 кг/м3. Изотерма адсорбции представлена на рис. 8.5. В поступающем адсорбенте концентрация целевого компонента а0=1,3кг/м3. Зависимость общего коэффициента массопередачи от концентрации адсорбтива в угле представлена аппроксимационной зависимостью k0=12,7·ехр(-0,068·а) с-1. Порозность движущегося слоя ε = 0,50.

Рис. 8.5 – Ступени изменения концентрации при непрерывной противоточной адсорбции
скачать решение примера 8.9(48.61 Кб) скачиваний655 раз(а)
Пример 8.10. Определить основные размеры аппарата с псевдоожиженным слоем частиц цеолита NаА плотностью 1200 кг/м3 и диаметром 2 мм при непрерывной адсорбции водяного пара из потока воздуха от начальной концентрации 3,8·10-3 кг/м3 до конечной концентрации 0,04·10-3 кг/м3 при атмосферном давлении. Объемный расход воздуха 0,50 м3/с при температуре адсорбции 20°С. Концентрация влаги в исходном адсорбенте составляет 0,48 кг/м3. Изотерма адсорбции может быть принята линейной: а*=4·104 С, Коэффициент аффинности для паров влаги b = 2,53; структурная константа цеолита В = 5,5·10-6К-2. Порозность псевдоожиженного слоя 0,5.
скачать решение примера 8.10(41.85 Кб) скачиваний619 раз(а)
Примеры решения глава 7
Решение задач по вашим данным от 100р
Пример 7.1. Бинарная смесь 1,4-диоксана с водой не может быть разделена ректификацией при атмосферном давлении вследствие образования нераздельно кипящей смеси. Для извлечения диоксана используется экстракция его из водного раствора бензолом с последующей ректификацией смеси диоксан - бензол. Определить конечное содержание диоксана в воде, если 150 кг 20 %-го раствора диоксана обрабатываются последовательно пятью порциями бензола по 100 кг каждая. В свежем растворителе массовая доля диоксана 2%. Считать, что на каждой ступени экстрагирования достигается равновесие. Взаимной растворимостью воды и бензола пренебречь.
Данные по растворимости диоксана в воде и бензоле при 25 °С:

Скачать решение примера 7.1(34.71 Кб) скачиваний643 раз(а)
Пример 7.2. В противоточном экстракторе непрерывного действия обрабатываются чистым бензолом сточные фенольные воды с целью очистки воды и извлечения фенола. Определить необходимый расход растворителя и число теоретических ступеней экстрагирования, если в 1 ч обрабатывается 10 м3 воды. Концентрация фенола в воде: начальная 8 кг/м3, конечная 0,5 кг/м3, конечная концентрация фенола в бензоле 25 кг/м3, температура жидкостей 25 С.
Скачать решение примера 7.2(18.84 Кб) скачиваний569 раз(а)
Пример 7.3. По равновесным составам сосуществующих фаз (в массовых долях, %), приведенным в табл. 7.1, построить фазовые диаграммы равновесия для системы вода (А) - уксусная кислота (В) - диэтиловый эфир (С) при 25°С в координатах: а) X, Y - z, Z; б) Х-Y.
Скачать решение примера 7.3(34.25 Кб) скачиваний590 раз(а)
Пример 7.4. Определить наибольшую достижимую массовую долю уксусной кислоты в экстракте для системы вода-уксусная кислота-диэтиловый эфир при 25°С, если экстракция ведется в противотоке: а) для 15 %-й исходной смеси; б) для 5 %-й исходной смеси (по кислоте).
Скачать решение примера 7.4(22.09 Кб) скачиваний591 раз(а)
Пример 7.5. Рассчитать необходимое число ступеней и массу растворителя для экстрагирования уксусной кислоты из водного раствора диэгиловым эфиром (t =25°С), если массовая доля уксусной кислоты в исходной смеси 5%, а в экстракте после отгонки растворителя 60 %. В 1 ч перерабатывается 1000 кг исходного раствора; эфир из рафината и экстракта отгоняется полностью; массовая доля кислоты в остатке не более 1 %
Скачать решение примера 7.5(53.2 Кб) скачиваний625 раз(а)
Притер 7.6. Определить значение коэффициента массопере-дачи при извлечении фенола из сточных вод с помощью осаждающихся капель бензола диаметром 7,8·10-3 м. При температуре 20°С в малых содержаниях фенола справедливо линейное уравнение равновесия у*=3х, что соответствует коэффициенту распределения m=3. Сопоставить значения внешнего и внутреннего сопротивлений массопереносу.
Рис. 7.13 – Диаграмма равновесия и ступени экстрагирования
Скачать решение примера 7.6(27.36 Кб) скачиваний574 раз(а)
Пример 7.7. Определить времена отработки на 100 и на 50 % сферической пористой (См=0,5) частицы при экстрагировании из нее твердого растворимого вещества потоком (С=0,25 м/с) чистого (С = 0) растворителя (рис. 7.8). Радиус частицы 0,4·10-3 м; плотность и вязкость растворителя ρ=1,2·103 кг/м3 и μ=1,4·10-3 Па·с; плотность растворяемого вещества ρм=4,0·103 кг/м3, коэффициент диффузии вещества в растворителе D=3,0·109 м2/с; концентрация насыщения при постоянной температуре процесса экстрагирования С*=30кг/м3. Для определения интенсивности внешней массоотдачи воспользоваться корреляционным соотношением Nu'=0,80·Rе0,5(Рr)1/3 (аналог соотношения (7.20)).

Рис. 7.8 - Послойное экстрагирование из сферической частицы
Скачать решение примера 7.7(26.99 Кб) скачиваний612 раз(а)
Пример 7.8. В вертикальном отстойнике с коническим дном находятся осадок и 7 м3 раствора, содержащего 2т NаОН. После отстаивания сливается прозрачная часть объемом 6 м3, отстойник доливается чистой водой, и суспензия перемешивается. После повторного отстаивания снова сливается 6 м3 чистого раствора. Три слитых с осадка раствора смешиваются и направляются на выпарку. Определить: а) содержание NaOH; б) массовую долю NаОН в растворе, поступающем на выпарку.
Скачать решение примера 7.8(14.24 Кб) скачиваний558 раз(а)
Пример 7.9. С целью извлечения меди колчеданные огарки подвергаются хлорирующему обжигу с поваренной солью. В обожженной массе медь содержится в форме СuС12. Массовая доля хлорида меди составляет 11%. Обожженный продукт подвергается выщелачиванию в противоточной батарее подкисленной водой, получающейся от промывки отходящих газов. Инертная твердая масса удерживает 2 кг воды на 1 кг твердого вещества. На каждой ступени достигается равновесие. Сколько ступеней необходимо иметь в батарее для получения раствора с массовой долей СuС12 12 % и степенью извлечения 98 % Сu из обожженного продукта?
Скачать решение примера 7.9(34.82 Кб) скачиваний581 раз(а)
Пример 7.10. Едкий натр получается по реакции
Na2СО3 + СаО + Н2О = СаСO3 + 2NаОН.
Продукты реакции поступают в первую ступень непрерывной противоточной трехступенчатой батареи с содержанием воды 50 % от массы шлама (СаСO3). В дальнейшем, при переходе со ступени на ступень и выходе из батареи, шлам удерживает воды в 1,5 раза больше собственной массы. Желательно добиться 98 %-го извлечения NаОН. Определить расход воды (на 100 кг сухого шлама) и составы растворов на каждой ступени.
Скачать решение примера 7.10(33.15 Кб) скачиваний565 раз(а)
Пример 7.11. Маслоэкстракционная установка перерабатывает 1 т/ч «лепестка» (раздавленные и частично обезжиренные семена подсолнуха) с массовой долей масла 28 % и бензина 2,5 %. Поступающий в установку в качестве растворителя регенерированный бензин содержит 1,5 % масла. Масса растворителя, поступающего в установку, составляет 50 % от массы «лепестка». По опытным данным масса раствора, удерживаемого твердой фазой, зависит от содержания в нем масла:

Твердый остаток после экстрагирования содержит 5 % масла.
Определить: 1) количество экстракта и массовую долю масла в нем; 2) массу остаточного раствора, удерживаемого твердой фазой (шротом), и массовую долю масла в нем; 3) число ступеней экстрагирования.
Скачать решение примера 7.11(70.76 Кб) скачиваний573 раз(а)
Пример 7.12. В непрерывнодействующей противоточной установке производительностью 4,4 т/сут из руды извлекается озокерит (горный воск) с помощью керосина (или бензина). В экстракте, выходящем из каскада экстракторов, содержится 5 кг озокерита в 100 кг чистого растворителя. В исходной руде 25 % озокерита и 75 % породы. В рафинате 0,2 кг озокерита на 100 кг пустой породы. Растворитель содержит 0,05 кг озокерита на 100 кг керосина. Необходимо определить число теоретических ступеней для осуществления процесса экстрагирования.
Скачать решение примера 7.12(50.9 Кб) скачиваний558 раз(а)
Примеры решения глава 6
Решение задач по вашим данным от 100р
Пример 6.1. Вычислить состав равновесной паровой фазы при 50°С для жидкости, состоящей из смеси гексана и воды, предполагая их взаимную нерастворимость.
Скачать решение примера 6.1(10.04 Кб) скачиваний952 раз(а)
Пример 6.2. Определить температуру кипения при атмосферном давлении жидкой смеси толуола и воды, учитывая их полную взаимную нерастворимость.
Скачать решение примера 6.2(10.53 Кб) скачиваний659 раз(а)
Пример 6.3. Вычислить состав равновесной паровой фазы при 60?С для жидкой смеси, состоящей из 40% бензола и 60% толуола (молярные доли), считая, что смесь характеризуется законом Рауля. Найти также, какого состава жидкая смесь бензола и толуола кипит при 90°С под общим давлением 760 мм рт. ст.
Скачать решение примера 6.3(19.05 Кб) скачиваний910 раз(а)
Пример 6.4. С помощью диаграммы t - х, у* (рис. 6.7) определить состав равновесного пара и температуру кипения для жидкости, молярный состав которой 55 % бензола и 45 % толуола.

Рис. 6.7 – Диаграмма равновесного состояния бинарной смеси
Скачать решение примера 6.4(6.39 Кб) скачиваний721 раз(а)
Пример 6.5. Перегоняются в токе насыщенного водяного пара под атмосферным давлением (760 мм рт. ст.) 2500 кг загрязненного скипидара. Исходная смесь (массовая доля скипидара 88 %, воды 12%) подается в аппарат при 30°С. Внешний подогрев отсутствует. Для перегонки применяют насыщенный пар давлением рабс=1,5 кгс/см2. Степень насыщения водяного пара скипидаром y= 0,7. Определить: а) расход пара на перегонку; б) массовый и молярный состав отгоняемых паров; в) парциальные давления скипидара и воды в смеси паров. Потери теплоты в окружающую среду составляют 10 % от полезно затрачиваемой теплоты. Молярная масса скипидара 136 кг/кмоль; удельная теплоемкость жидкого скипидара 1,76·103 Дж/(кг·К); удельная теплота испарения 310·103 Дж/кг.
Скачать решение примера 6.5(43.28 Кб) скачиваний630 раз(а)
Пример 6.6. В перегонном кубе производится разгонка 1000 кг смеси, в которой массовая доля этанола 60% и воды 40%. После отгонки в кубовом остатке массовая доля спирта 5%. Определить состав дистиллята, его массу и массу кубового остатка. Данные о равновесных составах приведены в табл. 6.1, в которой х обозначает массовую долю этанола в жидкости, у* - массовую долю этанола в равновесном паре.
Скачать решение примера 6.6(21.18 Кб) скачиваний750 раз(а)
Пример 6.7. В условиях предыдущего примера найти для процесса перегонки массу греющего пара (ра6с=2 кгс/см2). Перегоняемая смесь подается в куб нагретой до температуры начала кипения. Потери теплоты составляют 10% от полезно затрачиваемого количества теплоты. Влажность греющего пара 5%. По диаграмме t - х, у* найдено, что температура начала перегонки при массовой доле спирта 60% равняется 81°С, а температура в конце перегонки при массовой доле спирта 5 % составляет 95°С.
Скачать решение примера 6.7(18.92 Кб) скачиваний602 раз(а)
Пример 6.8. При расчете ректификационной колонны с кол пачковыми тарелками расстояние между тарелками принято равным 300 мм. Через колонну проходит 3200 м3/ч пара плотностью 1,25 кг/м3 (при нормальных условиях). Плотность жидкости 930 кг/м3. Абсолютное давление в колонне 1,2 кгс/см2, а средняя температура равна -40°С. Определить требуемый диаметр колонны.
Скачать решение примера 6.8(14.65 Кб) скачиваний610 раз(а)
Пример 6.9. Определить число тарелок в ректификационной колонне непрерывного действия для разделения смеси метанол-вода под атмосферным давлением. Молярная доля метанола в питании колонны 31,5%, в дистилляте 97,5% спирта, в кубовом остатке 1,1%. Коэффициент избытка флегмы 1,77. Число тарелок, эквивалентное одной ступени изменения концентрации, равно 1,7.
Скачать решение примера 6.9(30.95 Кб) скачиваний623 раз(а)
Пример 6.10. В действующей периодически тарельчатой ректификационной колонне под атмосферным давлением разгоняется жидкая смесь тетрахлорида углерода и дихлоряда серы, молярная доля SСl2 50 %. Молярная доля SС12 в дистилляте должна составлять 90%, в кубовом остатке после ректификации - 15%. Коэффициент избытка флегмы 1,2. Определить минимальные числа флегмы в конце и в начале разгонки и необходимое число тарелок, если на одну ступень изменения концентрации приходится 1,7 тарелки.
Скачать решение примера 6.10(28.24 Кб) скачиваний559 раз(а)
Пример 6.11. В ректификационную колонну непрерывного действия додается смесь, в которой молярная доля СН4 = 30 % и N2 = 70 %. Смесь поступает в количестве 1000 м3/ч в парообразном состоянии при ра6с=10кгс/см2 и температуре насыщения. Объемный расход (в м3/ч) указан при нормальных условиях. В результате разделения в колонне получаются газообразные продукты: фракция метана с содержанием 3 % N2 и фракция азота с содержанием 5 % СН4.
Скачать решение примера 6.11(66.83 Кб) скачиваний586 раз(а)
Пример 6.12, Определить высоту и диаметр верхней (укрепляющей) части насадочной ректификационной колонны для разделения смеси метанол - вода при атмосферном давлении. Б колонну подается 1500 кг/ч исходной смеси, в которой молярная доля спирта 40% и воды 60 %. Молярная доля спирта в дистилляте 97,5 %, в кубовом остатке 2 %. Число флегмы R = 1,48, В качестве насадки применены кольца 25х25х3 мм. Колонна работает в режиме эмульгирования.
Скачать решение примера 6.12(36.46 Кб) скачиваний611 раз(а)
Пример 6.13. В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется под атмосферным давлением смесь этанол-вода, молярная доля этанола в смеси 25%. Требуемое содержание спирта в дистилляте 80 %, допускаемое содержание спирта в кубовом остатке не выше 0,1 %. Определить рабочее число флегмы и относительные молярные расходы питания, подаваемого острого водяного пара и кубового остатка, (здесь отсутствует обычный куб-испаритель - источник паров кубовой жидкости.)
Скачать решение примера 6.13(35.06 Кб) скачиваний586 раз(а)
Пример 6.14. Определить число тарелок ректификационной колонны, необходимое для разделения смеси метанол - вода под атмосферным давлением. Молярная доля метанола в питании хF=0,3, в дистилляте хD=0,9, в кубовом остатке хW=0,05. Флегмовое число R=2. Зависимость коэффициента обогащения η от состава жидкости приведена ниже в первых двух строках:


Рис. 6.15 - Ректификация жидкого воздуха в двух совмещенных колоннах (к примерам 6.15 и 6.16).
Скачать решение примера 6.15(9.45 Кб) скачиваний571 раз(а)
Пример 6.16. Определить число флегмы и объемы получаемых азота и кислорода (считая на 1 м3 воздуха) в верхней колонне двухколонного воздухоразделительного аппарата (рис. 6.15), учитывая данные предыдущего примера и принимая, что чистота азота 99%, а кислорода 98 %.
Скачать решение примера 6.16(24.68 Кб) скачиваний557 раз(а)
Пример 6.17. В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется 1790 кг/ч смеси хлороформа и бензола с начальным содержанием хлороформа 35,8% (масс.). Концентрации летучего компонента в верхнем продукте 96% , в кубовом остатке 7,8% (масс.). Флегмовое число равно 3,0. Определить уравнения рабочих линий процесса для верхней и нижней частей колонны, необходимую поверхность теплопередачи дефлегматора и расход воды в нем при ее нагреве от 21 до 44 °С. Коэффициент теплопередачи от конденсирующихся паров к воде в дефлегматоре К= 760 Вт/(м2·К).
Скачать решение примера 6.17(38.64 Кб) скачиваний618 раз(а)
Пример 6.18. Определить необходимое число реальных тарелок для непрерывного разделения 2,8 т/ч смеси ацетон - бензол. Состав исходной смеси хF=0,35, дистиллята хD=0,85 и кубовой жидкости хW=0,03 (мол.). Среднее значение коэффициента обогащения (КПД) на тарелках составляет 0,74. Коэффициент избытка флегмы 1,3 от теоретически минимального значения. Определить также расходы верхнего и нижнего продуктов и явный вид уравнений рабочих линий процесса.
Скачать решение примера 6.18(29.62 Кб) скачиваний601 раз(а)
Примеры решения глава 5
Решение задач по вашим данным от 100р
Пример 5.1. Жидкая смесь имеет состав: молярная доля толуола 58,8% и тетрахлорида углерода (ТХУ) 41,2%. Определить относительную массовую долю толуола X (в кг толуола/кг ТХУ) и его массовую объемную концентрацию Сх (в кг/м3).
Скачать решение примера 5.1(17.22 Кб) скачиваний698 раз(а)
Пример 5.2. Воздух при давлении 745 мм рт, ст. и температуре 34°С насыщен водяным паром. Определить парциальное давление воздуха, объемную и массовую долю пара в воздушно-паровой смеси и его относительную массовую долю, считая оба компонента смеси идеальными газами. Определить также плотность воздушно-паровой смеси, сравнить ее с плотностью сухого воздуха.
Скачать решение примера 5.2(20.95 Кб) скачиваний618 раз(а)
Пример 5.3. Определить плотности диффузионных потоков аммиака в его смеси с воздухом и в аммиачной воде, если массовые концентрации аммиака на одинаковом расстоянии 1,9 м составляют в обоих случаях 5,20·10-3 и 0,14·10-3 кг/м3. Изменение концентрации считать линейным; температура воздуха и воды 15°С; давление в газе 1300 мм рт. ст.
Скачать решение примера 5.3(33.01 Кб) скачиваний579 раз(а)
Пример 5.4. При температуре 25°С приведены в соприкосновение: воздух атмосферного давления, содержащий 14% (объемная доля) ацетилена (С2Н2), и вода, содержащая растворенный ацетилен в количестве: а) 0,29·10-3 кг на 1 кг воды; б) 0,153·10-3 кг на 1 кг воды. Определить: 1) из какой фазы в какую будет переходить адетилен; 2) движущую силу этого процесса перехода (в относительных молярных долях). Общее давление 765 мм рт. ст. Равновесные содержания ацетилена в газовой и в жидкой фазах определяются законом Генри.
Скачать решение примера 5.4(31.53 Кб) скачиваний744 раз(а)
Пример 5.5. В массообменном аппарате, работающем под давлением рабс=3,1 кгс/см2, коэффициенты массоотдачи имеют следующие значения: у= 1,07 кмоль/(м2·ч·у), Δх=22кмоль/(м·ч·Δх). Равновесные составы газовой и жидкой фаз характеризуются законом Генри р*=8·104х. Определить: а) коэффициенты массопередачи Ку и Кх; б) соотношение диффузионных сопротивлений в жидкой и в газовой фазах.
Скачать решение примера 5.5(12.95 Кб) скачиваний644 раз(а)
Пример 5.6. Коэффициент массопередачи в абсорбере Кv=10,4кмоль/(м2·ч·кмоль/м3). Инертный газ - азот. Давление в аппарате рабс = 760 мм рт. ст., температура 20°С. Определить значение коэффициента массопередачи Ку в следующих единицах: 1) кмоль/(м2·ч·у); 2) кмоль/(м2·ч·мм.рт.ст.); 3) кг/м2·ч (кг/кг инертного газа)].
Скачать решение примера 5.6(25.34 Кб) скачиваний542 раз(а)
Пример 5.7. Вычислить коэффициент диффузии сероводорода в воде при 40°С.
Скачать решение примера 5.7(13.8 Кб) скачиваний401 раз(а)
Пример 5.8. Определить расход серной кислоты, используемой для очистки воздуха. Производительность скруббера 500 м3/ч по сухому воздуху 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. Давление атмосферное.
Скачать решение примера 5.8(10.38 Кб) скачиваний593 раз(а)
Пример 5.9. Скруббер для поглощения паров ацетона из воздуха при атмосферном давлении и температуре 20°С орошается чистой водой с расходом 3000 кг/ч. Объемная доля ацетона а исходной паровоздушной смеси 6 %. Расход чистого воздуха в поступающей смеси 1400 м3/ч (считая на нормальные условия). Степень поглощения ацетона 0,98. Уравнение линии равновесия: Y*=1.68Х, где X и Y* выражены в киломолях ацетона на киломоль второго компонента, т. е. воды или воздуха. Определить необходимые диаметр и высоту скруббера, заполненного керамическими кольцами размером 25x25x3 мм. Скорость газа принять на 25 % меньше скорости захлебывания. Коэффициент массопередачи Ку=0,4кмоль ацетона/[м2·ч (кмоль ацетона/кмолъ воздуха)]. Коэффициент смоченности насадки равен единице.
Скачать решение примера 5.9(43.58 Кб) скачиваний697 раз(а)
Пример 5.10. Вычислить коэффициент массопередачи в водяном скруббере при поглощении из газа диоксида углерода по следующим данным. В скруббер поступают 5000 м3/ч газовой смеси, считая при атмосферном давлении и при рабочей температуре, и 650 м3/ч чистой воды. Начальное содержание {объемная доля) диоксида углерода в газе 28,4%, конечное 0,20%. Общее давление в скруббере рабс=16,5кгс/см2. Температура 15?С. В нижнюю часть скруббера загружено 3т керамических колец 50х50х5 мм. Выше загружено 17т колец 35х35х4 мм. Коэффициент смоченности насадки считать равным единице.
Скачать решение примера 5.10(39.64 Кб) скачиваний632 раз(а)
Пример 5.11. Аммиак поглощается в скруббере водой из газа под атмосферным давлением. Начальное содержание аммиака в газе 0,03 кмоль/кмоль инертного газа. Степень извлечения равна 90%. Вода, выходящая из скруббера, содержит аммиака 0,02 кмоль/кмоль воды. В скруббере поддерживается постоянная температура. Равновесные данные приведены ниже:
Определить требуемое число единиц переноса nоу: 1) графическим построением; 2) методом графического интегрирования.
Скачать решение примера 5.11(35.94 Кб) скачиваний668 раз(а)
Пример 5.12. Определить теоретически минимальный расход жидкого поглотителя, необходимый для полного извлечения пропана и бутана из 1000 м3/ч (при нормальных условиях) газовой смеси. Объемная доля пропана в газе 15 % , бутана 10 % . Температура в абсорбере 10?С, абсолютное давление 1800 мм. рт. ст. Растворимости бутана и пропана в поглотителе характеризуются законом Рауля.
Скачать решение примера 5.12(23.28 Кб) скачиваний618 раз(а)
Пример 5.13. Вычислить коэффициент массоотдачи для газовой фазы в насадочном абсорбере, в котором производится поглощение диоксида серы из азота при атмосферном давлении. Температура в абсорбере 20°С. Скорость газа в абсорбере (фиктивная) 0,35 м/с. Абсорбер заполнен кусками кокса (σ= 42 м2/м3, Vсв=0,58 м3/м3). Поглощающая жидкость стекает по насадке в пленочном режиме.
Скачать решение примера 5.13(17.12 Кб) скачиваний609 раз(а)
Пример 5.14. В скруббере с насадкой из керамических колец 50x50x5 мм производится поглощение диоксида углерода водой из газа под давлением рабс=16кгс/см2 (1,57 МПа) при температуре 22°С. Средняя молярная масса газовой сиеси 20,3 кг/кмоль, динамическая вязкость газа при рабочих условиях 1,31·10-5 Па·с, коэффициент диффузии СО2 в инертном газе 1,7·10-6 м2/с. Фиктивная скорость газа в скруббере 0,041 м/с, плотность орошения (фиктивная скорость жидкости) 0,064 м3/(м2·с).
Определить общую высоту единицы переноса hоу, принимая коэффициент смоченности насадки равным единице.
Скачать решение примера 5.14(32.94 Кб) скачиваний585 раз(а)
Пример 5.15. Вычислить необходимую высоту противоточного насадочного абсорбера (рис. 5.1) для непрерывного процесса поглощения паров метанола из потока воздуха водой при атмосферном давлении. Диаметр абсорбера 1,0 м, удельная поверхность насадки 140 м3/м3. Температура процесса 15°С. Расход воздуха 1500 м3/ч при заданной температуре. Концентрации метанола в воздухе на входе и выходе из абсорбера 0,060 и 0,006 кмоль м/кмоль вх. В подаваемой на слой насадки воде метанол отсутствует. Насадка смачивается водой на 85 %. Коэффициент избытка воды по отношению к ее теоретически минимальному количеству составляет 1,5, Коэффициент массопередачи паров метанола от воздуха к воде 0,333·10-3 кмоль м/(м2·с (кмоль м/кмоль вх)). Линейная равновесная зависимость содержания метанола в воде и воздухе имеет вид Y*(Х) = 1.20Х в мольных долях.
Скачать решение примера 5.15(40.98 Кб) скачиваний584 раз(а)
Пример 5.16. Определить высоту слоя насадки в противоточном насадочном абсорбере диаметром 0,8 м, в котором вода поглощает пары аммиака из потока воздуха. Расход воздушно-аммиачной смеси 0,50 м3/с при температуре 20°С и атмосферном давлении. Начальная и конечная концентрации аммиака в потоке воздуха 0,055 и 0,007 кмоль ам/кмоль вх. В исходной воде, подаваемой на слой насадки, аммиак отсутствует. Удельная поверхность насадки 80,5 м2/м3, доля ее смачиваемости 0,75. Значение коэффициента массопередачи паров метанола от потока воздуха к пленке воды на насадке Кy=4,0·104 кмоль ам/(м2·с(кмоль ам/кмоль вх)). Равновесная зависимость линейная Y*(Х)=1,45Х в молярных долях аммиака в воздухе и в воде. Действительный расход воды в 1,7 раз превышает его теоретическое минимальное значение.
Скачать решение примера 5.16(33.78 Кб) скачиваний608 раз(а)
Cтраница 2 из 5