Решение задач часть 3
Задача 4.1 Определить производительность отстойники непрерывного действия для обезвоживания нефти, имеющей температуру 100°С н давление 15 кГ/см2 = 14,7 бар. Плотность нефти при 100° р = 800 кг/м3, кинематическая вязкость 2,9*10-6 м3/сек, диаметр наименьших капель воды d = 0,09 м. Размеры отстойника: диаметр D = 4,2 м, длина L = 15 м.
Скачать решение задачи 4.1 (цена 60р)
Задача 4.2 Рассчитать рамный фильтрпресс (рис. 10 и 11) для фильтрации 180 м3/сутки суспензии с содержанием осадка х = 0,04 м3/м3. Фильтрация ведется при постоянном давлении Ра = 3 ат. На промывку расходуется та же жидкость в количество q = 2 м3/м3 осадка. Сопротивлением фильтрующей ткани можно пренебречь. На основании экспериментальных данных удельное сопротивление осадка при P = 3 • 104•9,81 = 0,294*103 Н/м3.
Скачать решение задачи 4.2 (цена 60р)
Задача 4.3 В сепарирующой центрифуге с числом оборотов 1200 в минуту осветляется масло, вязкость которого 50 спз, плотность 800 кг/м3. Диаметр наименьших взвешенных частиц 20 мк, кажущаяся плотность их рт = 1800 кг/м3. Диаметр барабана центрифуги D = 1 м, высота барабана Н = 0,5 м, ширина закраины (т. е. толщина слоя жидкости) 10 см. Требуется определить часовую производительность центрифуги.
Скачать решение задачи 4.3 (цена 60р)
Задача 4.4 Рассчитать потерю напора в противоточной секции регенератора с движущимся шариковым катализатором. Гранулометрический состав (% мас.) >6,5 – 0,35, 6,5-6 – 12,8, 6-5 – 73,5, 5-4 – 10,3, 4-3 – 2,34, 3-1 – 0,71. Высота слои катализатора 2,5м, температура регенерации, 600 С. Линейная скорость галоп регенерации, 0,5м/с. Линейная скорость катализатора, 0,003 м/сек. Кинематическая вязкость газов регенерации,98,1*10^-6 м2/с. Плотность газон, 0,4 кг/.м3. Пористость слоя 0,49
Скачать решение задачи 4.4 (цена 60р)
Задача 4.5 Рассчитан, пропускную способность катализаторопровода диаметром D = 200 мм для алюмосиликатных катализаторов с частицами средним диаметром d1 = 3,5 мм и d2 = 0,3 мм, насыпная плотность их p1 = 750 кг/м3 и p2 = 800 кг/м3 соответственно.
Скачать решение задачи 4.5 (цена 60р)
Задача 4.6 Произвести гидравлический расчет регенератора каталитического крекинга в кипящем слое. Объем кипящего слоя Vкс = 100 м3. Расход воздуха при нормальных условиях Vв = 31500 м3/час. Катализатор алюмо-силикатный, микросферический. На основании опытных данных линейная скорость газа принимается w = 0,6 м/сек. Для газораспределения установлена решетка, имеющая долю свободного сечения 0,5%. Толщина решетки б = 20 мм, диаметр отверстий d0 = 25 мм. Абсолютное давление в аппарате 2 ат = 1,96 бар, температура 600° С.
Скачать решение задачи 4.6 (цена 60р)
Задача 4.7 В аппарате с кипящим слоем перепад давления между двумя точками, расположенными на расстоянии 3 м друг от друга, составляет 88,3 мм рт. ст. Определите концентрацию катализатора в кипящем слое.
Скачать решение задачи 4.7 (цена 60р)
Задача 4.8 Рассчитать транспортную трубу для транспортирования микросферического алюмосиликатного катализатора в количестве Gтв = 1000 т/ч, если по экспериментальным данным удельная нагрузка пневмоствола равна 1600 т/м2*ч. коэффициент взвеси 80 кг/кг, коэффициент скольжения 1,5. Температура катализатора t=600 С, транспортирующий агент - воздух. Избыточное давление и конце пневмоствола 0,7 ат = 68600 Н/м2. Катализатор представляет собой фракцию с частицами размером до 0,35 мм и средним диаметром частиц 0,2 мм. Высота пневмоствола 35 м.
Скачать решение задачи 4.8 (цена 60р)
Задача 4.9 Определить теплоту сгорания тяжелого газойля каталитического крекинга, имеющего среднюю молекулярную температуру кипения 400° С и относительную плотность 0,9635. Содержание серы в нем S = 1,65%.
Скачать решение задачи 4.9 (цена 60р)
Задача 4.10 Вычислить количество и состав продуктов горения топлива, содержащего С = 85,5%, Н = 11,5%, S = 3%, если известно, что на распыливание его подается водяной пар в количестве Сф = 0,3 кг/кг топлива, а коэффициент избытка воздуха а = 1,3. Теоретически необходимый объем и количество воздуха V0 = 10,76 м3/кг, L0 = 13,9 кг/кг.
Скачать решение задачи 4.10 (цена 80р)
Задача 4.11 Рассчитать трубчатую печь для нагрева 250000 кг/ч нефти. Начальная и конечная температуры нефти Т1 = 160°С и Т2 = 350°С. Доля отгона нефти на входе в колонну е = 0,55. Относительная плотность нефти 0,9. Топливо - нефтезаводский газ следующего состава: 26,3% объем. Н2, 36,3% объем. СН4; 15,0% объем. С2Н4; 17,5% объем. С2Н6; 2,5% объем. СзН,; 2,4% объем. С3Н8. Плотность газа при нормальных условиях 0,8 кг/м3. Абсолютное, давление в эвапорацнонном пространстве колонны 1,7 ат. Длина трубопровода, соединяющего печь с колонной, L = 35 м. На трубопроводе имеются три поворота и одна задвижка.
Скачать решение задачи 4.11 (цена 100р)
Задача 4.12 Рассчитать теплообмспный аппарат для регенерации тепла циркулирующего тяжелого газойля каталитического крекинга. Количество вакуумного газойля G2 = 190000 кг/ч; количество тяжелого газойля G1 = 86000 кг/ч; начальная температура вакуумного газойля (после регенерации тепла легкого газойля) m1 = 80° С; начальная температура тяжелого газойля 350° С; конечная температура тяжелого газойля 200° С; относительная плотность вакуумного газойля p20 = 0,90; относительная плотность тяжелого газойля р20 = 0,95.
Скачать решение задачи 4.12 (цена 100р)
Задача 4.13 Рассчитать погруженный холодильник для охлаждения 66500 кг/ч стабильного бензина, имеющего относительную плотность 0,775; цачальная температура бензина t1 = 120° С, конечная температура t2 = 40° С. Температура воды Т1 = 25° С, Т2 = 45° С.
Скачать решение задачи 4.13 (цена 100р)
Задача 4.14 Определить содержание бензола в парах внизу колонны, если молекулярное содержание его в отходящем из колонны остатке равно х' = 0,01, температура низа колонны 110°С и давление в колонке 760 мм.рт.ст. Давление паров бензола при температуре 110° С, Р = 1748 мм рт. ст.
Скачать решение задачи 4.14 (цена 100р)
Задача 4.15 Найти содержание н-пентана и жидкости на верхней тарелке колонны, если содержание его в парах у' = 0,02, давление в колонне 4 ата = 3,92 бар, температура верха колонны 42,5° С. Константа равновесия пентана в этих условиях К = 0,33.
Скачать решение задачи 4.15 (цена 100р)
Задача 4.16 Вычислить долю отгона смеси, состоящей из 60% н-бутана 40% н-пентана при температуре 60 С и давлении 4 ат.
Скачать решение задачи 4.16 (цена 100р)
Задача 4.17 Рассчитать долю отгона вакуумного газойля на входе в реактор каталитического крекинга при температуре t = 450° С и давлении P = 2 ат абс. Состав вакуумного газойля, молекулярные веса и средние температуры кипения фракций приведены в табл. 2. Состав вакуумного газойля дав в массовых долях. Для расчета массовые концентрации необходимо пересчитать в молярные, так как весь расчет должен вестись в молярных концентрациях.
Скачать решение задачи 4.17 (цена 100р)
Задача 4.18 Определить допустимую скорость паров в этиленовой колонне при следующих условиях: абсолютное давление в колонне Р = 23 ат = 22,0 бар; температура верха - 20° С; расстояние между тарелками 0,3 м; плотность жидкости 415 кг/м3.
Скачать решение задачи 4.18 (цена 100р)
Задача 4.19 Из газа, содержащего 4,0% объемы, пропана, требуется и извлечь 90% пропана от общего его количества. Абсолютное давление в абсорбере равно 12 ат. (11,8 бар), средняя температура 35°С. Абсорбент - газойль с молекулярным весом 200 содержит 0,1% мас. пропана. Часовой расход газа при нормальных условиях 4000 м3/ч. Расход абсорбента принимается 6 кг/м3 газа или 24 000 кг/ч. Предполагается, что применим закон Рауля-Дальтона.
Скачать решение задачи 4.19 (цена 100р)
Задача 4.20 На абсорбцию направляется газ состава, приведенного в табл. 5 качестве абсорбента используется бутан. Целевым продуктом является этилен. Степень извлечения его 95%,, т. о. ф = 0,95. Абсолютное давление в абсорбере Р = 34 ат, температура t = -20° С. На основании практических данных число теоретических тарелок принято равным 8. Требуется определить расход абсорбента и состав растворенного и остаточного газов.
Скачать решение задачи 4.20 (цена 100р)
Задача 4.21 Рассчитать десорбер для отпаривання смеси пропана и этана от газойля при температуре t = 110°C и абсолютном давлении Р = 5 ат. Молярное содержание и поступающем абсорбенте пропана 1,26%, этана 0,5%. Содержание пропана выходящем абсорбенте 0,1%. Молекулярный вес абсорбента 200. Число теоретических тарелок 6.
Скачать решение задачи 4.21 (цена 100р)
Задача 4.22 Рассчитать адсорбер для осушки 33000 кг/ ч или 800 м3/ч (при рабочих условиях) газа пиролиза синтетическим цеолитом. Характеристика газа: содержание влаги z1 = 0,025% мас.; абсолютное давление P = 42 ат = 41,2 бар; температура t = 7 С. Характеристика цеолита: насыпная плотность pн = 720 кг/м3; пористость слоя гранул л = 0,38; влагоемкость а = 4%. Требуется довести содержание влаги до z2 = 0,0005% мас. На основании практических данных необходимое время контакта 0,5 мин, допустимая линейная скорость газа в свободном сечении адсорбера w = 0,08 м/сек.
Скачать решение задачи 4.22 (цена 100р)
Задача 4.23 Рассчитать реактор установки каталитического крекинга на шариковом алюмосиликатном катализаторе, производительностью 65000 кг/ч вакуумного газойля. На основании экспериментальных данных выход продуктов крекинга составляет (в % мас. без учета потерь) газ С1-С4 – 12,4; стабильный бензин – 32; легкий газойль 30, тяжелый газойль – 20,6; кокс – 5. Условия крекинга температура 475-480°С. Объемная скорость 1 ч-1, кратность циркуляции катализатора и сырья 4,5 : 1. Расход водяного пара на отпарку катализатора 3%, тепловой эффект реакции 40 ккал/кг сырья. Равновесный индекс активности катализатора равен 32, температура поступающего сырья tc = 460 C, абсолютное давление сырья на входе в реактор 2ат (1,96 бар), абсолютное давление на выходе из зоны реакции 1,4 ат (1,37 бар). Расход водяного пара в печи составляет 2% на сырье, доля отгона сырья в этих условиях е = 0,9. Расход водяного пара 1300 кг/ч.
Характеристика сырья и продуктов
Наименование Относит. плотность, кг/м? Мол. мас.
Сырье 0,8 300
Газ - 42,3
Бензин 0,77 112
Легкий газойль 0,8 240
Тяжелый газойль 0,92 320
Характеристики катализатора
Насыпная плотность, кг/м3 750
Средний диаметр частиц, мм 3,5
теплоемкость, ккал/кг*С 0,23
Скачать решение задачи 4.23 (цена 100р)
Задача 4.24 Рассчитать реактор и регенератор установки каталитического крекинга вакуумного газойля в кипящем слое. Производительность установки 190000 кг/ч. Катализатор синтетический микросферический, насыпная плотность катализатора 800 кг/м3, средний размер частиц 65 мк. Условия процесса: температура 500°С, массовая скорость подачи сырья 1,5 ч-1, массовая кратность циркуляции катализатора и сырья не менее 6 : 1, абсолютное давление в реакторе 1,6 ат (1,57 бар). На основании экспериментальных данных выход продуктов крекинга составляет (в % мас. без учета потерь) газ С1-С4 – 18; стабильный бензин – 33; легкий газойль 24, тяжелый газойль – 18; кокс – 7. Элементный состав кокса С = 92%, Н = 8% отношение СО : СО2 в продуктах горения 0,7 : 1. По экспериментальным данным интенсивность выжига кокса в реакторе при температуре 600 С, абсолютном давлении 2 ат и концентрации кислорода и газах регенерации 1% составляет kн = 60 кг/т*ч. Допускаемые линейные скорости паров и реакторе 0,5 м/сек, газов в регенераторе 0,7 м/с (на основании опытных данных, полученных па полупромышленной установке). На установке имеется печь, для подогрела сырья до 380° С. Расход водяного пара па отпарку катализатора составляет 3% на сырье, или 5700 кг/ч; расход пара па транспорт катализатора 0,005 кг/кг
Скачать решение задачи 4.24 (цена 100р)
Задача 4.25 Рассчитать реактор для алкилирования бензола тетрамером пропилена в присутствии хлористого алюминия при следующих условиях: температура 50 С; давление атмосферное; продолжительность реакции в реакторе периодического действия 1 ч; молекулярное соотношение бензол : тетрамер пропилена 7,5 : 1; тепловой эффект реакции 80 ккал/кг алкилбензола; производительность установки 1500 кг/ч тетрамера пропилена. Выход целевой фракции додецилбензола составляет 98% от взятого полимера, а общий выход алкилбензолов 130%, считая на полимер. Выход додецилбензола, считая на алкилбензолы, составляет, следовательно, Хлористый алюминий в количестве 6% на сырье вводится в виде комплекса с алкилбепзоламн. Количество комплекса составляет 250% на хлористый алюминий, или 15% на сырье. Температура поступающего сырья 40° С, температура комплекса 60° С.
Характеристика сырья, катализатора и продуктов
Наименование Относит. плотность, кг/м? Мол. мас.
Тетрамер пропилена 0,77 162
Бензол 0,878 78
Комплекс 1,07 -
Алкилбензолы 0,87 243
Скачать решение задачи 4.25 (цена 100р)
Задача 4.26 Рассчитать реактор непрерывного действия для полимеризации этилена под низким давлением. Условия процесса: температура 75° С; абсолютное давление 2,5 атм (2,45 бар). Время пребывания (считая на бензин) 3,5 ч. Бензиновая фракция, используемая в качестве растворителя, имеет плотность 0,70, среднюю молекулярную температуру кипения 90° С и молекулярный вес 95. Тепловой эффект реакции qp = 1000 ккал/кг образовавшегося полиэтилена; теплоемкость полиэтилена сН = 0,6 ккал/кг. Температура бензина, подаваемого в реактор, 40°С, раствора катализаторного комплекса 30°С, этилена 40°С. Отвод избыточного тепла реакции осуществляется путем отдува из реактора части этилена, насыщенного парами бензина, охлаждения отдуваемого потока, конденсации паров бензина и возврата конденсата и несконденсировавшегося этилена в реактор. Отдуваемый поток охлаждается водой до 40° С. Определяем содержание паров бензина в этилене, выходящем из реактора и охлажденном, пользуясь уравнением (192). Абсолютное давление паров бензина при 75 и 40° С по номограмме (рис. 103) равно Р75 = 0,69 ат (0,676 бар), Р46 = 0,224 ат (0,22 бар).
Скачать решение задачи 4.26 (цена 100р)