Задачи на ректификацию и экстракцию
Задача 3.31 На установку однократного испарения непрерывно поступает водометаиолъная смесь в количестве F = 1 кмоль/с. Концентрация метанола хf = 0,2 мол. дол. Определить состав дистиллята и. кубового продукта, если из смеси испаряется 50 % жидкости.
Скачать решение задачи 3.31 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.32 В простую колонну непрерывного действия (рис. 3.19) поступает исходная, смесь метанола и воды с расходом F = 0,2 кмоль/с. Содержание метанола в исходной смеси хf = 0,4 мол. дол. Необходимо получить дистиллят с концентрацией метанола хd = 0,95 мол. дол. Содержание метанола в кубовом остатке не должно превышать xw = 0,05 мол. дол. Определить количество получаемых продуктов.
Схема ректификационной установки с полной колонной
Скачать решение задачи 3.32 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.33 Определить расход греющего пара на ректификацию 0,2 кмолъ/с смеси метанол-вода состава хf = 0,4 мол. дол. с получением 0,078 кмолъ/с дистиллята состава хd = 0,95 мол. дол. и 0,122 кмоль/с кубового остатка с концентрацией хw =0,05 мол. дол. Рабочее флегмовое число R = 0,87. Исходная смесь подается в колонну нагретой до температуры кипения, а флегма при температуре конденсации дистиллята, Давление греющего пара Pгр = 4 ата.
Скачать решение задачи 3.33 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.34 Ректификации подвергают смесь метанола и этанола. Состав исходной смеси хf =0,4 мол.дол.. Требуется получить дистиллят состава xd = 0,95 мол. дол. и кубовый остаток с концентрацией xw = 0,0334 мол. дол. Определить минимальное флегмовое число по уравнению Андервуда и по соотношению Мак-Кэба и Тиле, если исходная смесь подается в виде жидкости, нагретой до температуры кипения.
Скачать решение задачи 3.34 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.35 Рассчитать число теоретических ступеней, необходимых для разделения бинарной смеси метанол-вода под атмосферным давлением. Производительность установки по исходной смеси F = 0,2 кмоль/с. Концентрация метанола в исходной смеси хf = 0,4 мол. дол. Требуется, получить дистиллят с концентрацией xd = 0,95 мол. дол. и кубовый остаток с концентрацией хw = 0.05 мол. дол. Исходная смесь поступает в колонну в виде жидкости, нагретой до температуры кипения.
Скачать решение задачи 3.35 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.36 В тарельчатой ректификационной колонне подвергается ректификации тройная смесь метанол-этанол-вода. Расход исходной смеси 0,2 кмоль/с. Смесь содержит 0,26мол. дол. метанола; 0,34 моя. доп. этанола и 0,4мол. дол. воды (хmf = 0,26; хaf = 0,34; ХBF = 0,4). Требуется получить дистиллят с содержанием метанола 0,98 мол. дол. и кубовый продукт, в котором содержание метанола составляет 0,01 мол. дол. Определить необходимое число теоретических ступеней, если колонна работает с флегмовым числом R = 1,3*Rmin
Скачать решение задачи 3.36 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.37 Определить число теоретических ступеней для разделения 0,2 кмоль/с смеси спиртов: метанол - этанол - изопропанол - бутанол. Мольные доли компонентов в исходной смеси следующие: хfm = 0,3; xfэ = 0,25; хfa =0,2; xfb =0,25. Дистиллят должен содержать не более 0,02 мол. дол. изопропанола и бутанола, а кубовый остаток не более 0,01 мол. дол. легких спиртов метанола и этанола. Коэффициент избытка флегмы 1,3. Доля пара в питании ф = 0.
Скачать решение задачи 3.37 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.38 В куб колонны загружается 79 кмоль смеси этилового спирта и воды. Концентрация этанола хf =0,0307 мол. дол. Требуется осуществить процесс так, чтобы с кубовым остатком терялось не более 0,5 % этанола, а концентрация его в дистилляте составляла хD = 0,664 мол. дол.
Скачать решение задачи 3.38 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.39 Смесь F воды (А) и ацетона (В) подвергается одноступенчатой экстракции хлороформом (С) при температуре 25 °С. Расход исходной смеси, F = 7200 кг/час. Содержание ацетона в исходной жидкости xaf = 50 % масс. Экстракция осуществляется чистым хлороформом, xCS = 100%масс. Определить количество и составы получаемых продуктов, если требуется получить экстракт с содержанием ацетона 44 % масс (yH = 44% масс.).
Скачать решение задачи 3.39 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.40 Смесь воды (А) и ацетона (В) с расходом F = 7200 кг/ч подвергается одноступенчатой экстракции чистым хлороформом (хСS = 100%) при температуре t = 25 °С. Содержание ацетона е исходной сжеси хвf = 50% . Расход экстрагента составляет S = 2790 кг/час. Определить количество и составы продуктов экстракции. Задачу решить с помощью диаграммы Z – X, У.
Скачать решение задачи 3.40 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.41 Для условий экстракции ацетона из воды хлороформом (F = 7200 кг/ч; хBF = 50 % масс.; хCS = 100%) определить количества и составы экстракта и рафината, если расход экстрагента принят в 10 раз больше минимального.
Скачать решение задачи 3.41 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.42 Смесь воды (А) и ацетона (В) подвергается многоступенчатой экстракции хлороформом (С) при температуре t = 25 С. Расход исходной смеси F = 7200 кг/ч. Содержание ацетона в исходной смеси хBF = 25%масс Экстрагирование осуществляется чистые хлороформом хCS = 100%. Необходимо получить экстракт E1; с концентрацией уBK: =40%масс, и рафинат Rn с концентрацией хBR =2%масс. Требуется определить расход экстрагента 5 и число ступеней экстрагирования nст
Скачать решение задачи 3.42 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.43 В противоточном экстракторе непрерывного действия при 25 °С обрабатываются. 5 м3/час сточной воды (GB = 1,38 кг/с) чистым бензолам, с целью очистки её и извлечения фенола. Содержание фенола в воде СK = 4 кг/м3. Необходимо иметь на выходе концентрацию фенола СK = 0,2кг/м3. Определить расход бензола и число теоретических ступеней экстрагирования, полагая, что бензол и вода совершенно нерастворимы друг в друге. Равновесные концентрации фенола е воде и бензоле при t = 25 С даны в таблице;
Скачать решение задачи 3.43 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.44 В распылительной колонне осуществляется экстракция ацетона из воды чистым хлороформом при температуре t = 25 С. Содержание ацетона в исходной смеси xBF = 25%масс. Легкую водоорганическую смесь делаем дисперсной фазой, а хлороформ - сплошной находим их свойства (р = 945кг/м3; рс = 1480кг/м3; р = 535 кг/м3; Gд = 0,035 Н/м; Gс - 0,025 Н/м; G = 0.01 Н/м; мд =0,8*10^-3 Па-с; мс =0,55*10^-3 Па-с). Расход дисперсной фазы F = 7200 кг/час = 2 кг/с (Vд =0,00212 м3/с). Расход сплошной фазы S = 1200 кг/час = 0.333 кг/с (Vс=0,000225 м3/с). Требуется определить критическую скорость истечения дисперсной фазы из отверстий диаметром d0=4 мм, а также выбрать рабочую скорость истечения.
Скачать решение задачи 3.44 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.45 Для диаметра колонны D = 0,6м. Определить количество отверстий и шаг их расположения в распределителе дисперсной фазы, если расход VД = 0.00212 м3/с, а скорость в отверстиях wn = 0,049 м/с.
Скачать решение задачи 3.45 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.46 Определить скорость захлебывания и диаметр насадочной экстракционной колонны по извлечению ацетона из водного раствора хлороформом. (р = 945кг/м3; рс = 1480кг/м3; р = 535 кг/м3; Gд = 0,035 Н/м; Gс - 0,025 Н/м; G = 0.01 Н/м; мд =0,8*10^-3 Па-с; мс =0,55*10^-3 Па-с) Для насадки из колец Рашига 25х25х3.
Скачать решение задачи 3.46 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.47 Рассчитать коэффициент массопередачи в распылительной колонне экстракции фенола из воды бензолом при t = 25 С, если диаметр осцилирующих капель d = 6*10^-3 м; время пребывания капель в колонке 50 с ; относительная скорость капель wог =0,1 м/с . Сплошной фазой является вода (мс = 0,9*10^-3 Па-с; рс = 997 кг/м3). Дисперсной фазой является бензол (мд =0,62*10^-3 Па-с; р =875 кг/м3); разность плотностей р = рс -рд =997 - 575 = 122 кг/м3; межфазное натяжение G = 0,034 Н/м; коэффициент диффузии фенола в воде Dс = 1,05*10^-9 м2/с; коэффициент, диффузии фенола в бензоле Dд =2*10^-9 м2/с.
Скачать решение задачи 3.47 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.48 Определить равновесные концентрации и построить изотерму адсорбции ацетона из воздуха при температуре t = 25 °С активированным углем АР-В. Начальная концентрация ацетона в воздухе СH =0,012 кг/м3, конечная концентрация Ск =0,0006 кг/м3. Давление в адсорбере Р = 1,1ат.
Скачать решение задачи 3.48 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.49 Рассчитать коэффициент массоотдачи b, при адсорбции ацетона активированым углем АР-В. Температура в адсорбере t = 25 С, давление Р = 1,1ат. Плотность газа рг = 1,3 кг/м3, вязкость мг = 1,87*10^-3 Па с . Начальная концентрация ацетона в воздухе Сн =0,012 кг/м3. Фиктивная скорость газа (скорость газа, отнесенная к полному сечению аппарата) wк=0,1 м/с. Адсорбент представляет собой цилиндрические гранулы диаметром d = 3 мм. Насыпная плотность рн = 460 кг/м3. Порозностъ слоя е = 0,375, удельная поверхность частиц адсорбента а = 720 м2/м3.
Скачать решение задачи 3.49 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.50 Определись коэффициент массопередачи при адсорбции ацетона из воздуха активированным углем АР-В, Температура в адсорбере t = 25 С, давление Р = 1.1 ат. Плотность газа р1 = 1,3 кг/м3, вязкость м =1,87*10^-3 Па-с Начальная концентрация ацетона в СК = 0,012 кг/м3. Фиктивная скорость газа wк =0,1 м/с. Адсорбент представляет собой цилиндрические гранулы диаметром d = 3 мм. Насыпная плотность рн = 460 кг/м3. Порозностъ слоя е = 0,375, удельная поверхность частиц адсорбента а = 720 м2/м3.
Скачать решение задачи 3.50 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.51 Определить продолжительность адсорбции ацетона на активированном угле АР-В при температуре t = 25 С . Фиктивная скорость газа wк =0,1 м/с. Начальная концентрация ацетона в газе Сн =0,0004 кг/м3, конечная концентрация СK = 0.00002 кг/м3. Адсорбция осуществляется чистым углем (ХH = 0). Высота слоя угля в адсорбере H = 0,7 м, Насыпная плотность угля рн =600 кг/м3. Удельная объемная поверхность частиц а = 720 м2/м3 . Порозность слоя е = 0,375.
Скачать решение задачи 3.51 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.52 Поток воздуха L1 =4 кг а.св./с, имеющий температуру t = 60 С и относительную влажность ф = 30 % (точка С на рис), смешивается с потоком L2=8 кг а.с.в./с. имеющим елагосодержание d = 0,01 кг влаги/кг а.с.в. и температуру t = 20 С (точка А). Требуется определить количество и параметры смеси.
Скачать решение задачи 3.52 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.53 Определить затраты тепла на сушку суспензионного полистирола в псевдоожшкенном слое. Расход исходного материала G =1 кг/с, его влажность wн=30%масс. и температура tн = 18 С. Количество высушенного материала Gk =0,707 кг/с, его влажность wк = 1 % масс. Количество удаляемой влаги W = 0,293 кг/с. Расход абсолютно сухого воздуха на сушку L = 9,77 кг:/с (1 = 33,3 кг а.с.в./кг влаги). Потери тепла в окружающую среду приняты в размере qп =20 кДж/кг испаренной влаги (что соответствует ~ 1 % тепла, затрачиваемого на испарение 1 кг воды). Параметры свежего и отработанного воздуха d0 = 0,01 кг влаги/кг асв.; t0 = 20 С; I0 = 45 кДж/кг а.с.в.; t2 = 60 С; d2 = 0,04 кг влаги/кг а.с.в.; I2 = 168 кДж/кг а.с.в,. Дополнительный калорифер отсутствует (qл =0), Транспортных устройств нет (qтр = 0).
Скачать решение задачи 3.53 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.54 Рассчитать высоту псевдоожиженного елся при сушке округлых частиц полистирола средним размером dш = 1,6 мм плотностью рч = 1400 кг/м3. Скорость воздуха в сушилке w =1,9 м/с, его плотность при средней температуре р = 0.94 кг/м3 и вязкость м = 2,2*10^-3 Па*с. d0 =0,01 кг в.гаги/кг а. с d2 = 0,04 кг влаги/кг а.с.в. Порозность псевдоожиженного слоя, рассчитанная по e = 0,59 . Полагать, что процесс сушки протекает в первом периоде. при постоянной скорости. Коэффициент диффузии водяных паров е воздухе D = 3,44*10^-5 м2/с.
Скачать решение задачи 3.54 (задачи ПАХТ) (цена 70р)
Задача 3.55 В трубчатой сушилке осуществляется сушка 16 т/час угольного концентрата с температурой tн = 18 С и начальной влажностью wn =24 % масс. Влажность высушенного материала wк = 12 %масс. Теплоемкость исходного материала сн =1,8 кДж/кг*К, высушенного ск =1,5 кДж/кг*К. На выходе из сушилки поддерживается небольшое разряжение Р = 0,95 ата. Давление греющего пара Ргр = 3 ата. Для транспортировки влаги в трубки сушилки подается воздух с начальной температурой tН =20 C. Расход воздуха составляет GВ =2 кг/с. Температура материала и воздуха на выходе из сушилки на 5 °С ниже температуры греющего пара. Определить расход греющего пара и необходимую поверхность теплопередачи, если коэффициент съема влаги b = 2,8 кг/м2*ч.
Скачать решение задачи 3.55 (задачи ПАХТ) (цена 70р)