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) скачиваний670 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) скачиваний591 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) скачиваний603 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) скачиваний600 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) скачиваний656 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) скачиваний588 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) скачиваний633 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) скачиваний583 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) скачиваний589 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) скачиваний573 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) скачиваний580 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) скачиваний566 раз(а)