Metod-Z

долю НК у живленні колони та кількість пари (кг/год.), яка надходить з колони до дефлегматору.

180. У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідка суміш метанола та води при 760 мм.рт.ст. Дистилят вміщує 96,5% мас. НК. Живляча рідина містить 43,2% мас. НК. Визначити тангенс кута нахилу робочої лінії верхньої частини колони, якщо R = 1,7Rmin. Дані про рівноважні склади наведені в [3].

181.У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідина, яка містить 35% мол. НК. Концентрація НК у дистиляті 95% мол., у кубовому залишку - 5% мол. У дефлегматор надходить 500 кмоль/год пари, у колону з дефлегматору надходить 400 кмоль/год флегми. Визначити кількість дистиляту та кубового залишку (кмоль/год.).

182.У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідка суміш метанола та води при 760 мм.рт.ст. Дистилят вміщує 97,1% мас. НК. Живляча рідина містить 54,2% мас. НК. Визначити тангенс кута нахилу робочої лінії

верхньої частини колони, якщо R = 1,8Rmin. Дані про рівноважні склади наведені в [3].

183. До ректифікаційної колони надходить бінарна рідка суміш, а виходить 1000 кг/год. дистиляту, який містить 99,5% масових НК, та 3000 кг/год. кубового залишку, який містить 98% мас. ВК. Флегмове число R = 4,0. Визначити масову долю НК у живленні колони та кількість пари (кг/год.), яка надходить з колони до дефлегматору.

184. До ректифікаційної колони надходить 5500 кг/год. двохкомпонентної рідкої суміші, яка містить 29% мас. НК, а виходить 4000 кг/год. кубового залишку, який містить 97% мас. ВК. Флегмове число R = 2,8. Визначити масову долю НК у дистиляті та кількість пари (кг/год.), яка надходить з колони до дефлегматору.

185. У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідка суміш метанола та води при 760 мм.рт.ст. Дистилят вміщує 97,7% мас. НК. Живляча рідина містить 64,0% мас. НК. Визначити тангенс кута нахилу робочої лінії верхньої частини колони, якщо R = 1,9Rmin. Дані про рівноважні склади наведені в [3].

186.У ректифікаційну колону безперервної дії надходить 1000 кмоль/год рідини, яка містить 30% мол. НК. Концентрація НК у дистиляті 99% мол., у кубовому залишку - 3 % мол. Визначити кількість дистиляту та кубового залиш-

ку (кмоль/год.)

187.До ректифікаційної колони надходить 4500 кг/год. двохкомпонентної рідкої суміші, яка містить 57% мас. НК, а виходить 2000 кг/год. кубового за-

лишку, який містить 95% мас. ВК. Флегмове число R = 2,9. Визначити масову долю НК у дистиляті та кількість пари (кг/год.), яка надходить з колони до дефлегматору.

188. У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідка суміш метанола та води при 760 мм.рт.ст. Дистилят вміщує 98,3% мас. НК. Живляча

41

рідина містить 72,7% мас. НК. Визначити тангенс кута нахилу робочої лінії верхньої частини колони, якщо R = 2,0Rmin. Дані про рівноважні склади наведені в [3].

189. У ректифікаційну колону безперервної дії надходить 2000 кмоль/год рідини, яка містить 60% мол. НК. Концентрація НК у дистиляті 97% мол., у кубовому залишку - 4 % мол. Визначити кількість дистиляту та кубового залиш-

ку (кмоль/год.)

190. У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідка суміш метанола та води при 760 мм.рт.ст. Дистилят вміщує 98,9% мас. НК. Живляча рідина містить 80,6% мас. НК. Визначити тангенс кута нахилу робочої лінії верхньої частини колони, якщо R = 2,1Rmin. Дані про рівноважні склади наведені в [3].

191. До ректифікаційної колони надходить 4000 кг/год. двохкомпонентної рідкої суміші, яка містить 26% мас. НК, а виходить 3000 кг/год. кубового залишку, який містить 98% мас. ВК. Флегмове число R = 3,5. Визначити масову долю НК у дистиляті та кількість пари (кг/год.), яка надходить з колони до дефлегматору.

192. До ректифікаційної колони надходить 6000 кг/год. двохкомпонентної рідкої суміші, яка містить 50% мас. НК, а виходить 3000 кг/год. дистиляту, який містить 99% мас. НК. Флегмове число R = 3,8. Визначити масову долю ВК у кубовому залишку та кількість флегми (кг/год.), яка надходить з дефлегматору до колони.

193. У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідка суміш бензола та хлороформа при 760 мм.рт.ст. Дистилят вміщує 95,3% мас. НК. Живляча рідина містить 30,2% мас. НК. Визначити тангенс кута нахилу робочої лінії верхньої частини колони, якщо R = 1,4 R min. Дані про рівноважні склади наведені в [3].

194.У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідина, яка містить 50% мол. НК. Концентрація НК у дистиляті 95% мол., у кубовому залишку – 8 % мол. Вихід кубового залишку 700 кмоль/год. Визначити кількість дистиляту (кмоль/год.)

195.До ректифікаційної колони надходить 5200 кг/год. двохкомпонентної рідкої суміші, яка містить 30% мас. НК, а виходить 1500 кг/год. дистиляту, який

містить 98% мас. НК. Флегмове число R = 3,3. Визначити масову долю ВК у кубовому залишку та кількість флегми (кг/год.), яка надходить з дефлегматору до колони.

196. У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідка суміш бензола та хлороформа при 760 мм.рт.ст. Дистилят вміщує 96% мас. НК. Живляча рідина містить 38,5% мас. НК. Визначити тангенс кута нахилу робочої лінії верхньої частини колони, якщо R = 1,5Rmin. Дані про рівноважні склади наведені в [3].

42

197.У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідина, яка містить 30% мол. НК. Концентрація НК у дистиляті 98% мол., у кубовому залишку – 3 % мол. Вихід кубового залишку 600 кмоль/год. Визначити кількість дистиляту (кмоль/год.).

198.У ректифікаційну колону безперервної дії надходить рідка суміш бензола та хлороформа при 760 мм.рт.ст. Дистилят вміщує 96,7% мас. НК. Живляча рідина містить 46,3% мас. НК. Визначити тангенс кута нахилу робочої лі-

нії верхньої частини колони, якщо R = 1,6Rmin. Дані про рівноважні склади наведені в [3].

199. До ректифікаційної колони надходить 3700 кг/год. двохкомпонентної рідкої суміші, яка містить 54% мас. НК, а виходить 2000 кг/год. дистиляту, який містить 97,5% мас. НК. Флегмове число R = 3,1. Визначити масову долю ВК у кубовому залишку та кількість флегми (кг/год.), яка надходить з дефлегматору до колони.

200. До ректифікаційної колони надходить 6000 кг/год. двохкомпонентної рідкої суміші, яка містить 50% мас. НК. З колони до дефлегматору надходить 1440 кг/год. пари. Кубовий залишок містить 99% мас. ВК. Флегмове число R = 3,8. Визначити масову долю НК у дистиляті та кількість дистиляту та кубового залишку (кг/год.), які виходять з колони.

201. Вологе повітря при PATM = 745 мм.рт.ст., tC = 50°С, φ = 50% обтікає воду, яка має температуру 30°С. За допомогою H–d-діаграми визначити парці-

альний тиск водяної пари у вологому повітрі та над вільною поверхнею води. Чи буде вода випаровуватись?

202. Визначити питомі витрати повітря та тепла в сушарці для літнього та зимового часу в Києві. Параметри повітря після сушарки: t3 = 45°С і φ3 = 0,4. Сушарка теоретична, нормальний варіант сушіння.

203. Під час роботи відносна вологість повітря в майстерні при температурі t = 15°С становить φ = 50%. На скільки може знизитись температура вночі, щоб на металевих предметах не конденсувалася водяна пара?

204.Допустима вологість повітря у приміщенні музею не повинна перевищувати φ = 70%. Чи виконуться ця вимога, якщо покази мокрого і сухого термометрів психрометра дорівнюють відповідно tM = 17°С, tC = 21°С.

205.Загальний (абсолютний) тиск пароповітряної суміші при 150°С та від-

носній вологості φ = 0,5 складає P = 745 мм.рт.ст. Визначити парцільний тиск водяної пари та сухого повітря в суміші та вологовміст повітря.

206.Вологе повітря з температурою 120°С та φ = 0,3 знаходиться під тис-

ком pАБС = 5 ат. Визначити парціальний тиск повітря, його густину та вологовміст.

207.Яка кількість вологи W видалена з матеріалу в сушарці, якщо повітря надходить до сушарки в кількості 200 кг/год (в розрахунку на абсолютне сухе

повітря) з температурою t2 = 80°С, та відносною вологістю φ2 = 5%, а вихо-

43

дить з сушарки з t3 = 40°С та φ3 = 80 %? Визначити також питомі витрати повітря.

208. Визначити продуктивність витяжного вентилятора для сушарки, в якій з вологого матеріалу видаляється 150 кг/год вологи за наступних умов:

температура та відносна вологість вхідного повітря t1 = 20°С, φ1 = 0,7; на ви-

ході сушарки – t3 = 40°С, φ3 = 0,7; PАТМ = 745 мм.рт.ст.

209. Перед надходженням до сушарки повітря підігрівається в калорифері до 100°С. При виході з сушарки температура повітря t3 = 50°С та відносна вологість φ3 = 0,4. Визначити точку роси повітря, яке надходить до калориферу, якщо процес сушіння йде по лінії H = const.

210.Визначити ККД теоретичної сушарки, якщо стан повітря в ній

змінюється від φ1 = 0,7 та t1 = 20°С до φ3 = 0,6 та t3 = 40°С. Волога випаровується при температурі мокрого термометру.

211.Визначити середній потенціал сушіння в теоретичній сушарці при вхідних

температурі та відносній вологості повітря t1 = 20°С, φ1 = 0,7; вихідні параметри вологого повітря – t3 = 40°С, φ3 = 0,6. Випаровування йде при температурі мокрого термометру.

212. Вологе повітря, яке має температуру t = 30°С та відносну вологість φ = 50%, обтікає воду, яка має температуру 20°С. Атмосферний тиск PАТМ = 745 мм.рт.ст. За допомогою H–d-діаграми визначити парціальний тиск водяної пари у вологому повітрі та над вільною поверхнею води. Чи буде вода випаровуватись?

213.У скільки разів більше буде видалено вологи з 1 кг вологого матеріалу при сушінні його відпочаткової вологості 60% до кінцевої 30% в порівнянні з сушінням від 6% вологості до 3%.

214.За допомогою H–d-діаграми визначити вологовміст, ентальпію, температуру мокрого термометра, температуру точки роси, парціальний тиск водяної пари для повітря, яке виходить з сушарки при температурі t3 = 40°С та

відносній вологості φ = 0,7.

215. Визначити вологовміст сумішей водяної пари: а) з повітрям; б) з гелієм; в) з двоокисом вуглецю (в розрахунку на 1 кг сухого газу), при t = 50°С та φ = 0,50. Загальний тиск суміші (абсолютний) 1,0 ат.

216. Яка кількість вологи W видалена з матеріалу в сушарці, якщо повітря надходить до сушарки в кількості 300 кг/год (в розрахунку на абсолютно сухе повітря) с t2 = 70°С, φ2 = 10%, а виходить з сушарки з t3 = 35°С та φ3 = 80 %? Визначити також питомі витрати повітря.

217. За допомогою психрометра встановили, що в одному приміщенні при t = 0°С відносна вологість повітря становить φ = 90%, а в другому при t = 20°С φ = 50%. Повітря якого приміщення (їх об’єми однакові) містить більше водяної пари?

44

218. Визначити продуктивність витяжного вентилятора для сушарки, в якій з вологого матеріалу видаляється 250 кг/год вологи за наступних умов: температура та відносна вологість вхідного повітря t1.= 10°С, φ1 = 0,7; на ви-

ході сушарки – t3 = 35°С, φ3 = 0,7; PАТМ = 745 мм.рт.ст.

219. Вологе повітря, яке має температуру t = 25°С та відносну вологість φ = 80%, обтікає воду, яка має температуру 20°С. Атмосферний тиск PАТМ = 745 мм.рт.ст. За допомогою H–d-діаграми визначити парціальний тиск водяної пари у вологому повітрі та над вільною поверхнею води. Чи буде вода випаровуватись?

220. Визначити питомі витрати повітря та тепла в сушарці для літнього та зимового часу в Харкові. Параметри повітря після сушарки: температура

t3 = 40°С, відносна вологість φ3 = 0,5. Сушарка теоретична, нормальний варіант сушіння.

221. Перед надходженням до сушарки повітря підігрівається в калорифері до 90°С. При виході з сушарки температура повітря t3 = 40°С та відносна вологість φ3 = 0,5. Визначити точку роси повітря, яке надходить до калориферу, якщо процес сушіння йде по лінії H = const.

222. Визначити середній потенціал сушіння в теоретичній сушарці при вхідних температурі та відносній вологості повітря t1 = 10°С, φ1 = 0,7; вихідні параметри вологого повітря – t3 = 35°С, φ3 = 0,7. Випаровування йде при температурі мокрого термометру.

223.Загальний (абсолютний) тиск пароповітряної суміші при 130°С та відносній вологості φ = 0,7 складає 745 мм.рт.ст. Визначити парціальний тиск водяної пари та сухого повітря в суміші та вологовміст повітря.

224.Вологе повітря, яке має температуру 40°С та відносну вологість 40%, обтікає воду, яка має температуру 30°С. Атмосферний тиск – 745 мм.рт.ст. За допомогою H–d-діаграми визначити парціальний тиск водяної пари у вологому повітрі та над вільною поверхнею води. Чи буде вода випаровуватись?

225.Визначити витрати сухого повітря та теплоти в теоретичній сушарці для видалення з вологого матеріалу 100 кг/год вологи, якщо початковий стан

повітря (до калориферу) t1 = 10°С, φ1 = 0,7, а на виході з сушарки t3 = 35°С,

φ3 = 0,7.

При виконанні контрольних робіт необхідно відповісти на питання вказані в таблицях варіантів згідно спеціальності.

Питання наведені на сторінках 16-24. Контрольні задачі наведені на сторінках 24-45.

45

Методичні вказівки до розв’язку задач.

Найкращим посібником, за допомогою якого можна розв’язати будь-яку з наведених нижче задач, є книга Павлова К.Ф., Романкова П.Г, Носкова А.А [3]. Цей навчальний посібник витримав 10 видань і цим усе сказано. У цій книзі Ви знайдете усі необхідні формули, у додатках наведена практично вся необхідна довідкова інформація. Але найціннішим у [3] є велика кількість докладно розв’язаних прикладів.

Спочатку треба уважно вивчити умови задачі і визначити, до якої з 11 тем (11 глав) книги [3] вона найближча. Наступний етап – треба знайти приклад, який є найближчим до відповідної задачі. Треба ретельно і уважно повторити всі необхідні обчислення. Після того, як Ви зрозуміли смисл усіх етапів розрахунків, можна починати працювати над заданою задачею.

Деякі з нескладних задач не мають прямих аналогів у [3]. Наприклад, у задачах 126-150 за заданими масами компонентів бінарної суміші необхідно визначити мольні долі цих компонентів. Необхідні формули знаходимо у табл.6.2. Проте ті самі формули можна знайти у багатьох інших підручниках і довідниках. Студент має право сам обирати джерела інформації. Все сказане вище – це тільки поради.

Література.

1.Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.-

М.:Химия,1973.-750 с.

2.Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии.-М.:Химия,1968.-848 с.

3.Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.-Л.:Химия,1987.-576 с.

4.Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: В 2

кн.-М.:Химия,1981.-Кн.1,2 - 812 с.

5.Айнштейн В.Г. Процессы и аппараты химической технологии: В 2 кн.-

М.:Химия, 2003.-Кн.1,2 - 1714 с.

6.Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: В 2 кн.-

М.:Химия, 2002.-Кн.1,2 – 768 с.

7.Процеси і апарати харчових виробництв ∕ За ред. І.Ф.Малежика.-К.:НУХТ,

2003.- 400 с.

46

Завдання для студентів заочної форми навчання для спеціальності

6.091607 – Технологія переробки пластмас та еластомерів.

47

Завдання для студентів заочної форми навчання для спеціальності

6.091614 – Хімічна технологія і обладнання опорякувального виробництва.

48

Завдання для студентів заочної форми навчання для спеціальності

6.091618 – Технологія хімічних волокон.

49

Завдання для студентів заочної форми навчання для спеціальності

6.091615 – Технологія шкіри та хутра.

50