ЗАДАЧИ К ЭКЗАМЕНУ ПО ПАХТ. Где fm и mc длины участков, измеренные на диаграмме
 Скачать 1.53 Mb.
|
|
а* - статическая активность адсорбента. Отсюда время защитного действия слоя адсорбента равно:  31. Найти расход поглотителя, если количество извлекаемого компонента 0,22 кг/с, относительные концентрации извлекаемого вещества на входе в абсорбер 0,21, на выходе 0,02. Степень насыщения поглотителя 0,85. На абсорбцию поступает чистый поглотитель. Масса газа, переходящая в процессе абсорбции из газовой смеси в поглотитель за единицу времени, из уравнения материального баланса равна:  где L, G – расходы соответственно чистого поглотителя и инертной части газа, кг/с;  – начальная и конечная концентрация газа в поглотителя,  – начальная и конечная концентрация паров в газе.Уравнение равновесной линии имеет вид:  где сn – степень поглощения   Значит m = 0,876 – коэффициент распределения; Отсюда следует, что:   Рассчитав  мы можем найти минимальный расход поглотителя Lmin: Расход воды в абсорбер:  Т.к. в реальном процессе абсорбции используется не минимальный расход поглотителя, а несколько больший (для ускорения процесса), то необходимо пересчитать минимальный расход поглотителя на рабочий расход Lд с учетом коэффициента избытка поглотителя коэффициент избытка поглотителя, принимаем равным 1,5.  .32. В экстрактор поступает 11 т/ч смеси компонентов а и в. Сколько получится экстракта и рафината, если концентрация компонента а в жидкой смеси 50%. Экстракция одноступенчатая.  Сырьё содержит 50% растворённого вещества А, отмечаем точку F с данной концентрацией на треугольной диаграмме (5 делений от точки B). Количество растворителя не задано, считаем, что растворитель подаётся в том же количестве что и сырьё, тогда точка М, соответствующая смеси сырья и растворителя находится ровно посередине между точками F и C, а расход растворителя: GS = GF = 11 т/ч GM = GS + GF = 11 + 11 = 22 т/ч Количество рафината:  22 · 15 / 50 = 6,6 т/чКоличество экстракта: GE = GF – GR = 11 – 6,6 = 4,4 т/ч 33. Найти высоту слоя адсорбента для работы в течение 10 часов. Подается 1000 кг/час газа в абсорбер при давлении 0,5 МПа и температуре 10 ºС. Молярная масса газа 32 кг/кмоль. Скорость газа принять самостоятельно. Насыпная плотность адсорбента 600 кг/м3, статистическая активность 0,2 кг/кг. Начальная концентрация извлекаемого компонента в газе 0,02 кг/кг. Масса извлеченного вещества определяется по уравнению:  где G – расход газа, м3/ч; Плотность газа ρг при заданных условиях ( при давлении 0,5 МПа и температуре 10 ºС) равна:  кг/м3Отсюда расход газа в м3/ч равен:  м3/чу0 – начальная концентрация извлекаемого компонента, кг/м3; τ - время работы адсорбента, ч, h – высота адсорбента, м; ρнас. – насыпная плотность адсорбента, кг/м3; а* - статическая активность адсорбента. S – площадь поперечного сечения абсорбера, можно определить из соотношения  где Wг- скорость газа в свободном сечении адсорбера, м/с. Скорость движения газа в свободном сечении адсорбера принимается обычно Wг ≤ 0,2 м/с. Низкие скорости поддерживаются для снижения гидравлического сопротивления. Принимаем Wг = 0,1 м/с = 360 м/ч.  Тогда высота адсорбента составит:  34. Найти тепловую нагрузку калорифера для нагрева воздуха и расход воздуха сушильной установки, , в которой получают 60 т/ч высушенного материала от 7 % до 3 % влаги в нем. Температура теплостойкости материала 210 ºС, на выходе из сушилки температура 50 ºС. Количество влаги, удаляемое из материала в процессе сушки, при изменении влажности материала от uн до uк, равняется  Расход сухого воздуха в сушилке L (в кг/с): где W – производительность сушилки по испаряемой влаге, кг/с; l– удельный расход сухого воздуха, кг/кг испаряемой влаги: где х0 и х2 – начальное и конечное влагосодержание воздуха. В Минске в июле температура воздуха 17,5 оС, относительная влажность воздуха φ = 78 %. При температуре 17,5 оС и относительной влажности воздуха φ = 78 % влагосодержание равно 0,013 кг/кг сухого воздуха, при температуре 50 оС 0,078 кг/кг сухого воздуха, тогда Расход сухого воздуха в сушилке: L = W · l = 0,687 · 15,38 = 10,57 кг/с Расход теплоты в калорифере Q (в Вт) при нормальном варианте процесса сушки Q = L · (I1 – I0 ) Энтальпии воздуха находим по диаграмме Рамзина I0 = 48 кДж/кг, I1= 257 кДж/кг Расход тепла в калорифере составит Q = 10,57 · (257– 48) = 2209,13 кВт. |