Завдання до контрольної роботи № 3
Контрольна робота № 3 складається із 10 задач по масообмінним процесам. Варіанти завдань наведено в умовах задач.
Студенти технологічних спеціальностей виконують усі 10 задач, а студенти нетехнологічних спеціальностей - задачі 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8.
Задача № 1. Розрахувати і побудувати криву рівноваги для системи (газ + повітря) - вода при температурі t, тиску Р і зміні об’ємного вмісту газу в повітрі від 5 до 30 %. Розрахунки зробити з кроком 5 %.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Газ |
ацетилен |
аміак |
метан |
діоксид вуглецю |
||||||
t, С |
20 |
25 |
30 |
20 |
25 |
30 |
20 |
30 |
20 |
30 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
Р, мм рт.ст. |
760 |
850 |
900 |
760 |
850 |
900 |
760 |
800 |
900 |
850 |
Задача № 2. Розрахувати коефіцієнт дифузії газу (пару) у воді при температурі t.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Газ (пара) |
аміак |
сірководень |
етанол |
діоксид вуглецю |
метанол |
|||||
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
t, С |
30 |
40 |
25 |
35 |
40 |
30 |
25 |
35 |
30 |
40 |
Задача № 3. Через скрубер, який зрошується чистою водою у кількості L, пропускається повітря в кількості V, яке вміщує уп парів шкідливої речовини А. Середня температура в скрубері 20 С. Визначити діаметр та висоту скрубера, який заповнений керамічними кільцями (розмір кілець вибрати самостійно). Швидкість газу прийняти на 25 % меньшу за швидкість захлинання, коефіцієнт масопередачі Кy = 0,4кмоль/(м2год). В скрубері уловлюється 95 % парів.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
L, кг/год |
3000 |
2800 |
2500 |
2900 |
2200 |
2400 |
3000 |
2500 |
3500 |
3200 |
уп, об.% |
5 |
2 |
5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
4 |
2 |
6 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
Речовина А |
діоксид вуглецю |
ацетон |
аміак |
|||||||
V, м3/год |
1500 |
2000 |
1300 |
1400 |
1100 |
1000 |
1400 |
1200 |
1600 |
1500 |
Задача № 4. У ректифікаційній колоні безперервної дії розділяється суміш хлороформ-бензол із вмістом хлороформу XF. Визначити число тарілок у колоні, якщо концентрація хлороформу у дистиляті XД, а в кубовому залишку XW. Коефіцієнт надлишку флегми дорівнює , а число тарілок еквівалентне одному ступеню концентрації становить 1,3.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
XF, мол.% |
40 |
45 |
48 |
55 |
38 |
45 |
35 |
55 |
40 |
45 |
XD, мол.% |
98 |
98,5 |
93 |
95 |
95 |
93 |
98,5 |
98 |
98,5 |
95 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
XW, мол.% |
2,1 |
2,5 |
3,0 |
3,4 |
2,1 |
2,5 |
2,8 |
3,8 |
4,5 |
2,1 |
|
1,9 |
1,5 |
1,3 |
1,8 |
2,1 |
1,9 |
1,5 |
1,3 |
1,8 |
1,7 |
Задача № 5. Розрахувати рівноважні складові фаз та побудувати діаграми рівноваги в координатах t - х,у та y - х для бінарної суміші при атмосферному тиску, враховуючи, що вона відповідає закону Рауля.
Варіанти (остання циф-ра шифру) |
Суміш |
Варіанти (остання циф-ра шифру) |
Суміш |
1 |
метанол-вода |
6 |
етиленгликоль-вода |
2 |
вода-оцтова кислота |
7 |
бензол-толуол |
3 |
ацетон-вода |
8 |
хлороформ-метанол |
4 |
хлороформ-ацетон |
9 |
діхлоретан-бензол |
5 |
пропанол-вода |
0 |
етанол-ацетон |
Задача №6. Ацетон екстрагується в одноступінчатому екстракторі хлороформом із Х % водного розчину. Визначити кількість розчинника, що необхідна для обробки вихідної суміші кількістю G; вихід рафінату, який повинен вміщувати не більше 2 мас. % ацетону; вихід та склад екстракту після видалення із нього розчинника.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Х, мас.% |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
G, кг |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
250 |
200 |
150 |
100 |
50 |
Задача № 7. Через адсорбер періодичної дії при 20С за один період проходить V м3 пароповітряної суміші з концентрацією поглинаємої речовини С0 (швидкість потоку w м/хв.). Концентрація речовини у повітрі на виході із адсорбера С. Побудувати ізотерму адсорбції, визначити кількість адсорбенту, яка необхідна на одне завантаження, діаметр адсорбера та тривалість адсорбції до проскоку. Адсорбент і висоту його шару вибрати самостійно.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
V, м3 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
С0103, кг/м3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
5 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
w, м/хв. |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
18 |
16 |
14 |
12 |
С105, кг/м3 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
2 |
3 |
Поглинаєма речовина |
метанол |
ацетон |
етанол |
оцтова кислота |
сірко-вуглець |
|||||
Задача № 8. Визначити витрату повітря, а також витрату та необхідний тиск гріючої пари для безперервнодіючої протиточної сушарки продуктивністю Gп по вологому матеріалу, яка працює по нормальному сушильному варіанту. Матеріал поступає на сушку з вологістю uп і температурою 1, а виходить із сушарки з вологістю uк і температурою 2.
Характеристики атмосферного повітря, яке надходить у калорифер, прийняти за станом на момент виконання роботи. Температуру та вологість повітря на виході із сушарки прийняти самостійно.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Матеріал |
глина |
кварц |
кокс |
крей-да |
пісок |
шлак |
крей-да |
глина |
кокс |
кварц |
Gп, кг/год |
350 |
500 |
450 |
550 |
600 |
280 |
330 |
450 |
490 |
510 |
uп, % |
52 |
45 |
47 |
49 |
48 |
51 |
52 |
38 |
49 |
51 |
uк, % |
10 |
12 |
11 |
12 |
10 |
13 |
9 |
8 |
10 |
12 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
1, С |
20 |
25 |
20 |
25 |
30 |
20 |
30 |
25 |
30 |
25 |
2, С |
47 |
50 |
55 |
50 |
45 |
48 |
56 |
60 |
55 |
50 |
Задача № 9. Визначити витрату гріючої насиченої водяної пари у випарному апараті безперервної дії при концентруванні водяного розчину речовини А від 15 мас. % до 25 мас. %. Розчин у кількості G надходить на випаровування з початковою температурою 25 С. Тиск гріючої пари вибрати самостійно. Теплові втрати прийняти рівними 4 % від витрат тепла на підігрівання та випаровування розчину.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Речовина А |
їдкий натр |
хлорид кальцію |
нітрат калію |
сульфат алюмінію |
сульфат цинку |
|||||
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
G, т/год |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
1,0 |
2,0 |
Задача № 10. Визначити масу кристалів, що виділиться у кристалізаторі, при охолодженні G кг насиченого водяного розчину речовини А від температури t1 до t2 без випаровування води.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Речовина А |
Na2CO3 |
KCl |
K2CO3 |
NaNO3 |
KNO3 |
|||||
G, т |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
10,0 |
4,0 |
1,0 |
5,0 |
0,5 |
2,0 |
4,0 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
t1,C |
50 |
40 |
90 |
100 |
100 |
80 |
95 |
80 |
70 |
60 |
t2,C |
10 |
0 |
20 |
10 |
30 |
20 |
15 |
5 |
10 |
0 |