База задач по процессам и аппаратам

На ректификацию поступает 2 т/ч смеси, содержащей 45% воды и
55% уксусной кислоты (по массе). Составить материальный и тепло-
вой балансы колонны, определить число теоретических тарелок. Рас-
считать расход греющего пара в кубе и расход воды в дефлегматоре.
Данные для расчета:
а) содержание уксусной килоты в дистилляте 7%, в кубовом остатке –
94% (по массе);
б) коэффициент избытка флегмы 1.8;
в) куб обогревается насыщенным водяным паром с температурой
1600С;
г) вода нагревается в дефлегматоре на 200С.
Температура кипения и состав пара смеси H2O–CH3COOH приведены
в таблице:
x(H2O),
мол. %
р-р 0 5 10 20 30 40
пар 0 9.2 16.7 30.3 42.5 53
tкип,0С 118.1 115.4 113.8 110.1 107.5 105.8
x(H2O), р-р 50 60 70 80 90 100
85
мол. % пар 62.6 71.6 79.5 86.4 93 100
tкип,0С 104.4 103.3 102.1 101.3 100.6 100.0

В рамках данной выпускной квалификационной работы будет проведена оценка пропускной способности технологического трубопровода, предназначенного для транспортировки бензина АИ-92 от насоса КМН 100-80-160, расположенного в насосной станции к резервуарам РВС № 47 и № 48. Геометрические характеристики исследуемого участка трубопровода следующие (см. таблицу 1.3.2 данной работы):

участок "насосная станция – резервуары РВС № 47 и № 48": протяженность – 422,4 м, наружный диаметр – 108,0 мм, толщина стенки – 4,0 мм. 3.1.1 Определим параметры технологического трубопровода: участок - "насосная станция – резервуары РВС № 47 и № 48":
протяженность L_2=422,4 м;
наружный диаметр D_2=108,0 мм=0,108 м;
толщина стенки t_2=4,0 мм=0,004 м;
внутренний диаметр d_2=D_2-2∙t_2=0,108-2∙0,004=0,100 м.
Параметры насоса:
- подача номинальная - 100 м^3/ч;
- напор номинальный - 32 м;
Необходимо подробно, по этапно выполнить решение данной задачи и в конце расчётов выполнить построение графика зависимости напора от подачи, можно написать код для Python. Отнесись, пожалуйста, к работе серьёзно.

по трубе d1/d2 =20/24мм движется вода со скоростью w=0.7 м/с. Температуру стенки tc=50 градусов цельсия. Какую длину должна иметь труба, чтобы при температуре воды на входе tж1=10 градусов цельсия температура воды на выходе из трубы была tж1=40 градусов

По трубе диаметром di/d2 = 20/24 мм движется вода со скоростью w = 0,7 м/с. Температура стенки tc = 50 °С.
Какую длину должна иметь труба, чтобы при температуре воды на входе бк = 10°С температура воды на выходе из трубы была 1к = 40 °С?

1. Рассчитать материальный баланс процесса гашения негашеной извести. Процесс гашения извести можно описать уравнением реакции:
\[
\mathrm{CaO}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}=\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}
\]Рассчитать полноту реакции, состав исходной извести и неизвестные массы при получении 1000 кг продукта, содержащего (% мас.):\( \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2-20,00;\mathrm{CaCO}_3-0,27 \)
\( \mathrm{CaO}-1,60;\mathrm{H}_2\mathrm{O}-78,13 \).
Расчет вести на 1000 кг готового продукта.
Составить также таблицу материального баланса.

В скруббер диаметром 0,5 м подается 500 м/час (при давлении 760 мм рт.ст. и температуре
20°С) аммиачно-воздушной смеси, содержащей 3% (объемных) аммиака. Поглотитель - чистая вода, степень извлечения аммиака 92 %, расход поглотителя на 40% больше теоретически минимального. Скруббер заполнен насадкой из керамических колец 50×50×5 мм, коэффициент смачивания насадки 0,9. Равновесие в системе описывается зависимостью y* = 1,1Х. Коэффициент массопередачи Кх = 6,5 • 10-4 кмоль/(м^2•с).
Определить массовый расход поглотителя и высоту слоя насадки.

Из газовой смеси требуется извлечь аммиак. Начальная концентрация 5% (объемных), конечная 0,375% (объемных). Расход газа (при нормальных условиях) 1,6 м/. Колонна работает при изотермических условиях - температуре 30° С, и давлении 760 мм рт. ст.
Абсорбент - чистая вода. Скорость газа в абсорбере 0,5 м/с. Высота единицы переноса поу = 2,3 м.
Определить: 1) Диаметр колонны и высоту слоя насадки. 2) Расход абсорбента, приняв коэффициент избытка поглотителя 1,4. Равновесные составы следуют закону Генри (Е = 2410 мм рт. ст.).

рассчитать пенный аппарат, имеющий круглое поперечное сечение, для очистки газа от гидрофильной, не склонной к слипанию, пыли водой. Расход газа, Q, м3/ч=10 000 Начальная концентрация пыли в газе, сн, кг/м3=0,0040 Концентрация пыли в утечке, ху, кг/кг =0,10 Эффективность очистки, η=0,98

На конверсию поступает 1000 м3/ч смеси углеводородов следующего состава (об. %): СН4 – 57,0, С2Н4 – 3,8, С2Н6 – 22,8, С3Н6 – 3,2, С3Н8 – 6,4, Н2 – 6,8. Степень превращения метана составляет 98,65 %, степень превращения СО – 39,91 %. Остальные углеводороды конвертируется полностью. Соотношение «пар : газ» в исходном газе составляет 4:1. Определить соотношение «пар : газ» после конверсии.

В непрерывном реакторе смешения проводится жидкофазная сложная последовательная реакция типа A=R=S. k1 = 2,5 мин-1. Начальная концентрация реагента A, CA0=1,5 моль/дм3. Объем реактора 12 м3. Продолжительность процесса для достижения максимальной производительности по R равна 2 минуты. Рассчитать k2, объемный расход реагента V0A, степень превращения xA, производительность по веществу R NR, концентрацию вещества R на выходе CR, селективность по веществу R SR

Расчёт материального баланса реактора оксирования пропилена
Исходные данные:
- часовая производительность установки по суммарным спиртам - 25000 кг/ч;
- выход спиртов из альдегидов – 0,96;
- конверсия пропилена – 0,95;
- состав исходной пропан-пропиленовой фракции (% масс): C2H4 – 0,2; С3Н6 - 99; С3Н8 – 0,8;
- состав концентрированного оксида углерода (% масс): СО – 89,54; СО2 – 2,09; СН4 – 0,13; Н2 – 0,91; N2 – 7,33;
- состав технического водорода (% масс): Н2 – 67,67; СО – 7,84; N2 – 24,49;
- массовое соотношение растворитель: пропиленовая фракция – 1:1;
- соотношение альдегидов нормального и изостроения – 2:1;
- массовая доля масляных альдегидов, подвергающихся гидрированию до спиртов на стадии гидроформилирования – 0,1;
- потери катализатора в расчете на кобальт – 0,008 % масс.;
- концентрация кобальта в реакционной массе – 0.2 % масс.;
- степень превращения оксида углерода – 93 % масс.;
- степень превращения водорода – 97 % масс.;
- массовое соотношение потоков оксида углерода и технического водорода на входе в реактор 1:
Протекающие реакции:
1) С3Н6 + СО + Н2 ↔ С3Н7–СНО
2) С3Н7–СНО + Н2 ↔ С4Н9ОН

Индивидуальное задание по расчету гравитационного классификатора твердых отходов (аэросепаратора)

В гравитацтонном классификаторе разделяются на фракции продукты измельчения строительных отходов – частицы с плотностью ρ2= 2500 кг/м3 и дисперсионной характеристикой в виде функции распределения

R(δ) =1 -0,01 δ (δ в мкм).

Поток воздуха с плотностью ρ1 = 1,25 кг/м3 и вязкостью μ = 2·10-5 Па·с

с помощью решеток на входе и на выходе равномерно распределен по высоте, и имеет скорость v = 0,3 м/с.

Частицы вводятся со скоростью газа в верхней точке классификатора.

Определить дисперсионный состав частиц, попавших во второй и последний бункер, а также состав частиц, не уловленных в классификаторе.



Размеры L =2,15 м h = 1,0 м

В реакторе идеального смешения непрерывного действия объемом 120 м3 протекает в жидкой фазе реакция по схеме: A + B → R + S Константа скорости прямой реакции k1 = 0,12 м3кмоль-1с-1; обратной k2 = 0,05 м3кмоль-1с-1.В реактор поступают непрерывно с одинаковыми объемными скоростями два потока жидкости w(A) и w(B), в одном из которых содержится 1,6 кмоль/м3 вещества А, а в другом 2,8 кмоль/м3 вещества В. Плотность смеси в ходе химического превращения не меняется. Необходимо определить, с какой объемной скоростью необходимо подавать каждый реагент, чтобы за условное время в аппарате прореагировало 75 % исходного вещества А.

** вариант 1
=======================================================

Рассчитать местную вентиляцию при следующих условиях:
- размер источника вредных выделений 2a x 2b = 1.8 м x 1.6 м:
- производительность источника по теплоте Q = 1400 Вт:
- скорость движения воздуха в помещении Wb = 0.2 м/с:
- высота размещения зонта над источником h = 1.4 м:
- производительность источника по выбросам G = 110 мг/с:
- количество аэрозольных выбросов на один зонт Gp = 10 мг/с:
- расход воздуха, приходящегося на один зонт Lв = 0.2 м^3/с:
- предельно допустимая концентрация вредных веществ Lв = 26 мг/м^3:
- концентрация вредных веществ в приточном воздухе Cпр = 24 мг/м^3:
- схема зонта: 1

Для охлаждения нефти от t1 до t2 с подачей G1 и предварительного подогрева водонефтяной эмульсии от температуры 1 с обводненностью W2 и подачей G2 в блоке регенерации теплоты на установки промысловой под-
Для охлаждения нефти от t1 до t2 с подачей G1 и предварительного подготовки нефти УПН выбрать теплообменный аппарат типа «труба в трубе» с индексом противоточности р =1. Исходные данные приведены в таблице

t1=94°C
t2=59°C
G1=27.9кг/с
изменение температуры холодной жидкости=47°C
G2=29.7кг/с

При плавке 100 кг никелевого концентрата образуется 53 м3 газа (при нормальных условиях), состоящего, % (об): SO2 - 29, O2 - 2, N2 - 69.Найти количество теплоты, уносимое отходящими газами, если температура их равна 1150 °С

В скруббере производится очистка газа от CO2 водой под давлением 2 ати и температуре в 30 градусов. Начальная концентрация Co2 в газе 21% (об), степень поглощения 93%. Орошение абсорбера производится регенерированной водой, содержащей 35 мг/л CO2. Концентрация газа в отработанной воде может достигать 5,25 кг/м3. Производительность скруббера пол очищенному газу 16000 нм3/ч. Определить количество абсорбируемого вещества и общий расход воды.

Реши задачу :
в скруббере производится очистка газа от co2 водой под давлением 2 аати и 30 градусов. Начальная концентрация co2 в газе 21% об степень очистки 93%. Орошение адсорбера проводится регенерированрой водой, содержащей 35 мг/л CO2. Концентрация газа в отработанной воде может достигать 5.25 кг/м3. Производительность скруббера по очищенному шазу 16000 нм3/ч. Определить количество абсорбируемго вещества и общий расход воды.

: Расчитать обьем базы для хранения твердых химических материалов при расходе противогололедных материалов за весь зимний период 13000 тонн, плотность хлористых солей составляет 1,6 тонн на куб.м.

1. Производительность реактора синтеза метанола на низкотемпературном катализаторе составляет 15000 кг целевого продукта в час. Такая производительность достигается при объёмной скорости подачи синтез-газа 10000 ч-1, степени его конверсии 6% и селективности по метанолу 87%. Определить высоту слоя катализатора в реакторе, если его внутренний диаметр равен 3.6 м.

Фильтрование 1 м^3 суспензии на фильтре, площадью 0,2 м^2 завершилось за 45 минут. Сколько времени продлится промывка осадка на фильтре 200 л промывной жидкости (считать удельную вязкасть фильтрата и промывной жидкости одинаковой)?

Имеется однослойный каталитический реактор, работающий при режиме идеального вытеснения. В реакторе осуществляется обратимая экзотермическая реакция окисления SО2 в фильтрующем слое ванадиевого катализатора
SО2 + 0.5О2 ↔ SО3
Температура в слое катализатора равна 4300С (считаем ее постоянной во всем слое), состав исходного газа: SО2 – 15% (об); О2 –12% (об); N2 – 73% (об). Расход газа 18600м3•ч. Скорость газа в аппарате 1,2 м/с. Константа скорости реакции окисления SО2 в SО3 определится по формуле: lgКр = (4905/Т) – 4.6455. Энергия активации Е =87800 кДж/моль. Коэффициент запаса с = 1.3.
Определить: реакционный объем реактора, т.е. объем катализатора, который следует загрузить в реактор, чтобы обеспечить степень превращения SО2 в SО3, равную 0.5; диаметр реактора и высоту слоя катализатора.

территории предприятия находиться резервуар РВС (резервуар вертикальный стальной) - 5 000 в обваловке высотой 0,5 м. Высота обваловки рассчитана на удержание всего объема нефтепродукта, находящейся в резервуаре, при аварийном разлитии. Диаметр резервуара Das- — М, высота Нра М. Фактический объем резервуара У факт- — м'. В результате разрушения резервуара и разлива нефтепродукта возник пожар Скорость ветра равна — м/с. Плотность мазута - 960 кг/м. Плотность воздуха при температуре 0°С равна 1,29 кг/м'.

Установка разделения ШФЛУ производит сжиженный углеводородный газ. В ходе мероприятий по модернизации удалось повысить производительность установки на 15%, однако сразу после этого насосы рефлюкса и откачки СУГа с установки в парк стали чаще вставать по вибрации и перегреву торцовых уплотнений. В ходе расследования выдвинута версия о том, что рост производительности привёл к снижению кавитационной устойчивости системы. Из перечня мероприятий, предложенных технологами установки для решения проблемы, выберите наиболее действенные, исходя из предположения о том, что версия о снижении кавитационной устойчивости верна, а требуемый расход останется на уровне после модернизации: