- •Кафедра процессов и аппаратов химической технологии
- •Предмет, значение и задачи дисциплины
- •Программа Введение
- •Теоретические основы процессов химической технологии
- •Гидромеханические процессы и аппараты
- •Механические процессы
- •Тепловые процессы и аппараты
- •Массообменные процессы и аппараты
- •Курсовой проект
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Лабораторные работы
- •Методические указания к выполнению контрольных заданий
- •Тема I. "Гидромеханические процессы". Задачи и вопросы для контрольных работ: 1-10, 1-20. Стандартные задачи: 3.4, 3.6, 3,10, 3.18, 3.23 [3, Глава 3]. Теория - глава 5 [1].
- •Тема 4. "Сушка. Адсорбция" (Задачи 51-70, вопросы 81-110). Стандартные задачи: 9.1; 9.3; 9.4; 10.4; 10.16; 10.21; 10.24. Теория - главы IX, х. [3].
- •Контрольная работа 4. (для экономических специальностей)
- •Тема 1. Гидромеханические процессы
- •Тема 2. Теплопередача в химической аппаратуре. Нагревание, охлаждение, конденсация, выпаривание.
- •Тема 3. Основы массопередачи. Абсорбция. Перегонка и ректификация.
- •Тема 4. Сушка. Адсорбция.
- •Концентрация поглощаемого вещества на выходе из аппарата (проскоковую) принять начальной 5% от начальной. Контрольные вопросы.
- •Классификация теплообменников.
- •Устройство кожухотрубчатого теплообменника.
- •Конструкции кожухотрубчатых теплообменников.
- •Методика расчёта кожухотрубчатого теплообменника
- •1) Определяем среднюю разность температур Δtср
- •2) Тепловая нагрузка (расход передаваемого тепла):
- •3) Определяем коэффициент теплопередачи.
- •4) Требуемая площадь поверхности теплообменника f:
- •1) Определяем среднюю разность температур Δtср
- •2) Определяем тепловой поток q
- •3) Определяем поверхность теплообмена f
- •Пример расчета задач 31-40.
Тема 4. Сушка. Адсорбция.
51-60. Определить расход воздуха, тепла, диаметр и длину реальной воздушной сушилки барабанного типа с лопастями для высушивания сыпучего материала при следующих исходных данных:
Производительность сушилки G, кг/ч (по влажному материалу)
Влажность материала:
начальная – Wн, % мас.;
конечная – Wк, % мас.
Температура материала на входе в сушилку – θºС, на выходе – θкºС.
Характеристика состояния воздуха на входе в калорифер tº = 15ºС, φо = 0,7; на выходе из калорифера – t1ºС, на выходе из сушилки – t2ºC.
Удельные потери тепла в окружающую среду (qп) принять 6-8 % от удельного расхода тепла в теоретической сушилке;
Напряжение по влаге
Удельная теплоемкость высушенного материала
При подборе размеров сушилки использовать стандартный диаметр барабана от 0,8 до 2,8 м, через 0,2 (0,8; 1,0; 1,2…2,8) при наполнении соотношения длины барабана к диаметру L/D 3,5 – 7. W (кг/с) – количество влаги, удаленной в сушилке из материала (определяется из материального баланса). V (м3) – объем сушки.
Значения величин приводятся в таблице 11.
Таблица 11
№ задачи |
G, кг/ч |
Wн, % масс |
Wк, % масс |
θн, ºС |
θк, ºС |
t1, ºC |
t2, ºC |
A, кг/м2с |
51 |
500 |
4 |
0,2 |
15 |
30 |
100 |
50 |
6 |
52 |
800 |
5 |
0,3 |
18 |
40 |
100 |
60 |
6,5 |
53 |
1100 |
6 |
0,4 |
20 |
45 |
110 |
50 |
7 |
54 |
1400 |
7 |
0,5 |
22 |
48 |
110 |
60 |
7,5 |
55 |
1700 |
8 |
0,6 |
25 |
50 |
120 |
60 |
8 |
56 |
2000 |
4,5 |
0,3 |
17 |
40 |
100 |
50 |
8,5 |
57 |
2300 |
5,5 |
0,4 |
20 |
50 |
110 |
60 |
9,5 |
58 |
2700 |
6,5 |
0,35 |
23 |
45 |
100 |
50 |
10,5 |
59 |
3000 |
7,5 |
0,45 |
28 |
55 |
110 |
60 |
11 |
60 |
3300 |
8,0 |
0,55 |
18 |
60 |
120 |
50 |
11,5 |
61-70. Определить необходимое количество адсорбента, диаметр аппарата и продолжительность процесса в адсорбере периодического действия с неподвижным слоем адсорбента для поглощения паров компонента из паро-воздушной смеси активированным углем. Температура процесса t = 20 ºC. Давление атмосферное. Для определения скорости использовать уравнение !!!!
Исходные данные приведены в таблице 12.
Таблица 12
№ задачи |
Количество паровоздуш-ной смеси, поступающее в адсорбер за один период |
Поглоща-емый компонент смеси |
Начальная концен-трация компонента, Со, кг/м3 |
Высота слоя адсор-бента Н, м |
Марка погло-тителя |
61 |
4000 |
Диэтило-вый эфир |
0,008 |
0,75 |
АГ-3 |
62 |
6000 |
Этиловый спирт 70% |
0,007 |
1,2 |
АГ-5 |
63 |
8000 |
Диэтиловый эфир 30% |
0,025 |
1,1 |
АР-3 |
64 |
5000 |
Этиловый спирт |
0,0085 |
1,00 |
АГ-3 |
65 |
7000 |
Бензол |
0,015 |
1,00 |
АГ-5 |
66 |
5000 |
Этиловый спирт 70% |
0,009 |
0,8 |
АГ-3 |
67 |
7500 |
Диэтиловый эфир 30% |
0,018 |
0,85 |
АГ-3 |
68 |
8500 |
Этиловый спирт |
0,009 |
1,1 |
АГ-5 |
69 |
4500 |
Метиловый спирт |
0,0085 |
1,2 |
АГ-5 |
70 |
6500 |
Этиловый спирт |
0,008 |
0,8 |
АГ-5 |