Міністерство освіти і науки України Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля Сєвєродонецький технологічний інститут Хімічний факультет Контрольна робота „Системи технологій” Варіант № 3 Роботу перевірив: Резанцев І. Р.  Група: ОА – 10з  (посада та ПІБ викладача)  Студент: Селина      (дата, підпис викладача)  (особистий підпис)  Особливі умови:    Перевірену роботу направити за адресою:  Робота здана на перевірку        (дата здачі)    Роботу на кафедрі прийняв        (ПІБ відповідальної особи)  (підпис студента)      (підпис відповідальної особи)   2006 навч. рік, весінній семестр Задача №1 Определить расход насыщенного водяного пара давлением Рабс для нагрева G смеси жидкостей от температуры
до
, если принять, что при смешивании компонентов не протекает химическая реакция и потери тепла в окружающую среду отсутствуют. Исходные данные для расчета принять по таблице 1. Таблица 1 Смесь и её состав, % Температура, 0С  Расход смеси, Gсм, кг/ч Давление водяного пара, Рабс, ат   начальная
конечная
   Бензол Хб, % Толуол Хт, % Октан Хо, %  30  60  55  2  25 30 45       Решение 1) Уравнение теплового баланса в общем виде можно записать в виде равенства: Qприх = Qрасх + Qпот, где Qпот – потери тепла от стенок аппарата в окружающую среду, Дж/с. 2) По условию задачи: Qпот = 0 3) Нагрев смеси жидкостей происходит за счет тепла конденсации греющего водяного насыщенного пара: Qприх = D (Iп – Iк) = D . r Qприх = 0,0413(2710*103 – 502*103) = 0,04132*2208*103 =91237,08 Дж/с где: D – расход греющего пара, кг/с; Iп – теплосодержание (или энтальпия) греющего пара, Iп = 2710*103 Дж/кг (находится из таблиц свойств насыщенного водяного пара в зависимости от давления, таблица 1 Приложения); Iк – теплосодержание (или энтальпия) конденсата, Iп = 502,4*103 Дж/кг (находится из таблиц свойств насыщенного водяного пара в зависимости от давления по таблице 1П Приложения); r – удельная теплота парообразования, r = 2208*103 Дж/кг Qрасх = G . С . (
–
), Qрасх = 0,0153*198773,6*(60-30) = 91237,08 Дж/с где G =
= 0,0153 кг/с - расход нагреваемой смеси жидкостей, кг/с; С – удельная теплоемкость нагреваемой смеси жидкостей, Дж/кг . К. Удельную теплоемкость смеси жидкостей определяем по формуле: С = Сб . Хб + Ст . Хт + Со . Хо С = 1826,84*25+ 1797,51*30+ 2203,94*45 = 45671+53925,3+99177,3=198773,6 Дж/кг . К где Сб, Ст, Со – удельные теплоемкости компонентов смеси, Дж/кг.К; Хб, Хт, Хо – массовые доли компонентов смеси. Сб = 1826,84 Дж/кг.К Ст = 1797,51 Дж/кг.К Со = 2203,94 Дж/кг.К 4) Удельную теплоемкость компонентов определяем по таблице 2 Приложения при средней температуре: tср =
;
5) Определяем расход греющего пара, D: D =
=
, кг/с.
кг/с Задача № 2 Определить количество технического вещества А, необходимое для получения П т/год технического вещества С, если: Исходные данные для расчета: Производительность, т/год – 70000; Вещество: а) А - NH3 (аммиак); б) С - HNO3 (азотная кислота); Массовая доля: а) Ха – 0,44; б) Хс – 054; Уравнение реакции: NH3 + 2 О2 = HNO3 + Н2О; Выход, η – 0,46; Число рабочих дней в году, Т суток/год – 315. Решение 1) Рассчитываем суточную производительность: Gсут =
=
; 2) Рассчитываем часовую производительность:
Gчас =
; 3) Рассчитываем содержание чистого вещества HNO3:
; 4) По уравнению реакции имеем:
; 5) Рассчитываем теоретический расход вещества А:
;
; 6) Рассчитываем расход технического вещества А:
; 7) Рассчитываем годовую потребность в веществе А:

. Ответ: Годовая потребность в веществе А составляет 50 395 тонн/год. Задача № 3 Определить число аппаратов, необходимых для обеспечения заданной производительности процесса, если: процесс периодический, время проведения процесса – τ; степень заполнения аппарата – φ; резерв мощности процесса – δ. Таблица 2 Продолжительность процесса τ, час. Объем ...