vegyipari és biomérnöki műveletek
DESCRIPTION
Vegyipari és biomérnöki műveletek. Vegyipari műveletek számolási gyakorlat. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Vegyipari és biomérnöki műveletek
Vegyipari műveletek számolási gyakorlat
Egy csőköteges hűtőben 7500 kg/h, 3,35 kJ/kg*K fajhőjű anyagot kell lehűteni 90 °C –ról 30 °C –ra. A hűtőközeg 15 °C –os víz, a hűtővíz és az anyag hőmérséklete közötti különbség minimálisan 5 °C. Számítsa ki egyenáram esetén a közepes hőmérsékletkülönbséget, a hűtőfelületet és a hűtővíz-szükségletet. k = 1396 W/m2*K
h
kg75001 m
Kkg
J3350
Kkg
kJ35,31
pc
CT 9010
CT v 301
?2 m
Kkg
J4180
Kkg
kJ18,42
pc
CT 1520
?2 vT
Km
W1396
2 k
CT 5min
? atlT
?A
h
kg75001 m
Kkg
kJ3350
Kkg
kJ35,31
pc
CT 9010
CT v 301
2m
Kkg
kJ4180
Kkg
kJ18,42
pc
CT 1520
vT2
Km
W1396
2 k
CT 5min
v
vatlT
0
0
ln
atlTk
QA
atlvpvp TAkTTcmTTcmQ 2022211011
W418750MJ/h5,1507
3090335075001101,1
CCKkg
J
h
kgTTcmQ vp
CCCTT 75159020100
CCCTCT vv 255305 2min
C
C
CCC
T
v
vátl
8,25
5
75ln
575
ln 0
0
2
2
m6,118,25
Km
W1396
W418750
CTk
QA
átl
kg/s0,101525J/kgK4180
W418750
,2,22,2
CCTTc
Qm
bekip
Ellenőrzés: …………
100 kg/h forrponton levő 30%-os NaOH-oldatot 0,5 bar nyomáson 143°C-os fűtőgőzzel
40%-osra párolunk be. A hőveszteség 150 kJ/h. Mennyi a fűtőgőzszükséglet?
Mekkora felületű bepárlóra van szükség, ha a korrigált hőátbocsátási tényező 800 W/m2K?
• Értelmezzük a kérdést! Készítsünk rajzot!• Írjuk fel az adatokat!• Váltsuk át alap SI egységekbe a mértékegységeket! (nem
feltétlenül szükséges a feladat elején, de segíthet)• Készítsünk megoldási tervet!
Folyamatos bepárló
7
ROBERT BEPÁRLÓ
100 kg/h forrponton levő 30%-os NaOH-oldatot 0,5 bar nyomáson 143°C-os fűtőgőzzel 40%-osra párolunk be. A hőveszteség 150 kJ/h.
Mennyi a fűtőgőzszükséglet? Mekkora felületű bepárlóra van szükség, ha a korrigált hőátbocsátási tényező 800 W/m2K?
• Értelmezzük a kérdést! Készítsünk rajzot!• Írjuk fel az adatokat!• Váltsuk át alap SI egységekbe a mértékegységeket! (nem
feltétlenül szükséges a feladat elején, de segíthet)• Készítsünk megoldási tervet!
h
kg1000 Sm
3,00 x
4,01 x
bar 5,0p
C143T
h
kJ150vesztQ
?
?
A
mm GKG Km
W800 2korr
k
Csak az állandósult (stacionárius) állapotot vizsgáljuk.
10
Teljes anyagmérleg:
VSS mmm 10
A bepárló komponensmérlege:
1100 xmxm SS
A bepárló entalpiamérlege:
veszt11'
00'' Qimimimimim VVSGKGKSGG
GKG mm
Megoldásterv
? GKG mm
VSS mmm 10
1100 xmxm SS
veszt11'
00'' " Qimimimimim VVSGKGKSGG
korrkorrG TAkrmQ
1TTT Gkorr
?A
Merkel-diagram
12
Abszcissza (vízszintes tengely): tömegtört (kg oldott anyag/kg oldat vagy százalékosan)Ordináta (függőleges tengely): elegy fajlagos entalpiája (kJ/kg oldat). Tiszta oldószer entalpiája 0 oC hőmérsékleten, folyadék állapotban 0.
NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram
Merkel-diagram
13
Abszcissza (vízszintes tengely): tömegtört (kg oldott anyag/kg oldat vagy százalékosan)Ordináta (függőleges tengely): elegy fajlagos entalpiája (kJ/kg oldat). Tiszta oldószer entalpiája 0 oC hőmérsékleten, folyadék állapotban 0.Fagyáspont görbék – alatta a szilárd fázis, felette telítetlen oldat.
NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram
Merkel-diagram
14
Abszcissza (vízszintes tengely): tömegtört (kg oldott anyag/kg oldat vagy százalékosan)Ordináta (függőleges tengely): elegy fajlagos entalpiája (kJ/kg oldat). Tiszta oldószer entalpiája 0 oC hőmérsékleten, folyadék állapotban 0.Fagyáspont görbék – alatta a szilárd fázis, felette telítetlen oldat.Izotermák – az adott hőmérséklű oldatok entalpiája.
NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram
Merkel-diagram
15
Abszcissza (vízszintes tengely): tömegtört (kg oldott anyag/kg oldat vagy százalékosan)Ordináta (függőleges tengely): elegy fajlagos entalpiája (kJ/kg oldat). Tiszta oldószer entalpiája 0 oC hőmérsékleten, folyadék állapotban 0.Fagyáspont görbék – alatta a szilárd fázis, felette telítetlen oldat.Izotermák – az adott hőmérsékleten forrásponti pontokat kötik össze. Izobárok– az adott nyomású oldatok entalpiái
NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram
Leolvasás a Merkel diagramról
16
kérdés: 30 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar.
Leolvasás a Merkel diagramról
17
kérdés: 30 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar.
A betáplált oldatnak vagy ismert a hőmérséklete, vagy forrponti.
Leolvasás a Merkel diagramról
18
kérdés: 40 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar.
A tömény oldat mindig forrponti!
Leolvasás a Merkel diagramról
19
kérdés: 40 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar. Milyen hőmérsékleten forr ez az oldat?
h
kg
h
kg
x
xmm SS 75
4,0
3,0100
1
001
h
kg
h
kg
h
kgmmm SSV 257510010
h
kJ
kg
kJ
h
kg
kg
kJ
h
kg
kg
kJ
h
kg
QimimimQ vesztVVSS
1504,264525401004075
''01 01
h
kJQ 65285
kg
kJ105,2136rC143T táblázatzvízgő
G
rmQ G
h
kg
kgkJ
hkJ
r
QmG 56,30
105,2136
65285
2
2
m 69,0110143
Km
W800
3600s1000J
65285
CCTk
QA
korrkorr