BAI TAP HOA KY THUAT 121
CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT Bài L.L
Tỉ số hồi lưu cực tiểu R„= 2,71
Bài 1.2
18 dia iy thuyết
Bai 1.3
Số đĩa lý thuyết cần thiết để đáp ứng nhiệm vụ tách trên là 8 và vị trí của dong phu là ở đĩa thứ 4
Bài 1.4
n=14
Bài 1.5
Số đĩa lý thuyết 9 đĩa
Số đĩa thực tế 13 đĩa
Bài L.6
R,,=1,08
d=1,32m
Bai 1.7
a) Tốc độ dòng khối lượng cuối cột = 2,4 kg/s
Tốc độ dòng khối lượng đầu cột = 1,6 kg/s
Trang 3122 ĐÁP SỐ VÀ HƯỚNG DẪN PHAN I c) 17 đĩa thực tế Bài 1.8 10 đĩa lý thuyết 17 đĩa thực tế
Nạp nguyên liệu vào đĩa thứ 5
Bai 1.9
12 dia ly thuyét
Độ đốc nhỏ nhất của đường làm việc trên phải tương ứng với số bậc lý
thuyết vô hạn Dữ liệu đường cong cân bằng lỏng-hơi được cho trong bài 1.8
Nếu như độ dốc của đường làm việc trên vẫn khơng đổi thì độ dốc của
đường làm việc được xác định là L/V, = 0,5I
Bai 1.10 x = 0,335
Số đĩa lý thuyết cần là 5 đĩa Bài 1.11
Số đĩa ly thuyết
Nguyên liệu
Phần sục hơi Phần tình chế Tổng
Trạng thái hơi bão hòa 4 5 9
Trạng thái long 4 3 7
Bài 1.12
Trang 4BÀI TẬP HÓA KỸ THUẬT 123 Bài 1.13 a)
Cấu tử a x OX, y= X, YF,
B 2,40 0,60 1,440 0,808 1,164
T 1,00 0,30 0,300 0,168 0,168
X 0,43 0,10 0,043 0,024 0,010
1,783 1,000 1,342
- Cấu tử Yi=% Ox, Yo=Xy Xq Xs
B 0,867 2,081 0,942 0,975 0,989
T 0,125 0,125 0,057 0,025 0,011
xX 0,008 0,003 0,001 - -
1,000 2,209 1,000 1,000 1,000
b)
Cau tit y, Xị OX, yy X OX,
Trang 5124 ĐÁP SỐ VÀ HƯỚNG DẪN PHẦN I c)
Cấu tử % Xị ax, y X AX,
B 0,808 0,772 1,853 0,897 0,879 2,110 T 0,168 0,200 0,200 0,097 0,114 0,114 Xx 0,024 0,028 0,012 0,006 0,007 0,003 1,000 1,000 2,065 1,000 1,000 2/227 Cấu tử Y2 Xì OX; Ya Ky B 0,947 0,939 2,254 0,974 0,971 T 0,051 0,059 0,059 0,025 0,028 x 0,002 0,002 0,001 0,001 0,001 1,000 1,000 2,314 1,000 1,000 d) xX ax, % Xị ax, yr Xã B 0,10 0,24 0,24 0,146 0,350 0,307 0,222 T 0,67 0,67 0,66 0,741 0,741 0,650 0,733 x 0,23 0,10 0,10 0,113 0,049 0,043 0,021 1,01 1,00 1,000 1,140 1,000 1,000 OX, Y2 X3 OX; ys Xy BỊ 0,533 0,415 0,343 0,823 0,560 0,056 0,730 0,569 0,639 0,639 0,435 0,488 XỊ| 0,021 0,016 0,018 0,008 0,005 0,006 1,284 1,000 1,000 1,470 1,000 1,000 = e)
Tương tự như phần d và e, lúc này phương trình đường làm việc dưới được
thiết lập như sau:
Trang 6BAI TAP HOA KY THUAT 125 Bai 1.14 a) Y, 5=0,778 x 0,49 + 0,20 = 0,581
X,_3 = 0,36 (tir dudng cong can bang léng-hoi)
b) y,,=0/792 X,-3=0,715
Bai 1.15
a) y,;=0,8x0,775+0,19=0,810
X ; = 0,645 (từ đường cong cân bằng)
b) 8 đĩa khi nguyên liệu được nạp vào tại điểm sơi
©) Rnia = 1,53 d) 6 dia ly thuyét e) 8 đĩa lý thuyết Bài 1.16 a) 100=D+W 100 x 0,35 = 0,953D + 0,0524W o-cresol 100 x 0,15 = 0,0455 x 33 + 67x,,, #-cresol: 100 x 0,30 = 0,0015 x 33 + 6T Xu các xylenol: 100 x 0,20 = 0 + 67x,, b)
Cấu tử y,=xụ y/o Xr Yea y/o Xi
Trang 7126 ĐÁP SỐ VÀ HƯỚNG DẪN PHẦN I â) Xs a Xs Ơs X aX, y Ry P 0.0524 0,066 0,100 0,093 0,116 0,156 0,140 oO 0,2017 0,202 0,305 0,289 0,289 0,387 0,358 M_ 04472 0282 0,427 0,430 0,271 0,363 0,376 xX 02987 0/111 0,168 0.100 0,070 0,094 0,126 1,000 X=0,661 1,000 1,000 3 =0,746 1,000 1,000 4) R,=1.6 Bai 1.17 a) W’ = 1,5 kg/s va D’ = 1,0 kg/s b) 10 đĩa lý thuyết
Nguyên liệu được nạp vào tại đĩa thứ năm tính từ đỉnh cột
c) Lượng hơi nước cần thiết 0,95 kg/s d) Đường kính của cột l,67 m Bài 1.18 39 đĩa lý thuyết Bài 1.19 a) b) Số đĩa lý thuyết là 4 Sử dụng phương trình Fenske n=3,07 €) y,.¡= 0,67 x 0,845 + 0,317 = 0,883
Trang 8BÀI TẬP HÓA KỸ THUẬT 127
Y,„= 0,790 X,;=0,56
đ) Số đĩa lý thuyết là 6 và vị trí nạp nguyên liệu là đĩa thứ ba tính từ đỉnh cột Bài 1.20 a) b) oF 6,0 os oy? sơ te 5 oA 40
asl «—« khi sử dụng giá trị œ = 4,0
— dường cong lỏng-hơi ở áp shất 13,3 KN/m” %z —> dường cong lỏng-hơi ở áp s uất 100 KN/m*
oy
c) Có sự sai lệch khi sử dụng giá trị trung bình
Trang 9BAI TAP HOA KY THUAT 129
CHUONG 2: PHUONG PHAP HAP THU
Bai 2.1
Số đĩa lý thuyết là 8
Bài 2.2
Số đĩa lý thuyết tìm được là 4 Bài 2.3 6 đĩa lý thuyết Bài 2.4 Tải trọng cực đại X„„= 4,5.10 Số đĩa lý thuyết 4 Š ~24,9NmẺ /m° L Bai 2.5
Tải trọng cực đại của nước : X„„.= 5,3.[07
Số đĩa lý thuyết cần thiết đối với yêu cầu tách đã cho là 17 đĩa
L T.Ư 25kg/Nm”
G 0/04 B'i2.6
Dung mơi Xây nụ Nm‘ m*
Nước 1,83.10° 29 ` 103
Axeton 1,43 10? 30 80,9
Trang 10130
Bai 2.7 a)
b)
Bai 2.8
DAP SO VA HUGNG DAN PHAN I
Tải trọng cực dai của etylenglycol đối với yêu cầu tách dé ra là: X„ = 30,9 x 0,042 = 1,3 moi hơi nước / mol etylenglycol
Trang 11BAI TAP HOA KY THUAT 131
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LỎNG-LỎNG Bài 3.1
Số bậc chiết cần thiết là 4
Bậc chiết thứ nhất E, là 3% nước, 32% axetalđehit và 65% S E, = 0,037 kg/s
Bai 3.2
Chiết ngược chiều thành phần của dịch bã là 0,057 kgA/ kgB Chiết cùng chiều thành phần của dịch bã là 0,061 kg A/ kg B
Bài 3.3
Nồng độ dịch chiết y,, = 99,25 g/kg
Số bạc chiết cần thiết để đáp ứng nhiệm vụ tách đẻ ra là 6 Bài 3.4
- Yem„= Lỗ x 56 = 840 g/kg hay 0,840 kg phenol/ kg z-butyl axetat
Ệ = 840 =562
ŠJ„15-0,05 - Tỉ lệ dung môi là 33,7
Số đĩa lý thuyết là 10 Bài 3.5
- Nếu dung môi thứ cấp sử dụng là dietylete:
YO* =2x127 =254 g/ke
tỉ lệ dung môi: : ThS gợi
Trang 12132 ĐÁP SỐ VÀ HƯỚNG DẪN PHẦN I
Lượng dung môi thứ cấp cần thiết là: m3
m, = =—— =0,035m'/h
871 87,1
Số bậc chiết lý thuyết cần thiết cho yêu cầu tách là Nếu dung môi thứ cấp sử dụng là benzen:
Y:" =9,75 g/kg Tỉ lệ dung môi
My 23,34 m,
Lượng dung môi thứ cấp cần thiết là:
m, = => 209 m'sh 7534 3,34
Số bậc chiết lý thuyết cần thiết cho yêu cầu tách 1a 12 Bài 3.6
Bài 3.7
Nồng độ cực đại của dịch chiết: Yo* =l55g/kg Tỉ số dung môi:
my 1085
Ae m, 52,63-0,5 2
Số bậc chiết ly thuyết cần thiết cho yêu cầu tách nói trén 14 11
P
tga =| — 21,35
(5),
Trang 13BAI TAP HOA KỸ THUẬT 133
Tỉ lệ dung môi bằng 80% tỉ lệ dung môi cực đại:
P
tga = 3 =0,8«1,35=1,08
Néng d6 chiết dat được là 19,9 % trọng lượng đioxan trong benzen hay 0,248 kg dioxan / kg benzen
Bai 3.9
— Ham lugng nước và clobenzen trong lớp nước lần lượt là: 52,8% và 2,2%
~ Dya vao đường liên hợp xác định điểm ứng với thành phản lớp clobenzen cân bằng với nó Điểm này ứng với nồng độ của nước, axeton, clobenzen lần lượt là: 4,3%, 54,9%, 40,8%
Bài 3.10
a) Nồng độ chiết cực đại E„„ chứa 3% H,O; 66% benzen; 31% rerr- butanol
Lượng dung môi cực tiểu: m; = 0,29 mp
b) T =035 ME
m, MS
Trang 14BAI TAP HOA KY THUAT 135
CHUONG 4: TÁCH CHẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC
Bai 4.1
Như vậy tốc dé loc 1a 0,303/120,5 = 0,0025 ms
Độ dày của lớp bánh loc 18 0,07/3 = 0,023 m = 23 mm
Thời gian để quay một vòng là 2,12/0,3 = 7,1 s va tốc độ quay là
0,14 Hz (8,5 vòng/phút) Tốc độ lọc cực đại là 0,065 mỶ trong 7,1 s Bài 4.2 Bài 4.3 Bài 4.4 a) b) Bai 4.5 Bai 4.6 Vinwe = (0,065/7,1) = 0,009 m*/s
Độ dày tối ưu của đĩa là 106 mm
Độ dày của khung là 0,048 m = 48 mm
Thời gian rửa là 8400 s (2,3 h)
Thời gian tổng số cho một vòng là 2700 + I200 = 3900 s
Thời gian cho một vồng lọc là 2100 + 1200 = 3300 s
N,= 0,12 Hz (7.2 vòng/phút)
Trang 15136 ĐÁP SỐ VÀ HƯỚNG DẪN PHẦN I
Bài 4.7
Thời gian cho một vòng mới là (180 + 900+ 825 + 2159) = 4064 s
Tốc độ lọc mới là 0,872V/4064 = 0,000215V ms
Phản trăm tăng là (0,000215 - 0,000196)V x 100/0,000196V = 9,7%
Bài 4.8
Tốc độ quay là 1/580 s = 0,002 Hz
Bài 4.9
Số khung lọc tối thiểu n = 13 Bài 4.10
Thời gian toàn bộ một vòng quay là 26,95/0,4 = 67,3 s
Tốc độ lọc hỗn hợp huyền phù là 1,66 x 2,11 = 3,5 kg/s Bai 4.11
Tốc độ lọc 14 0,002 m/s
Diện tích bể mặt cia cdi loc tréng 1a RD* = 1,41 m’, L=D=0,67 m “Từ các số liệu thu được từ quá trình lọc thử nghiệm v = 0,078 mỶ⁄s độ dày