Đang tải... (xem toàn văn)
học tốt nha, cauu hỏi ôn tập lí thuyết truyền nhiệt thiết bị truyền nhiệt đại học bách khoa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
EBOOKBKMT.COM Câu 1/ Tại thường dùng bão hòa làm chất tải nhiệt? Vì mơi trường truyền nhiệt có nhiều ưu điểm: - Nước nhiều, dễ tìm Tương đối rẻ Dễ tạo nước bão hòa (đun nước sơi, trì liên tục sơi) Có thể điều chỉnh nhiệt theo u cầu Hơi nước không tác dụng với vật liệu chế tạo Hơi nước khơng có tính chất cháy nổ Hơi bhoa nói chung nước bhoa nói chung có ẩn nhiệt ngưng tụ lớn > Nhiệt lượng lớn Ở mt nước bão hòa ngưng tụ nói chung, nước bão hòa nói riêng hệ số cấp nhiệt alpha có giá trị lớn Thiết bị sử dụng nước bão hòa cấp nhiệt có hiệu cao -> diện tích bề mặt thấp -> thời gian lưu cao Câu 2/ Các yếu tố ảnh hưởng đến đối lưu nhiệt? - Loại lưu chất (khí, lỏng, hơi) Chế độ chuyển động lưu chất Tính chất vật lý lưu chất Kích thước, hình dáng, vị trí, trạng thái bề mặt trao đổi nhiệt Câu 3/ Tại lại tạo cánh tản nhiệt cho vách truyền nhiệt? - Tăng diện tích bm truyền nhiệt vách, nâng cao hiệu truyền nhiệt tốn vật liệu chế tạo, đồng thời thiết bị nhỏ gọn Câu 4/ Khi người ta tạo cánh tản nhiệt phía bm vách truyền nhiệt? - Khi bm vách có hệ số cấp nhiệt alpha khác nhiều -> tạo cánh phía bm vách có alpha nhỏ Câu 5/ Ưu nhược điểm thiết bị 1-1 xi chiều ngược chiều? Ưu: - Có thể làm giảm nhiệt độ cuối dòng nóng đến nhiệt độ nhỏ tốt làm tăng nhiệt độ dòng lạnh đến nhiệt độ cao tốt - Khi dòng lưu chất bố trí ngược chiều hiệu thường cao thuận chiều - Khi nhiệt độ cuối dòng lạnh lớn cuối dòng nóng khơng bố trí xi chiều => Ngược chiều chéo chiều - Hệ s truyền nhiệt lớn, chế tạo đơn giản Nhược: Cồng kềnh, giá thành cao, khó làm khoảng trống hai ống EBOOKBKMT.COM Câu 6/ Tại dung dịch nhập liên tục mà đặc được? - Do suốt q trình đặc dung mơi nước bay làm giảm mức dung dịch nồi Vì nhập liệu liên tục (hoặc bán liên tục) lượng nhập liệu bù lại lượng nước vừa bốc Nhưng nhập liệu phải đảm bảo nhỏ lượng nước Có hệ thống hoạt động bình thường Câu 7/ Tại dung dịch nhập liệu bán liên tục mà cô đặc được? (sp không lấy ra) - Như câu Câu 8/ Ứng dụng hệ thống cô đặc nồi liên tục gián đoạn? - nồi liên tục: nồng độ độ nhớt dung dịch thấp hay tương dối thấp nồi gián đoạn: Dùng để nâng cao nồng độ sản phẩm (sản phẩm keo, sệt, paste) Câu 9/ Vẽ biểu đồ biểu diễn tổn thất nhiệt độ áp suất thuỷ tĩnh Câu 10/ Ưu nhược điểm cô đặc nhiều nồi Ưu: + Năng suất cao + Cô đặc dung dịch đạt tới nồng độ cao + Tiết kiệm lượng cấp cho buồng đốt nồi cô đặc: Tận dụng thứ buồng trước để cấp nhiệt cho buồng sau Nhược: Không áp dụng cô đặc dung dịch chất tan dễ biến tính nhiệt EBOOKBKMT.COM Câu 11/ Vẽ hệ thống cô đặc nhiều nồi Hệ thống xuôi chiều (a) Hệ thống ngược chiều (b) Hệ thống song song (c) Hệ thống hỗn hợp (d) Câu 12/ Đặc điểm hệ thống cô đặc nhiều cấp - Nồi đầu: buồng đốt sử dụng nước bão hoà lấy từ nồi công nghiệp để làm đốt - P1>P2>P3 - Chiều dung dịch nồi chiều đốt Ngược chiều: Bắt buộc sử dụng bơm để đưa dung dịch từ nồi sau sang nồi trước, hiệu cô đặc buồng đốt cao Xuôi chiều: Đảm bảo chất lượng sản phẩm mà chất tan dễ biến tính i Có thể khơng dung bơm để đưa dung dịch từ trước sau ii Hiệu buồng đốt nhỏ Chéo chiều: Vào nối tiếp ra: song song i Vào song song ra: nối tiếp EBOOKBKMT.COM Câu 13/ Vẽ giản đồ P-T thể tổn thất nhiệt nồng độ Câu 14/ Sơ đồ làm việc hệ thống cô đặc nồi EBOOKBKMT.COM Câu 15/ So sánh làm nguội ngưng tụ - Giống: Đều q trình làm giảm nhiệt độ mơi chất nhờ chất tải nhiệt có nhiệt độ khác - Khác Làm nguội: không thay đổi pha Ngưng tụ: Có thay đổi pha, thường thể khí Câu 16/ Nêu bước ngưng tụ gián tiếp Thông qua bề mặt trao đổi nhiệt lưu thể làm lạnh lấy nhiệt làm cho ngưng tụ Có giai đoạn: •Giai đoạn 1: Làm nguội q nhiệt đến nhiệt độ bão hồ khơ •Giai đoạn 2: ngưng tụ bão hoà nhiệt độ khơng đổi •Giai đoạn 3: Làm nguội chất lỏng ngưng tụ đến nhiệt độ cần thiết.Kỹ thuật Hóa học GVHD Hồng Trung Ngơn Tr 5/1 Câu 17/ Thế làm nguội trực tiếp, làm nguội gián tiếp? Cho ví dụ Làm nguội trực tiếp: Làm nguội nước lạnh, nước đá: hoà trộn vào nước nóng cần làm nguội Phương pháp tự bay hơi: chất lỏng tự bay khơng cấp nhiệt lúc đó, nhiệt lượng cung cấp cho trình bay nhiệt hàm nước làm cho nhiệt độ nước giảm Làm nguội khí: thường theo cơng nghệ rửa khí: phun nước lạnh vào dòng khí lưu động, khí nguội Làm nguội gián tiếp: Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt chương VII Trong chất lỏng lạnh nước lạnh khơng khí lạnh Câu 18/ Ưu nhược phạm vi sử dụng thiết bị Baromet Ưu: Không cần bơm, ngưng tụ triệt để -> Năng suất cao Nhược: Cồng kềnh, phải đạt đủ độ cao Ứng dụng: Thường dung hệ thống cô đặc chân không, cô đặc nhiều nồi Câu 19/ Trong áp suất, nhiệt độ sôi dung dịch lại cao nhiệt độ sôi dung môi? EBOOKBKMT.COM Nhiệt độ sôi dung dịch lại cao nhiệt độ sôi dung môi áp suất do: - Nồng độ dung dịch tăng cao - Do áp suất thuỷ tĩnh dung dịch cao dung mơi - Do áp suất lưu động tăng khắc phục ma sát độ nhớt dung dịch cao dung mơi Câu 20/ Nêu tiêu chí để lựa chọn môi chất lạnh - Nhiệt độ tới hạn phải lớn để đảm bảo ngưng tụ tác nhân lạnh dung nước khơng khí để làm lạnh - Nhiệt bay lớn -> Lượng tác nhân lạnh sử dụng nhỏ - Thể tích riêng phần nhỏ để kích thước máy lạnh nhỏ - Áp suất bay lớn áp suất khí quyến để dễ phát rò rỉ Khơng khí khơng lọt vào máy - Không tạo thành hợp chất với dầu bôi trơn - Không cháy nổ không độc hại, rẻ tiền - Dễ kiếm, dễ tạo ra, khơng có mùi khó chịu, dễ vận chuyển - Không tác dụng với vật liệu làm thiết bị - Dễ nén dễ giản nở -> tăng thời gian lưu, tiếng kiệm lượng - Phù hợp với loại máy nén sử dụng Câu 21/ Vẽ sơ đồ nguyên lý hoạt động máy lạnh Câu 22/ Nêu giai đoạn trình cháy - Hồ trộn: q trình hồ trộn ngun liệu với khơng khí - Phản ứng cháy: phản ứng hoá học oxy thành phần cháy nhiên liệu (C,H,S) Qúa trình toả nhiệt phát sáng (lửa) - Phát tán sản phẩm cháy: Sản phẩm sau cháy hỗn hợp oxit (CO, CO2, H2O, SO2, NOx, ) khơng khí nóng phần nhiên liệu chưa phản ứng hết Hỗn hợp có nhiệt độ cao phát tán khơng gian lò, hồn tất q trình cháy, truyền nhiệt cho phối liệu, hạ nhiệt độ khỏi lò (khí thải) - Tốc độ trình cháy phụ thuộc vào giai đoạn chậm giai đoạn kể EBOOKBKMT.COM Câu 23/ Vị trí vòi phun lò cơng nghiệp? Có hai cách đặt vòi phun lò quay: Đặt vng góc với trục lò: Phối liệu nhận nhiệt trực tiếp, truyền nhiệt tốt Hạn chế: lửa ngắn, cháy không hết nhiên liệu, làm xáo trộn phối liệu làm tăng q trình ăn mòn vật liệu Đặt song song với trục lò: Đảm bảo cháy nguyên liệu triệt để Để tăng nhiệt truyền từ lửa vào phối liệu cần lựa chọn vị trí đặt vòi phun phù hợp Với lò có bán kính nhỏ -> đặt vòi phun tâm Với lò có bán kính lớn -> đặt vòi phun mức thấp tâm, cho lửa tiếp xúc với khối phối liệu để tăng hiệu truyền nhiệt lò lửa không phun chạm vào Gạch chịu lửa phần lò Câu 24/ Nêu tổn thất nhiệt buồng lò - Nung nóng vỏ thành lò (bằng gạch chịu lửa) - Sự cháy khơng hồn tồn nhiên liệu - Theo xỉ tro - Theo khói ngồi Câu 25/ Các phương án xếp nồi đặc? - Xuôi chiều: đốt dung dịch chiều với từ nồi đầu đến nồi cuối - Ngược chiều: đốt từ nồi đầu đến nồi cuối dung dịch từ nồi cuối đến nồi đầu - Chéo dòng: dung dịch đồng thời vào nồi sản phẩm lấy nồi, đốt từ nồi sang nồi khác Hệ thống cô đặc xuôi chiều thường dùng phổ biến có ưu điểm Dung dịch tự di chuyển từ nồi trước sang nồi sau nhờ chênh lệch áp suất nồi Nhiệt độ sôi nồi trước cao nồi sau Khuyết điểm cô đặc xuôi chiều nhiệt độ dung dịch nồi sau thấp dần, nồng độ dung dịch tăng dần làm cho độ nhớt dung dịch tăng nhanh, kết hệ số truyền nhiệt giảm từ nồi đầu đến nồi cuối Còn hệ thống cô đặc ngược chiều, áp suất nồi trước lớn nồi sau dung dịch khơng tự chảy từ nồi sang nồi kia, phải dùng bơm để vận chuyển Ưu điểm hệ thống hệ số truyền nhiệt nồi không giảm dung dịch EBOOKBKMT.COM có nhiệt độ cao vào nồi cuối nên độ nhớt khơng tăng Ngồi ra, lượng nước bốc nồi cuối nhỏ cô đặc xuôi chiều lượng nước dùng làm ngưng tụ thiết bị ngưng tụ nhỏ Hệ thống cô đặc chéo dòng sử dụng Nó sử dụng yêu cầu nồng độ dung dịch không cao lắm, dung dịch đặc có kết tinh, dung dịch có kết tinh di chuyển từ nồi sang nồi dễ làm tắc ống Câu 26/ Ống truyền nhiệt có kích thước to hay nhỏ có ảnh hưởng ko? - Các ống có kích thước nhỏ cho hệ số truyền nhiệt tốt khoảng cách trung bình phần tử nước đến diện tích truyền nhiệt giảm nhỏ khó thơng rửa hơn) Câu 27/ Thường nồi đầu có chiều dài ống truyền nhiệt cao Khi hư hỏng người ta cắt bớt ống di chuyển xuống cấp Tại phải làm vậy? - Vì diện tích truyền nhiệt nồi sau thường nhỏ nồi trước Câu 28/ Cơ đặc gì? Có phương pháp cô đặc? - Cô đặc phương pháp thường dùng để tăng nồng độ cấu tử dung dịch hai hay nhiều cấu tử, cch tách phần dung môi khỏi dung dịch Có phương pháp đặc: a Phương pháp nhiệt: tác dụng nhiệt, dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái áp suất riêng phần áp suất bên ngồi tác dụng lên mặt thoáng dung dịch b Phương pháp lạnh: hạ thấp nhiệt độ đến mức độ yêu cầu cấu tử tách dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường kết tinh dung môi để tăng nồng độ chất tan So sánh phương pháp Phương pháp nhiệt - Dễ bị nhiệt cục làm hỏng sản phẩm Phương pháp lạnh - Sản phẩm không bị hỏng nhiệt - Sản phẩm dễ bị thay đổi màu sắc, đơi có mùi - Sản phẩm không bị đổi màu mùi EBOOKBKMT.COM - Hiệu suất cô đặc cao - Hiệu suất cô đặc thấp - Thiết bị đơn giản - Thiết bị phức tạp Câu 29/ Cô đặc khác chưng cất? Cơ đặc có dung mơi bay hơi, chất tan khơng bay Còn chưng cất dung môi chất tan bay (với hàm lượng khác nhau) Câu 30/ Cách xác định rò rỉ hơi? Sau thời gian hoạt động xảy tượng rò rỉ buồng đốt, rò rỉ gây nên tượng xấu như: Thất thoát dung dịch, ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống (nếu áp suất nồi lớn áp suất hơi) Nếu nước ngưng chảy vào hệ thống làm tăng thêm lượng dung môi cần bốc (nếu áp suất nồi thấp áp suất hơi) Trường hợp ta thường xuyên kiểm tra lượng nước ngưng tụ có lẫn dung dịch đặc hay khơng Đối với dung dịch đường thường sử dụng -naphtol, xuất vệt tím có nghĩa nước ngưng có lẫn dung dịch đường.( -naphtol phát đường tới nồng độ 50 ppm) Đối với trường hợp việc xác định khó khăn Ta phải kiểm tra áp suất chùm ống Dấu hiệu đặc trưng đặc đường bị hượng tượng rò rỉ dung dịch có mùi riêng biệt Câu 31/ Ống chảy tràn? Cơng dụng? Ống chảy tràn có nhiệm vụ giữ cho mực chất lỏng cố định bồn cao vị Câu 32/ Lưu lượng kế loại gì? cách lắp đặt? nguyên tắc hoạt động? Lưu lượng kế loại Ratomet Nguyên lý hoạt động: tác động dòng chảy (từ lên) tạo thay đổi tiết diện thành ống độn Lưu lượng lớn độn đẩy lên cao dừng vị trí ổn định (vị trí lực tác dụng dòng lưu chất cân với trọng lượng độn Theo nguyên tắc hoạt động lưu lượng kế phải lắp đặt cho dòng chảy dung dịch từ lên EBOOKBKMT.COM Câu 33/ Khí khơng ngưng? Gồm khí gì? tác hại nó? Các khí khơng ngưng bao gồm: NOx, SOx, COx,… khí lẫn đốt vào thiết bị gia nhiệt, không ngưng tụ Nếu ta khơng cho thóat khí tích tụ chùm ống chiếm thể tích đốt, làm giảm khả diện tích truyền nhiệt (giảm hiệu suất thiết bị) Do lượng khí khơng ngưng nên ống tháo khí khơng ngưng bố trí chỗ xa cửa dẫn đốt vào, vị trí đốt khó đến có khả tạo thành túi khí, phải bố trí van để điều chỉnh lượng thốt, thơng thường khơng hoạt động liên tục Câu 34/ Ưu nhược điểm thiết bị cô đặc buồng đốt trong? Thiết bị cô đặc buồng đốt ống tuần hồn trung tâm có đặc điểm là: - Cấu tạo đơn giản, dễ cọ rửa sửa chữa tốc độ tuần hồn bé nên hệ số truyền nhiệt thấp Dùng để cô đặc dung dịch có độ nhớt cao, có nhiều váng, cặn Câu 35/ Cách chọn nồi? có đặc điểm nồi? Để tiết kiệm lượng (tiết kiệm đốt) người ta thường sử dụng hệ thống cô đặc nhiều nồi Số nồi tăng lên lượng đốt tiêu tốn giảm chi phí thiết bị tăng lên Việc xác định số nồi tối ưu ta vào tổng chi phí cho trường hợp với giả định số nồi khác (2,3,4…) Số nồi tối ưu số nồi ứng với tổng chi phí nhỏ Kinh nghiệm cho thấy với hệ thống thiết bị làm việc điều kiện chân khơng số nồi thích hợp khơng q 5, với hệ thống thiết bị làm việc áp suất cao số nồi không Và cô đặc dung dịch đường thông thường từ – nồi Câu 36/ Nêu khái niệm độ tiếp cận độ vượt chéo TB TĐN? - Độ tiếp cận: hiệu nhiệt độ cuối dòng nóng so với dòng lạnh Khái niệm nhắc đến bố trí xi chiều nhiệt độ cuối dòng lạnh khơng lớn nhiệt độ cuối dòng nóng Độ tiệm cận >=0 ∆t = T2’’ – t1’’ - Độ vượt chéo: hiệu nhiệt độ cuối dòng lạnh so với cuối dòng nóng Độ vượt chéo =0, >0,