Vegyipari és biomérnöki műveletek

Az előadások a következő témára: "Vegyipari és biomérnöki műveletek"— Előadás másolata:

1 Vegyipari és biomérnöki műveletek
Vegyipari műveletek számolási gyakorlat

2 Egy csőköteges hűtőben 7500 kg/h, 3,35 kJ/kg
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

3

4

5 Ellenőrzés: …………

6 100 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!

7 Folyamatos bepárló

8 ROBERT BEPÁRLÓ

9 Értelmezzük a kérdést! Készítsünk rajzot! Írjuk fel az adatokat!
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!

10 Csak az állandósult (stacionárius) állapotot vizsgáljuk.
Teljes anyagmérleg: A bepárló komponensmérlege: A bepárló entalpiamérlege:

11 Megoldásterv

12 NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram
Merkel-diagram NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram 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.

13 NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram
Merkel-diagram NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram 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.

14 NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram
Merkel-diagram NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram 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.

15 NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram
Merkel-diagram NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram 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

16 Leolvasás a Merkel diagramról
kérdés: 30 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar.

17 Leolvasás a Merkel diagramról
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.

18 Leolvasás a Merkel diagramról
kérdés: 40 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar. A tömény oldat mindig forrponti!

19 Leolvasás a Merkel diagramról
kérdés: 40 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar. Milyen hőmérsékleten forr ez az oldat?

20

21