BILANT DE MATERIALE

BILANT DE MATERIALE

1. Intr-o coloana de rectificare se separa un amestec de pentan-hexan. Debitul amestecului de alimentare este de 100. Concentratiile componentului usor volatil in amestecul de alimentare si in distilat sunt 30%mol si respectiv 95%mol. Concentratia componentului greu volatil in reziduu este 90%mol. Debitul de reflux este de 60. Sa se calculeze debitele masice de distilat, reziduu si vapori produse de coloana de rectificare.

R: 1710,6; 6469,3; 6072,6

2. Intr-o coloana se absoarbe in apa acetona dintr-un amestec acetona-aer. Se cunosc urmatoarele date:

- debitul amestecului gazos: 2500

- concentratia acetonei in amestecul gazos care intra in coloana: 5%vol.

- concentratia acetonei in amestecul gazos care iese din coloana: 1%vol.

- concentratia acetonei in solutia apoasa care iese din coloana: 80% din concentratia la echilibru

- ecuatia liniei de echilibru: Y = 1,68*X

Stiind ca pentru absorbtie se utilizeaza apa recirculata continand 0,15% acetona, sa se calculeze debitul de apa necesar realizarii operatiei.

R: 183,3

3. Intr-o coloana se absorb in ulei vaporii de benzen dintr-un amestec gazos. Concentratia initiala a benzenului in amestecul gazos este 3,5%vol., iar gradul de separare a benzenului are valoarea de 78%. Concentratia benzenului in uleiul care iese din coloana reprezinta 80% din concentratia la echilibru. Ecuatia liniei de echilibru este: Y = 0,126*X.

Stiind ca debitul de ulei necesar in coloana de absorbtie este de 20, sa se determine debitul amestecului de gaze si vapori de benzen, care se alimenteaza in coloana.

R: 167,4

4. Sa se calculeze debitul de apa care se elimina la operatia de uscare a 2,5 pasta de carbonat de nichel, de la umiditatea initiala de 60%, la umiditatea finala de 5% ( umiditatile sunt raportate la materialul uscat ).

Sa se determine deasemenea debitul de aer cu umiditatea initiala 0,01 si umiditatea finala 0,055, care este necesar pentru preluarea apei din materialul umed.

R: 0,86; 19,1

5. Intr-un rezervor considerat cu amestecare perfecta se gaseste o cantitate de 7000kg solatie apoasa cu concentratia 10%. La un moment dat se incepe introducerea unui debit de 4 apa si simultan se evacueaza din rezervor un debit de 2,5 solutie rezultata.

Sa se calculeze timpul dupa care concentratia solutiei care iese din rezervor devine 5%.

R: 1368,4s

6. Doua rezervoare considerate cu amestecare perfecta si avand volumele V= V= 2m, sunt pline cu o solutie apoasa cu concentratia 25%. La un moment dat, se incepe introducerea in primul rezervor a unui debit de 4 solutie apoasa cu concentratia 2%. Solutia care iese din primul rezervor se introduce in cel de-al doilea. Sa se determine concentratia solutiei evacuate din cel de-al doilea rezervor, dupa 15minute de la inceperea regimului tranzitoriu.

R: 12,6%

7. Sa se calculeze cantitatile de solutii apoase m, msi m, necesare pentru prepararea a 100kg solutie de compozitie 20% etanol, 37% metanol, 43% apa.

Compozitiile solutiilor care se amesteca sunt indicate mai jos:

Solutia 1: 10% etanol; 60% metanol; 30% apa

Solutia 2: 35% etanol; 20% metanol; 45% apa

Solutia 3: 20% etanol; 15% metanol; 65% apa

R: 45,52kg; 30,34kg; 24,14kg

8. Pentru separarea unui amestec ternar benzen - toluen - xilen, se utilizeaza doua coloane de rectificare. Amestecul are debitul de 150 si urmatoarea compozitie: 55%mol benzen, 35%mol toluen, 10%mol xilen. Compozitia distilatului obtinut din prima coloana de rectificare este: 97%mol benzen, 2,5%mol toluen, 0,5%mol xilen. Compozitia distilatului rezultat din cea de-a doua coloana de rectificare este: 5%mol benzen, 92%mol toluen, 3%mol xilen. Reziduul celei de-a doua coloane contine 1%mol benzen, 3%mol toluen si 96%mol xilen.

Sa se stabileasca bilantul de materiale al instalatiei de rectificare.

9. Intr-o instalatie de evaporare in trei trepte cu circulatie in echicurent, se concentreaza o solutie apoasa de NaOH de la concentratia initiala de 8%, pana la concentratia finala de 40%. Debitul de solutie diluata alimentat in instalatie este de 10000. Debitul de vapori rezultat din fiecare evaporator urmator este cu 11% mai mare decat cel obtinut din evaporatorul precedent.

Sa se stabileasca bilantul de materiale al instalatiei de evaporare.

10. Sa se calculeze raportul dintre debitul de vapori si debitul de lichid, obtinut in conditiile distilarii de echilibru a gazolinei la P = 18,2bar si T = 330K.

Compozitia gazolinei si valorile constantelor de echilibru ale componentilor acesteia (in conditiile de operare indicate), sunt specificate in tabelul urmator:

R: 0,1488

11. Intr-o instalatie formata dintr-un evaporator si un cristalizator, se prelucreaza 2500 solutie continand 30%NHNOsi 1% impuritati solubile, nevolatile.

Se cunosc:

- concentratia NHNOin solutia concentrata care iese din evaporator: 50%

- concentratia NHNOin solutia mama: 10%

- concentratia impuritatilor in solutia mama: max.5%

- pentru evitarea acumularii impuritatilor in circuit, o parte din solutia mama se elimina din instalatie, iar restul se recircula in evaporator impreuna cu solutia proaspata

- cristalele de NHNOcare rezulta din cristalizator au umiditatea de 20%

Sa se stabileasca bilantul de materiale al instalatiei.