sciaga inzynieria bioprocesowa.doc

(123 KB) Pobierz
DANE

5 pkt.

8. Wyprowadź zależność opisującą strumień ciepła przenikający przez ściankę cylindryczną jedno i wielowarstwową.

Wnikanie:

Przewodzenie:

                        

Dla ścianek cylindrycznych wielowarstwowych:

Wnikanie:

Po przekształceniach:

 

 

4 pkt.

1. Przedstaw metody wyznaczania współczynnika s

s – znając stałe C1 , K,C,K2

2. Opisz przemywanie osadu:

Opór jaki stawia cieczy myjącej osad i przegroda filtracyjna jest taki sam jak dla filtratu w ostatnim momencie filtracji:

Ponieważ filtrat i ciecz przemywająca mogą mieć różną lepkość to szybkość przemywania przyjmuje postać:

Jeśli μf =  μp to:

Równania te są słuszne w przypadku gdy Δp filtracji i przemywania są takie same w przeciwnym przypadku musimy policzyć K i C dla wartości Δp przemywania:

3. Wyprowadź zależność opisującą strumień ciepła przewodzonego przez ściankę płaską.

 

9.Wyprowadź różniczkowe równanie Rayleigh dla destylacji prostej i przedyskutuj jego zastosowanie.

 

Korzystając z tego równania można  rozwiązać 2 zagadnienia:

 

1) Jeżeli są dane wartości L0 , x0 , L – to dla konkretnego układu dwuskładnikowego o znanej zależności y= f (x) możemy znaleźć końcowy skład cieczy w kotle x, oraz przeciętny skład ciekłego destylatu:

 

-- z bilansu materiałowego składnika bardziej lotnego:

 

2)jeżeli znamy L0 , x0 , x to możemy wyznaczyć  L

- liczbę moli cieczy w kotle.

Równanie:

 

Lub w postci scałkowanej:

 

10. Przedstaw interpretacje graficzną McCabe  i Thiele umożliwiającą wyznaczenie prawidłowej i koniecznej liczby półek w kolumnie rektyfikacyjnej:

Licznik – oznacza przyrost ułamka molowego składnika niżej wrzącego jaki nastąpił podczas przepływu pary przez półkę n

Mianownik – oznacza spadek wartości ułamka molowego SBL podczas przepływu przez półkę n

Jednocześnie licznik i mianownik to dwie przyprostokątne z których pionowa odpowiada zmianom składu pary a pozioma zmianom składu cieczy na półce n

Przeciwprostokątna w tym Δ przebiega pod kątem α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Wyprowadź zależność opisującą strumień ciepła:

Dla ścianek cylindrycznych wielowarstwowych:

5. Omów konwekcje naturalną w przestrzeni nieograniczonej.

Dla płyty pionowej: (ruch ciepła odbywa się przez przewodzenie)

Ruch uwarstwowiony    Strefa przejściowa     Ruch burzliwy

 

 

Nu= f (Gr , Pr)  ,

β – współczynnik rozszerzalności cieplnej

ΔT – różnica temperaturmiędzy płynem a ścianką

 

6. Wyprowadź zależność opisującą gęstość strumienia cieplnego przy przenikaniu ciepła przez ściankę płaską jedno i wielowarstwową.

Ustalamy ruch ciepła: Qh1= Qh2= Qh3= Qh = const.

Zatem:

Ścianka wielowarstwowa:

 

 

 

7. Przedstaw bilans materiałowy i cieplny półki teoretycznej.

Bilans materiałowy:

Bilans cieplny półki teoretycznej:

Stałe dla składnika łatwiej lotnego na półce n:

Stąd:

8.Przedstaw równanie, omów i podaj metody wykreślania linii operacyjnej dla górnej części kolumny rektyfikacyjnej.

Bilans materiałowy:

Dla składnika bardziej lotnego:

xn , yn+1 – zmienne bieżące

Górna linia operacyjna: [GLO]

Matematyczne wykreślanie GLO:

1)

2) a)

    b)

Gdy rektyfikat nie był odbierany to G=L a linia operacyjna pokrywa się z przekątną kwadratu.

9. Podaj równani, omów przebieg i podaj metody wykreślania linii operacyjnej dla dolnej części kolumny rektyfikacyjnej.

Dla SBL:

ym+1 , xm – zmienne bieżące

Dolna linia operacyjna: [DLO]

 

 

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin