PYTANIA Z I TERMINU
Z czego składa się proces przenikania ciepła przez dwuwarstwową
ścianę płaską - opisz równaniami lub równaniem
Proces przenikania ciepła przez ścianę składa się z trzech etapów: Wnikania ciepła do powierzchni
ściany, przewodzenia ciepła w ścianie i wnikania ciepła z drugiej powierzchni ściany do drugiego
ośrodka.
Przy ustalonym procesie transportu ciepła, proces ten można opisać za pomocą równań:

( )

( )

( )

( )
Strumień ciepła występujący po lewej stronie każdego z tych równań ma stałą wartość. Po
przekształceniu:





( )
i po dodaniu stronami otrzymujemy: czyli:

( )
Współczynnik przenikania ciepła k jest odwrotnością oporu przenikania ciepła złożonego z oporów
wnikania po obu stronach ściany i oporu przewodzenia przez tę ścianę:
Opisz proces filtracji plackowej przy stałej różnicy ciśnień. Wymień
wielkości wpływające na szybkość procesu i opisz go za pomocą
znanego Ci równania
Filtracja- rodzaj filtracji, w której tworzy się placek osadu złożony z osadzonych cząstek
zawiesiny na na warstwie filtrujÄ…cej lub na podporze filtracyjnej.
·ð CiÅ›nienie po obu stronach przegrody jest staÅ‚e
·ð Z czasem uzyskujemy coraz mniejszy strumieÅ„ filtratu
·ð Równanie
Wielkości wpływające na szybkość filtratu:
·ð Pole powierzchni filtratu
·ð Zastosowana różnica ciÅ›nieÅ„
Wyjaśnij pojęcie aktywności dynamicznej w procesie adsorpcji na
nieruchomym złożu
Proces okresowy jest typowym rozwiązaniem praktycznym i można go rozpatrywać jako proces
dynamiczny, zatem należy mówić o dynamice adsorpcji, a obliczoną wielkością jest czas. Czas
adsorpcji zależy oczywiście od właściwości obu faz biorących udział w procesie, od wielkości złoża, od
stężenia składnika adsorbowanego, od strumienia płynu i wreszcie od temperatury procesu.
Jeżeli proces adsorpcji przebiega w sposób okresowy na złożu i zostanie zakończony w momencie,
kiedy stężenie adsorbowanego składnika na wylocie osiągnie pewną skończoną wartość, to oznacza
to, że pewna część złoża pozostaje niewysycona składnikiem adsorbowanym. Aktywność dynamiczną
złoża, czyli tę, która jest aktywna podczas procesu można zdefiniować równaniem:
H =ðH
òða(ðH)ðdH
H =ð0
ad =ð
H
Określenie aktywności dynamicznej złoża jest bardzo istotne, gdyż znając tę wielkość można obliczyć
czas adsorpcji ÄAd.
W układzie dwuskładnikowym przedstaw proces prostej
destylacjirównowagowej na odpowiednim wykresie
Na wykresie, na osi odciętych zaznaczono ułamek molowy składnika lotniejszego A w cieczy
xA lub w parze yA, a na osi rzędnych temperaturę. Temperatura wrzenia czystego składnika
A jestniższa od temperatury wrzenia czystego składnika B. Dolna linia krzywa jest linią cieczy,
a górna  linią pary. S - ciekły surowiec. W  ciecz wyczerpana. D  destylat.
Sformułuj bilans masowy składnika lżejszego w procesie ciągłej
rektyfikacji mieszaniny dwuskładnikowej
S*xs=D*xd+W*xw
Wyprowadz
równanie opisujące proces prostej destylacji kotłowej dla
mieszaniny dwuskładnikowej
Narysuj schemat przepływu strumieni w kolumnie absorpcyjnej z
recyrkulacjÄ… cieczy
Narysuj schemat kolumny absorpcyjnej z oznaczeniem strumieni
(wymiar) i stężeń (wymiar) oraz wyprowadz
równanie linii
operacyjnej
Przekształcając otrzymujemy równanie lini
operacyjnej:
éð Å‚ð
kmolskłkładnina A
X , X -ð
p k Ä™ð Å›ð
kmolinertu
ëð ûð
éð Å‚ð
kmolskłkładnina B
Yp ,Yk -ð
Ä™ð Å›ð
kmolinertu
ëð ûð
-ð -ð
kmolinertu
éð Å‚ð
V , L-ð
Ä™ð Å›ð
s
ëð ûð
Napisz równanie ciągłości dla przepływu mediów ściśliwych oraz
nieściśliwych
m1=m2 (m ma być z kropką u góry, przepływ masowy)
A1*W1*Á1=A2*W2*Á2  Å›ciÅ›liwe media (gazy)
V1=V2 (V ma być z kropką u góry, przepływ objetosciowy)
A1*W1=A2*W2  nieściśliwe media (ciecze)
Napisz bilans składnika ekstrahowanego w procesie ekstrakcji
jednostopniowej
xBE xBR
Y =ð . oraz X =ð
xCE xAR
Przy użyciu tych stężeń można napisać bilans procesu ekstrakcji jednostopniowej, w której
otrzymuje się rafinat o stężeniu X oraz ekstrakt o stężeniu Y.
A XS +ð C YC =ð A X +ð C Y
po przekształceniu:
A A
Y =ð -ð X +ð XS +ð YC
C C
KorzystajÄ…c z wykresu Gibbsa przedstaw proces dwustopniowej
ekstrakcji krzyżowej
Korzystając z równania Bernoullego wyprowadz
wzór określający
strumień masy mierzony kryzą pomiarową
Jak zmienia się szybkość suszenia w czasie? - Narysuj odpowiedni
wykres z dokładnym opisem osi i punktów charakterystycznych
Wykres zamiany wilgotności materiału (  ) w zależności od czasu( )
Początkowo obserwuje się prostoliniowy przebieg zależności wilgotności materiału od czasu. Po
obniżeniuwilgotności do wartości  (wilgotnośćkrytyczna), obserwuje się zmianę szybkości ubytku
k
wilgoci. Linia zmian wilgotności dąży asymptotycznie do wartości  (wilgotność równowagowa)
R
która jest wielkością równowagową do bezwzględnejwilgotności powietrza suszącego.
Różniczkując zależność  ( )otrzymuje się szybkość suszenia (  ) , którą można
przedstawić jako funkcję zawartości wilgoci w ciele stałym.
Dla procesu rektyfikacji ciągłej wyprowadz
równanie linii operacyjnej
 chyba górnej.
Za pomocą równań opisz proces przewodzenia, wnikania i
przenikania ciepła przez ścianę płaską
·ð Uwaga PYTANIE na dwóch stronach!!!
·ð Przewodzenie ciepÅ‚a przez Å›cianÄ™ pÅ‚askÄ…:
·ð Wnikanie ciepÅ‚a dla Å›ciany pÅ‚askiej:
ą-współczynnik wnikania ciepła
·ð Przenikanie przez Å›cianÄ™ pÅ‚askÄ…:
Przy ustalonym procesie transportu ciepła proces ten można opisać za pomocą
Ostatecznie otrzymujemy:
k-współczynnik przenikania ciepła, można zapisać jako odwrotność oporu
przenikania ciepła
Wyprowadz
równanie linii operacyjnej dolnej części kolumny w
procesie rektyfikacji ciągłej
NIE RYSOWAĆ TEGO NA DOLE PO PRAWEJ!!!!
Wyjaśnij jak za pomocą termometru można zmierzyć wilgotność
powietrza
Znając temperaturęsuchego termometru i temperaturę wilgotnego termometru można wyznaczyc
wilgotność, bo zna się wilgotność wzgledna powietrza wilgotnego. Powietrze wilgotne jest wysycone
w 100% woda z wilgotnej waty, wiÄ™c Õ=1. ZnajÄ…c oba te parametry można wyznaczyc ten punkt na
wykresie Moliera. Żeby znalez
ć wilgotnosc powietrza należy poruszac się po izentalpii od tego punktu
do punktu przecięcia się z temperatura jaka wskazuje suchy termometr.
W procesie filtracji plackowej chcemy utrzymać stałą szybkość
filtracji. Jakie parametry procesu należy kontrolować?
Nalezy sukcesywnie zwiększać różnice ciśnien po obu stronach przegrody filtracyjnej.
Przez rurociąg wyposażony w różne elementy armatury przepływa
gaz lub ciecz. Wyjaśnij, w którym przypadku występują większe opory
przepływu, jeśli oba media płyną z jednakową prędkością?
Większe opory przepływu występują w przepływie cieczy, gdyż ciecz ma większą
gęstość od gazu. Spowodowane jest to tarciem płynu o ścianki rury, a także tarciem
wewnętrznym (lepkością).
Przedstaw sposób wyznaczenia liczby stopni teoretycznych w procesie
rektyfikacji ciągłej, w którym R=nieskonoczonosc
Jeśli stosunek orosienia R=", to stężenie oparów opuszczających wybraną półkę i stężenie cieczy
spływającej na tę półkę są sobie równe, np. y1=x2 ; y2=x3 itd. Obliczenia rozpoczyna się od najniższej
półki:
Dla półki oznaczonej numerem 1 można napisać:x
lub lub
Podobnie dla półki oznaczonej numerem 2 można napisać:
lub lub
I wreszcie dla półki oznaczonej numerem n można napisać:
lub lub
Po zlogarytmowaniu ostatniej zależności otrzymuje się wzór pozwalający obliczyć ilość półek(stopni)
teoretycznych w kolumnie pracujÄ…cej przy R=":
( ) ( )
lub
W tym wzorze występują stężenia trudne do zmierzenia lub obliczenia, zatem dogodniej jest zastąpić
je stężeniami w strumieniach opuszczających kolumnę rektyfikacyjną (xD, xW). Na szczycie kolumny
znajduje się skraplacz zupełny, zatem stężenie cieczy spływającej na półkę n-tą jest stężeniem
destylatu (xn+1=xD). Z kolei na dole kolumny znajduje się wyparka, która pracuje jak dodatkowa półka,
jeśli zatem stężenie x1 zostanie zastąpione stężeniem cieczy wyczerpanej xW, to we wzorze należy
dodać jedną półkę i ostatecznie otrzymuje się zależność znaną jako wzór Fensky ego:
( ) ( )
Narysuj schemat działania kolumny rektyfikacyjnej oraz napisz bilans
cieplny tego aparatu
Aparat wyposażony w półki, zaopatrzony w skraplacz zupełny i wyparkę
BILANS CIEPLNY:
&ð &ð
S×ðiF +ð Qwyp =ð D ×ðiD +ð W ×ðiW +ð Qskr
gdzie:
iF, iD, iW -entalpie molowe surowca, destylatu i cieczy wyczerpanej [kJ/kmol],
Qwyp, Qskr - strumień ciepła dostarczany do kotła (wyparki) oraz odbierany w
skraplaczu (deflegmatorze) [W/s].
Narysuj linię operacyjną o maksymalnym nachyleniu i podaj wzór za
pomocÄ… jakiego oblicza siÄ™ minimalny stosunek strumieni faz w
kolumnie desorpcyjnej
Jak można zmierzyć przeciętną prędkośc płynu w rurociągu o
przekroju kołowym?
Kryzą pomiarową( zwężką)- mierząc spadek ciśnienia za przed przewężeniem rury i za
przewężeniem.
Dlaczego powietrze przed wlotem do suszarni jest podgrzewane?
Narysuj takie podgrzewanie na wykresie Moliera
Ponieważ może wtedy pomieścić więcej wilgoci, czyli wchłonąć jej więcej w procesie suszenia.
Czy w procesie prostej destylacji równowagowej można otrzymać
takie same produkty z surowców o różnym składzie bez zmiany
warunków prowadzenia procesu? Odpowiedz
uzasadnij na
odpowiednim wykresie.
WYKRESY NIŻEJ
Analizując przebieg procesu na wykresie można zauważyć, że jeżeli zmieni się skład surowca,
ale temperatura procesu T nie ulegnie zmianie, to produkty nie zmienią składu, zmieni się
tylko ichilość. Destylacja równowagowa jest szczególnie przydatna do rozdzielania układów,
dla którychróżnica ułamka molowego w destylacie i w cieczy wyczerpanej jest jak największa.
Aceton ekstrahuje siÄ™ z wodnego roztworu za pomocÄ… octan etylu w
mieszalniku pracującym jak stopień teoretyczny. Narysuj schemat
procesu na trójkącie Gibbsa oraz napisz Bilans składnika
ekstrahowanego w tym aparacie.
Bilans składników:
F*XA = E*XA + R*XA F*XB = E*XB + R*XB F*XC = 0 czyli XC = 0
Ekstrahowanego: SBS = RBR + EBE
B- Aceton; A- woda; W-octan etylenu
Składnik pożądany
B
Ek
F
M E
R
Woda A C Ekstrahent
W
TU SI
ZACZYNAJ
PYTANIA INNE NIÅ» NA PIERWSZYM TERMINIE
Jak oblicza się spadek ciśnienia podczas przepływu płynu przez
rurociąg wyposażony w różne elementy armatury. Napisz odpowiedni
wzór.
Równanie Darcy-Weisbacha
Gdzie jest współczynnikiem oporu lokalnego[element armatury]
Na wykresie przedstaw przebieg linii operacyjnych w procesie
rektyfikacji ciągłej w którym stosunek orosienia przyjmuje wartość
minimalnÄ….
Linie operacyjne muszą stykać się w punkcie który leży na linii równowagi!
Uzupełnij zapis
R=" to n=min
R=Rmin to n="
Wyjaśnij pojęcie półki teoretycznej.
Jest to taki obszar kolumny w którym strumienie wypływające osiągają stan równowagi
międzyfazowej y=k*x
Na wykresie Y=f(X) narysuj przypadek gdy kolumna absorpcyjna
zasilana jest najmniejszą ilością cieczy
Zdefiniuj stopień wyabsorbowania w przypadku absorpcji za pomocą
czystej cieczy chłonnej.
Stopień wyabsorbowania można rozumieć jako stosunek ilości (liczności, czasem masy) składnika A,
który został usunięty w procesie do ilości tego składnika, która mogłaby być usunięta w aparacie o
najlepszej sprawności
Przedstaw sposób wyznaczania liczby stopni teoretycznych w procesie
ekstrakcji przeciwprądowej na wykresie kartezjańskim.
Napisz bilans wybranego składnika w procesie ekstrakcji
jednostopniowej.
S*Xs=R*Xr+E*XE
Zdefiniuj wilgotność względną powietrza.
Na schematycznym wykresie Moliera narysuj przebieg procesu
suszenia w suszarni z recyrkulacjÄ… powietrza i podgrzewaczem
zewnętrznym
Sformułuj równanie Bernouliego opisujące wypływ cieczy ze zbiornika
przez ostrokrawędziowy otwór.
Jaki będzie spadek ciśnienia podczas przepływu płynu przez rurociąg
wyposażony w aparaturę boczną.
Równanie Darcy-Weisbacha
Gdzie jest współczynnikiem oporu lokalnego[apratura boczna]
Jak obliczyć skład cieczy wyczerpanej dla procesu prostej destylacji
równowagowej.
Xw=(S*Xs-D*Xd)/W
Schemat instalacji do destylacji różniczkowej w skali laboratoryjnej.
Wypisz mechanizmy ruchu ciepła.
9.Na wykresie przedstaw sposób wyznaczenia liczby stopni
teoretycznych w procesie rektyfikacji ciągłej..,gdy R=niesk
osunek
orosienia R jest równy nieskończoności
Co to jest współczynnik absorpcji
Współczynnik absorpcji jest stosunkiem ilości składnika absorbowanego w cieczy do
ilości tego składnika w strumieniu gazu opuszczającego dowolny stopień teoretyczny.
Wysoka kolumna absorpcyjna została podzielona na 3części
ustawione obok siebie. Narysuj strumienie wpływające itd na
wykresie przedstaw linie operacyjne dla tego układu absorpcji.
liczba Re dla miedzyrurowej przestrzeni
"
rownanie bernouliego dla cieczy doskonalej
rektyfikacja - rownanie skladnika bardziej lotnego
kiedy linia operacyjna absorpcji jest linia prosta  wyjaśnić
charakterystyka sieci rozniaca sie wsp. Oporu
proces, ktory moze byc 1 polka teoretyczna
Jedna półka teoretyczna odpowiada jednemu procesowi destylacji prostej.
rektyfikacja - wykres gdy R jest minimalne
Rektyfikacja - wykres kiedy rozdzielane sa 2 skladniki
12. bilans skladnika w ekstrakcji
S+C=M=E+R
S  masa surowca
C  masa ekstrahenta
M  masa mieszaniny
E  masa ekstraktu
R  masa rafinatu
wymienniki ciepla - napisac bilans