J.Kapłon
Zestaw zadań z obliczeń w inżynierii chemicznej nr 4
1. Kuliste ziarno skrobii o gęstości 1500 kg/m3 opada w powietrzu z prędkością 0.1 m/s. Jaka jest średnica
ziarna, jeżeli powietrze ma temperaturę 20oC a ciśnienie wynosi 1 at?
odp. 46.9 µm
2. Obliczyć średnicę najmniejszych cząstek kwarcu o gęstości 2650 kg/m3, opadających ruchem
burzliwym
w wodzie o temp. 20oC. Przyjąć kulisty kształt cząstek.
odp. 0,00172 m
3. Obliczyć, jak zmieni się prędkość opadania w wodzie cząstek piasku o średnicy 0.5 mm i
gęstości 2650 kg/m3, jeśli temperatura wody wzrośnie z 10 do 90oC. Cząstki mają kształt kulisty
a parametry wody są następujące:
w temp. 10oC Á = 1000 kg/m3, · = 1,308×10-3 PaÅ"s
w temp. 90oC Á = 965 kg/m3, · = 0,316×10-3 PaÅ"s.
odp. wzrost o 88,6%
4. Obliczyć z jaką prędkością powinna przepływać woda w poziomym klasyfikatorze hydraulicznym
o długości 6 m służącym do rozdzielania dwóch rodzajów ziaren o gęstościach 2200 kg/m3 i 1320 kg/
m3
o Å›rednicach zawartych w przedziale od 0,5 do 2,5 mm. Woda o temperaturze 20 °C wypeÅ‚nia
klasyfikator do wysokości 0,25 m. Wyznaczyć, na jakie frakcje rozdziela się mieszanina oraz określić
miejsce ich osadzania. Założyć, że cząstki maja kształt kulisty, gęstość wody wynosi 1000 kg/m3, a jej
lepkość 1Å"10-3 PaÅ"s.
5. Obliczyć grubość warstwy osadu, który powstaje na filtrze o powierzchni 1 m2 po 20 min, jeżeli
natężenie przepływu filtratu jest stałe i wynosi 1 m3/h.Gęstość filtratu wynosi 1000 kg/m3. Gęstość
ciała
stałego wynosi 2500 kg/m3 a porowatość powstającego plack filtracyjnego wynosi 0,65. Udział
masowy
ciała stałego w zawiesinie na wlocie i wylocie filtra wynosi odpowiednio 0,1 i 0,01.
odp. 0,0343 m
6. Podczas badań filtracji plackowej prowadzonej pod stałym ciśnieniem na filtrze o powierzchni 1 m2
uzyskano następujące dane doświadczalne: po czasie 3,2 min zebrano 1,5 dm3 a po 22 min zebrano
4,3 dm3 filtratu. Obliczyć po upływie jakiego czasu można uzyskać 12 dm3 filtratu.
odp. 161,3 min
7. Na prasie filtracyjnej filtrowany jest sok owocowy. Współczynnik ściśliwości powstającego osadu
wynosi 0,6. Prowadzono filtrację pod ciśnieniem 1 at i w czasie 1 godz.otrzymano 2,5 m3 soku. Jakie
ciśnienie należałoby zastosować, aby w tym samym czasie otrzymać 3,5 m3 soku? Opór tkaniny
filtracyjnej należy pominąć.
odp. 5.28 at