Kapłon, inżynieria chemiczna Ć, Lista 4(1).pdf

J.Kap ł on

Zestaw zada ń z oblicze ń w in ż ynierii chemicznej nr 4

1. Kuliste ziarno skrobii o g ę sto ś ci 1500 kg/m 3 opada w powietrzu z pr ę dko ś ci ą 0.1 m/s. Jaka jest ś rednica

ziarna, je ż eli powietrze ma temperatur ę 20 o C a ci ś nienie wynosi 1 at?

odp. 46.9 µm

2. Obliczy ć ś rednic ę najmniejszych cz ą stek kwarcu o g ę sto ś ci 2650 kg/m 3 , opadaj ą cych ruchem

burzliwym

w wodzie o temp. 20 o C. Przyj ąć kulisty kszta ł t cz ą stek.

odp. 0,00172 m

3. Obliczy ć , jak zmieni si ę pr ę dko ść opadania w wodzie cz ą stek piasku o ś rednicy 0.5 mm i

g ę sto ś ci 2650 kg/m 3 , je ś li temperatura wody wzro ś nie z 10 do 90 o C. Cz ą stki maj ą kszta ł t kulisty

a parametry wody s ą nast ę puj ą ce:

w temp. 10 o C ρ = 1000 kg/m 3 , η = 1,308×10 -3 Pa⋅s

w temp. 90 o C ρ = 965 kg/m 3 , η = 0,316×10 -3 Pa⋅s.

odp. wzrost o 88,6%

4. Obliczy ć z jak ą pr ę dko ś ci ą powinna przep ł ywa ć woda w poziomym klasyfikatorze hydraulicznym

o d ł ugo ś ci 6 m s ł u żą cym do rozdzielania dwóch rodzajów ziaren o g ę sto ś ciach 2200 kg/m 3 i 1320 kg/

m 3

o ś rednicach zawartych w przedziale od 0,5 do 2,5 mm. Woda o temperaturze 20 °C wype ł nia

klasyfikator do wysoko ś ci 0,25 m. Wyznaczy ć , na jakie frakcje rozdziela si ę mieszanina oraz okre ś li ć

miejsce ich osadzania. Za ł o ż y ć , ż e cz ą stki maja kszta ł t kulisty, g ę sto ść wody wynosi 1000 kg/m 3 , a jej

lepko ść 1⋅10 -3 Pa⋅s.

5. Obliczy ć grubo ść warstwy osadu, który powstaje na filtrze o powierzchni 1 m 2 po 20 min, je ż eli

nat ęż enie przep ł ywu filtratu jest sta ł e i wynosi 1 m 3 /h.G ę sto ść filtratu wynosi 1000 kg/m 3 . G ę sto ść

cia ł a

sta ł ego wynosi 2500 kg/m 3 a porowato ść powstaj ą cego plack filtracyjnego wynosi 0,65. Udzia ł

masowy

cia ł a sta ł ego w zawiesinie na wlocie i wylocie filtra wynosi odpowiednio 0,1 i 0,01.

odp. 0,0343 m

6. Podczas bada ń filtracji plackowej prowadzonej pod sta ł ym ci ś nieniem na filtrze o powierzchni 1 m 2

uzyskano nast ę puj ą ce dane do ś wiadczalne: po czasie 3,2 min zebrano 1,5 dm 3 a po 22 min zebrano

4,3 dm 3 filtratu. Obliczy ć po up ł ywie jakiego czasu mo ż na uzyska ć 12 dm 3 filtratu.

odp. 161,3 min

7. Na prasie filtracyjnej filtrowany jest sok owocowy. Wspó ł czynnik ś ci ś liwo ś ci powstaj ą cego osadu

wynosi 0,6. Prowadzono filtracj ę pod ci ś nieniem 1 at i w czasie 1 godz.otrzymano 2,5 m 3 soku. Jakie

ci ś nienie nale ż a ł oby zastosowa ć , aby w tym samym czasie otrzyma ć 3,5 m 3 soku? Opór tkaniny

filtracyjnej nale ż y pomin ąć .

odp. 5.28 at