bai tap truyen chat

1. CHƯƠNG 1: NH NG KI N TH C CƠ B N C A QUÁ TRÌNH TRUY N CH T
Bài t p 1:
Trong m t thi t b truy n ch t (truy n kh i) ho t ñ ng áp su t tuy t ñ i 3,1 at, h s
c p kh i trong m i pha như sau: βy=1,07kmol/m2.h (∆y=1) và βx=22kmol/m2.h (∆x=1).
Thành ph n cân b ng c a pha l ng và pha khí tuân theo ñ nh lu t Henry như sau:
p*=0,08×106x. (h s Henry có th nguyên là mmHg, và cho bi t 1at = 735 mmHg) Xác
ñ nh:
1/ H s truy n kh i t ng quát c a quá trình ky và kx
2/ So sánh tr l c khuy ch tán trong pha l ng và pha khí
Bài t p 2:
Hãy xác ñ nh ph n kh i lư ng, ph n th tích và ph n mol c a h n h p l ng g m các c u
t sau:
mmetanol = 160 kg; Mmetanol = 32 kg/kmol; ρmetanol = 792 kg/m3.
mpropanol = 225 kg; Mpropanol = 60 kg/kmol; ρpropanol = 804 kg/m3.
mbutanol = 400 kg; Mbutanol = 74 kg/kmol; ρbutanol = 810 kg/m3.
Bài t p 3:
Không khí bão hòa hơi nư c áp su t thư ng và nhi t ñ 340
C. Hãy xác ñ nh:
1/ Áp su t riêng ph n c a không khí khô.
2/ Ph n th tích c a hơi nư c trong h n h p không khí - hơi nư c.
3/ Ph n kh i lư ng c a hơi nư c trong h n h p không khí - hơi nư c.
4/ Thành ph n kh i lư ng tương ñ i c a hơi nư c trong h n h p không khí - hơi nư c.
5/ Kh i lư ng riêng c a h n h p không khí - hơi nư c.
Cho bi t áp su t c a hơi nư c bão hòa nhi t ñ 340
C là 40 mmHg. Áp su t c a khí
quy n là 745 mmHg.
Bài t p 4:
Hãy xác ñ nh ph n kh i lư ng và th tích c a các c u t trong h n h p khí g m các c u
t có thành ph n như sau:
Metan: 0,3 ph n mol; etan: 0,45 ph n mol; pentan: 0,25 ph n mol
ñi u ki n chu n (p = 760mmHg, t = 00
C) và p=10 at và t = 800
C.
Cho bi t tr ng lư ng phân t c a các c u t như sau:
Mmetan = 16 kg/kmol; Metan = 30 kg/kmol; Mpentan = 72 kg/kmol;
và 760 mmHg = 1,033 at.
Chương 2: QÚA TRÌNH H P TH
Bài t p 6:
M t h n h p khí g m NH3 và không khí ch a 25% kh i lư ng NH3 ñư c r a b ng nư c
ñ n ng ñ NH3 gi m xu ng còn 3% kh i lư ng. Xác ñ nh s ñĩa lý thuy t c n thi t ñ
ñáp ng yêu c u tách nói trên?
Cho bi t cư ng ñ dòng nư c: 6 kg/m2
.s; cư ng ñ dòng khí: 4 kg/m2
.s; và phương trình
ñư ng cân b ng Y = X (trong ñó Y, X là ph n kh i lư ng tương ñ i c a NH3 trong pha
khí và pha l ng).
Bài t p 7:
ð tách m t h n h p khí g m 20% th tích C2H2 và 80% th tích H2. Ngư i ta dùng
aceton ñ r a h n h p khí trên trong tháp h p th lo i ñĩa, sao cho h n h p khí sau r a

2. còn l i 0,2% th tch C2H2. Quá trình r a ñư c ti n hành 250
C, áp su t 1atm. Hãy xác
ñ nh:
1/ Phương trình ñư ng cân b ng
2/ Phương trình ñư ng n ng ñ làm vi c c a h khí – l ng. Gi s r ng quá trình tách ch
ñ t ñư c 70% giá tr c c ñ i.
3/ Xác ñ nh s ñĩa lý thuy t c a thi t b h p th tách ch t trên
Cho bi t h s Henry c a aceton 250
C là: Ψ = 9,6(atm)
Bài t p 8:
M t h n h p khí A có n ng ñ ñ u yñ = 0,2 (n ng ñ ph n mol) v i lưu lư ng pha khí
Gy = 1000 mol/h ñi vào tháp h p th , ti p xúc ngư c chi u v i dung môi nguyên ch t.
Bi t phương trình ñư ng n ng ñ cân b ng l ng hơi là y* = 2x (x, y n ng ñ ph n mol)
1/ Tính lư ng dung môi t i thi u Gxmin, n u n ng ñ c a khí A sau h p th yc = 0,01
(n ng ñ ph n mol)
2/ Vi t phương trình ñư ng n ng ñ làm vi c và tính n ng ñ ra c a dung d ch, n u
lư ng dung môi th c t Gx=1,5Gxmin
3/ Xác ñ nh s ñĩa lý thuy t c a tháp h p th tách ch t trên
Bài t p 9:
H p th NH3 trong không khí b ng nư c. N ng ñ ñ u c a NH3 trong không khí là 5%
th tích, lúc cu i 0,27% th tích. Lư ng khí ñi vào tháp h p th là 10000m3
/h ( ñktc).
Áp su t chung c a không khí là 760mmHg, kh i lư ng riêng c a không khí là 1,29
kg/m3
. N ng ñ ñ u c a NH3 trong nư c là 0,2% kh i lư ng. Lư ng dung môi tiêu hao
riêng là 1,18kg/kg.
1/ Xác ñ nh lư ng NH3 h p th ñư c (kg/h)
2/ N ng ñ NH3 trong nư c (kg/kg)
3/ Vi t phương trình ñư ng n ng ñ làm vi c
CHƯƠNG 4: QUÁ TRÌNH CHƯNG
Bài t p 10:
Ngư i ta c n tách m t khí hydrocacbon trong m t lo i d u m có ch a 0,4 ph n mol
hydrocacbon ñó b ng phương pháp r a b ng hơi nư c, sao cho hàm lư ng khí
hydrocacbon gi m xu ng còn 0,1 ph n mol. hãy xác ñ nh:
1/ Phương trình ñư ng n ng ñ làm vi c c a quá trình tách nói trên
2/ S ñĩa lý thuy t ñ i v i thi t b tách
Gi thi t r ng d u không bay hơi và nhi t ñ ñư c gi không ñ i ñ hơi nư c không b
ngưng t trong thi t b r a.
Cho bi t lư ng hơi nư c d ng ñ r a d u theo t l 1:1. ðư ng cân b ng l ng - hơi c a
quá trình tách là:
Y = X (Y, X tính theo ph n mol tương ñ i)
Bài t p 11:
M t h n h p rư u etylic và nư c ch a 25% mol rư u ñư c phân tách trong m t tháp
chưng c t liên t c áp su t thư ng. N ng ñ s n ph m ñ nh là 80% mol và n ng ñ rư u
cho phép trong s n ph m ñáy không quá 0.1 ph n mol. Nguyên li u cho vào tháp chưng
nhi t ñ sôi và ñư ng cong cân b ng l ng hơi ñư c cho trong s tay
1/ Hãy xác ñ nh ch s h i lưu th c t R, n u R=1.8Rmin+ 0.3
2/ Vi t phương trình ñư ng n ng ñ làm vi c c a ño n luy n và ño n chưng.

3. 3/ Tính s ñĩa th c c a tháp chưng luy n khi bi t hi u su t làm vi c c a tháp là 65%.
Bài t p 12:
M t h n h p ñ u ch a 40% etanol và 60% nư c v i lưu lư ng là 1000kmol/h c n ñư c
chưng luy n ñ thu ñư c s n ph m ñ nh ch a 82% etanol và s n ph m ñáy ch còn 4%
etanol. H n h p l ng cho vào tháp chưng luy n nhi t ñ sôi, quá trình chưng luy n
ñư c ti n hành áp su t 760 mmHg. Các s li u trên cho theo thành ph n % kh i lư ng.
ðư ng cong cân b ng l ng hơi cho trong s tay
1/ Hãy xác ñ nh ch s h i lưu th c t R, n u R=2Rmin
2/ Tính lư ng s n ph m ñ nh P, lư ng h i lưu Gx và lư ng s n ph m ñáy W.
3/ Vi t phương trình ñư ng n ng ñ làm vi c c a ño n luy n và ño n chưng.
4/ Tính s ñĩa th c c a tháp chưng luy n khi hi u su t làm vi c c a tháp là 70%.
Bài t p 13:
M t h n h p ñ u ch a 25% CS2 và 75% CCl4 v i lưu lư ng là 2000kmol/h c n ñư c
chưng luy n ñ thu ñư c s n ph m ñ nh ch a 66% CS2 và s n ph m ñáy còn 11% CS2.
H n h p l ng cho vào tháp chưng luy n nhi t ñ sôi, quá trình chưng luy n ñư c ti n
hành áp su t 760 mmHg. Các s li u trên cho theo thành ph n % kh i lư ng. ðư ng
cong cân b ng l ng hơi cho trong s tay
1/ Hãy xác ñ nh ch s h i lưu th c t R, n u R=2Rmin
2/ Tính lư ng s n ph m ñ nh P, lư ng h i lưu Gx và lư ng s n ph m ñáy W.
3/ Vi t phương trình ñư ng n ng ñ làm vi c c a ño n luy n và ño n chưng.
4/ Tính s ñĩa th c c a tháp chưng luy n khi hi u su t làm vi c c a tháp là 75%.
Bài t p 14:
M t h n h p rư u etylic và nư c ch a 0.16 ph n mol rư u ñư c phân tách trong m t
tháp chưng c t liên t c áp su t thư ng. N ng ñ s n ph m ñ nh là 0.8 ph n mol và n ng
ñ rư u cho phép trong s n ph m ñáy là 0.05 ph n mol. Gi s r ng 25% rư u ñư c l y
ra theo m t ñư ng ph và trong dòng này thì rư u chi m 0.5 ph n mol. Bi t r ng nguyên
li u ñư c ñưa vào t i nhi t ñ sôi và ch s h i lưu c a c t là 2. ðư ng cong cân b ng
l ng hơi cho trong s tay
1/ Hãy xác ñ nh lư ng s n ph m ñ nh, s n ph m ñáy và lư ng rư u l y ra ñư ng ph .
2/ Vi t phương trình ñư ng n ng ñ làm vi c c a ño n luy n ph n s n ph m l y ra
ñ u c t và s n ph m l y ra theo ñư ng ph .
3/ Vi t phương trình ñư ng n ng ñ làm vi c c a ño n chưng.
4/ Xác ñ nh s ñĩa lí thuy t c a tháp chưng và v trí ñĩa l y s n ph m ra theo ñư ng ph
Bài t p 15:
M t tháp chưng c t ñư c s d ng ñ tách m t h n h p ch a 0,4 ph n mol n-heptan
(C7H16) và 0,6 ph n mol n-octan (C8H18), ñ cho s n ph m ñ nh ñ t ñ n 0,95 ph n mol
và s n ph m ñáy còn 0,05 ph n mol. Nguyên li u ñư c ñưa vào tr ng thái sôi v i t c
ñ n p li u là 1,25 kg/s. T c ñ hơi ñi trong tháp là 0,6 m/s, nhi t ñ sôi ñ nh tháp là
372K.
1/ Xác ñ nh s ñĩa lí thuy t c a tháp chưng, khi cho R = 2Rmin.
2/ Xác ñ nh ñư ng kính tháp chưng .
ðư ng cân b ng l ng hơi ñư c cho trong s tay, và 1kmol khí lý tư ng P = 760 mmHg
và 273K là 22,4 m3
Bài t p 16:
M t tháp chưng luy n liên t c ñư c thi t k v i năng su t theo lư ng s n ph m ñ nh là
1000 kg/h và n ng ñ c u t d bay hơi là 98% kh i lư ng, lưu lư ng s n ph m ñáy là

4. 3000 kg/h v i n ng ñ c u t khó bay hơi là 95% kh i lư ng. Bi t ch s h i lưu R = 3.
Xác ñ nh:
1/ N ng ñ c u t d bay hơi trong h n h p ñ u (% kh i lư ng)
2/ Lư ng nư c l nh c n thi t ñ ngưng t toàn b hơi ñi ra kh i tháp chưng luy n (kg/h).
Bi t n nhi t ngưng t c a hơi ñ nh tháp là 2000 kJ/kg; nhi t ñ vào, nhi t ñ ra và
nhi t dung riêng c a nư c làm l nh tương ng là 200
C, 600
C và 4kJ/kg.ñ
Bài t p 17:
Dùng tháp chưng luy n ñ tách h n h p metanol-nư c (CH3OH-H2O) v i năng
su t tính theo h n h p ñ u 8,45 t n/h, ch a lư ng metanol là 4,3 t n/h. Bi t n ng ñ s n
ph m ñ nh là 0,995 ph n mol và n ng ñ s n ph m ñáy 0,002 ph n mol. Xác ñ nh lư ng
metanol trong s n ph m ñ nh và trong s n ph m ñáy (kmol/h).
Chương 5: QUÁ TRÌNH TRÍCH LY
Bài t p 18:
Dùng benzen ñ tách phenol ra kh i h n h p nư c th i phenol-nư c trong h th ng trích
li liên t c ngư c chi u. Thành ph n phenol trong nư c th i lúc ñ u là 8kg/m3
, và lúc cu i
là 1,0kg/m3
. Thành ph n phenol trong benzen sau khi trích li là 25kg/m3
. Nhi t ñ làm
vi c 250C.
1/ V sơ ñ h th ng trích li h n h p trên.
2/ Xác ñ nh lư ng dung môi th benzen c n thi t ñ ñ m b o yêu c u tách nói trên.
3/ Xác ñ nh s b c trích li .
Cho bi t m i gi có 10m3
nư c th i ñư c s d ng. S li u v ñư ng cân b ng c a h n
h p cho hình sau.
Hình 2. Âäö thë âæåìng cán bàòng cuía hãû
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
x(kg/kg)
y(kg/kg)

5. Bài t p 19:
Dùng benzen tinh khi t ñ tách dioxan ra kh i nư c trong h th ng trích li liên t c
ngư c chi u. Thành ph n c a dioxan trong nư c lúc ñ u 10kg/m3 và lúc cu i 1kg/m3.
Thành ph n c a dioxan trong benzen sau khi trích là 30kg/m3. Xác ñ nh lư ng dung môi
benzen c n thi t cho quá trình trích li, s b c trích, và sơ ñ trích li. N u m i gi có 15m3
h n h p dioxan – nư c ñư c s d ng. S li u v ñư ng cân b ng c a h n h p cho bài
t p 16 (b qua tính hoà tan l n nhau gi a nư c và benzen).
Bài t p 20:
Dung môi th c p S ñư c ñưa vào v i t c ñ 160 cm3
/s ñ chi t c u t A trong h n h p
ñ u ch a 10% v tr ng lư ng c a c u t ñó trong dung môi ñ u B theo phương pháp
ngư c dòng (gi s có 3 b c tách). T c ñ c a h n h p ñ u l i vào là 400 cm3
/s. Xác
ñ nh thành ph n c a d ch bã sau 3 b c tách. Cho bi t:
- T tr ng c a c u t A, dung môi ñ u B và dung môi th S l n lư t như sau:
ρA = 1200 kg/m3; ρB = 1000 kg/m3; ρS = 800 kg/m3;
- ðư ng cân b ng ch s phân b c u t A trong B và S trên hình sau.
CHƯƠNG 7: QUÁ TRÌNH S Y
Bài t p 21:
Hãy xác ñ nh lư ng không khí khô ñi qua máy s y, lư ng nhi t c n thi t c p cho
máy s y trong máy s y b ng không khí và nhi t ñ c a không khí s y sau khi ra kh i
caloriphe sư i. Quá trình s y ñư c th c hi n theo phương th c s y th c t .
Cho bi t năng su t c a thi t b tính theo v t li u m là m = 300 kg/h; ñ m ñ u và cu i
c a v t li u tương ng 40% và 10%; tr ng thái c a không khí trư c khi vào caloriphe
Hình 2. ðưong cân bang
0.000
0.020
0.040
0.060
0.080
0.100
0.120
0.140
0.160
0.180
0.200
0.220
0.240
0.260
0.280
0.300
0 0.015 0.03 0.045 0.06 0.075 0.09 0.105 0.12 0.135 0.15
kgA/kgB
kgA/kgS

6. t0 = 200
C và xo = 0.01 kg/kg kkk và sau khi s y t2 = 400
C và x2 = 0.028 kg/kg kkk; nhi t
ñ ñ u (khi vào máy s y) và nhi t ñ cu i (sau khi ra kh i máy s y) c a v t li u tương
ng là 250
C và 430
C; kh i lư ng c a b ph n v n chuy n mVC = 500 kg; nhi t dung riêng
c a v t li u s y, v t li u v n chuy n và c a nư c tương ng CVL = 0.55 kcal/kg.ñ ,
CVC = 0.12 kcal/kg.ñ , Cn = 1 kcal/kg.ñ ; nhi t t n th t ra môi trư ng chung quanh trong
quá trình s y b ng 10% lư ng nhi t tiêu t n tính theo lí thuy t
Bài t p 22:
Hãy xác ñ nh lư ng không khí khô ñi qua mây s y; lư ng nhi t c n thi t c p cho máy s y
và th i gian s y c n thi t ñ v t li u có ñ m t 40% xu ng còn 8%.
Bi t năng su t c a thi t b tính theo v t li u m là m = 350kg/h; tr ng thái c a không khí
trư c khi vào caloriphe chính: t0 = 150
C; x0 = 0,008 kg m/kgkkk; và sau khi ra kh i máy
s y là: t2 = 450
C; x2 = 0,038 kg m/kgkkk. Bi t r ng sau 10h s y ñ m v t li u gi m t
35% xu ng còn 12%; ñ m t i h n tương ng là 16% và ñ m cân b ng là 5%. B qua
th i gian kh i ñ ng; và quá trình s y ñư c th c hi n theo phương th c s y lý thuy t.
Bài t p 23:
Trong thi t b s y thí nghi m ki u ng hơi, ngư i ta ti n hành s y than bùn. K t
qu ñư c ghi nh n như sau:
- Năng su t c a thi t b m = 11,2 kg/h (tính heo v t li u khô tuy t ñ i)
- Tr ng thái than bùn:
* nhi t ñ vào: 200
C; nhi t ñ ra: 520
C
* ñ m ñ u và cu i v t li u:
• hàm nhi t c a v t li u trư c khi s y và sau khi s y:
i0 = 17,4 kcal/kg và i2 = 23,3 kcal/kg
- Tr ng thái c a không khí (c a tác nhân s y)
* Trư c khi s y: t0 = 220C; x0 = 0.0057 kg/kg
* Sau khi s y: t2 = 820
C; x2 = 0,146 kg/kg
- Nhi t ñ hơi ñ t: t =1000
C
- Di n tích b m t ñ t nóng c a ng là 2,18 m2
.
- Nhi t t n th t ra môi trư ng xung quanh b ng 10% lư ng nhi t làm bay hơi m.
Hãy xác ñ nh h s truy n nhi t trung bình (tính cho hi u s nhi t ñ gi a hơi ñ t và v t
li u s y).
Bài t p 24:
M t máy s y dùng tác nhân s y là không khí nóng v i năng su t tính theo s n
ph m sau khi s y G2 = 500 kg/h; ñ m ñ u và cu i c a v t li u tương ng là w1= 40%,
w2 = 10% (tính theo v t li u ư t). Bi t không khí ngoài tr i có nhi t ñ t0 = 250
C, ñ m
tương ñ i ϕ0 = 80%; nhi t ñ không khí khi vào máy s y (sau khi ñi qua caloriphe chính)
t1 = 800
C và sau khi ra kh i máy s y t2 = 400
C. Quá trình s y xem như s y lý thuy t. Hãy
tính:
1/ Lư ng nguyên li u c n ph i ñưa vào máy s y (kg/h)
2/ Lư ng không khí khô c n thi t cho quá trình s y (kgkkk/h)
3/ Lư ng nhi t cung c p cho caloriphe (kW)
Cho bi t: Áp su t không khí là 105
N/m2; áp su t hơi nư c bão hoà 250
C là
Pbh=3150 N/m2