Задачи для самостоятельного решения

• 1. Найти соотношение диаметров частиц свинцового блеска (р = = 7800 кг/м³) и кварца (р = 2600 кг/м³), осаждающихся с одинаковой скоростью: а) в воздухе; б) в воде, считая, что осаждение происходит при Re < 0,2.
• 2. С какой скоростью будут осаждаться шарообразные частицы кварца (р = 2600 кг/м³) диаметром 10 мкм; а) в воде при 15 °C;
• б) в воздухе при 15 и 500 °C?
• 3. Какой должна быть скорость воздуха в вертикальной трубе пневматической сушилки, чтобы обеспечить перемещение кристаллов плотностью 2000 кг/м³ с наибольшим диаметром 3 мм? Температура воздуха 60 °C. Скорость воздуха должна быть па 25% больше скорости витания частиц.
• 4. Рассчитать скорость восходящего потока воздуха в воздушном сепараторе, необходимую для отделения мелких (d < 1 мм) частиц апатита от более крупных. Температура воздуха 20 °C. Плотность апатита 3230 кг/м³.
• 5. Рассчитать плотность водной суспензии, содержащей 10 мае. % твердой фазы. Относительная плотность твердой фазы равна 3.
• 6. Рассчитать теоретическую температуру горения этана (теплота сгорания 1,65 * 10⁶ кДж/моль) при избытке воздуха 20%.
• 7. Определить количество теплоты, выделяющейся при обжиге 1 т FeS₂, содержащего 38% серы, если степень выгорания серы из колчедана х = 0,96. Процесс горения колчедана описывается следующим суммарным уравнением:

Теплоты образования в кДж/моль: Рс₂0₃ — 821,3; S0₂ — 296,90; FeS₂ — 177,4. Чистый FeS₂ содержит 53,35% серы и 46,65% железа.

• 8. Составить тепловой баланс генератора водяного газа при газификации 1 т кокса, содержащего 93 мае. % С; 4 мае. % золы и 3 мае. % Н₂0 и подаче 1575 кг водяного газа на 1 т кокса. При этом образуется 2190 кг водяного газа, содержащего 89,9 мае. % СО, 1,94 мае. % С0₂ и 8,16 мае. % Н₂. Температура водяного газа на выходе из генератора 1000 °C, температура подаваемого кокса 25 °C и водяного пара 100 °C.
• 9. Составить тепловой расчет кристаллизации плава аммиачной селитры в грануляционной башне. Исходные данные: температура воздуха на входе в гранбашню 30 °C, на выходе 60 °C; в башню поступает на 1000 кг аммиачной селитры 1015,21 кг плава, содержащего 98,5% NH4NO3; температура плава, поступающего в башню, 150 °C; температура гранул, выходящих из башни, 80 °C. Расчет ведется на 1000 кг аммиачной селитры.
• 10. Составить тепловой расчет колонны синтеза мочевины. Исходные данные: температура реагентов, поступающих в колонну синтеза, °С: жидкого аммиака 105, диоксида углерода 35; температура в колонне синтеза 200 °C, критическая температура аммиака 132,9°С. Энтальпия жидкого аммиака, кДж/кг: 939,9 при 132,9°С и 553,12 при 105 °C.

Зависимость теплового эффекта реакции конверсии карбамата аммония от избытка аммиака при 155—200°С

Количество исходных реагентов и продуктов реакции принимаем согласно материальному балансу. Расчет ведется на 1000 кг готового продукта.

Материальный баланс получения мочевины (на 1000 кг продукта)