Вопрос №8 по анализу случаев на экзамене по специальности «Химическая инженерия» в 2011 году, послеобеденная часть

Thread Content

8. Имеющийся раствор соли концентрацией 2% (по массе) поступает при температуре 28°C в одноэтапный эвапоратор, где его концентрируют до уровня 3% (по массе). Площадь теплообмена испарителя составляет 69,7 м², а пар для нагрева — насыщенный водяной пар при температуре 110°C. Скорость подачи сырья составляет 4950 кг/ч, а удельная теплоемкость жидкости C0 = 4,1 кДж/(кг·℃). Операция проводится при давлении 101,3 кПа; потенциальная теплота испарения составляет 2258 кДж/кг, а повышение температуры кипения можно игнорировать. При неизменности других условий (температура нагреваемого пара и температура подачи сырья, концентрация сырья, рабочее давление) при увеличении объема подачи до 7480 кг/ч, можно ли разбавить раствор до такой концентрации (в процентах по массе), которая соответствует одному из следующих значений? (A) 4,2% (B) 2,4% (C) 1,8% (D) 3,4%
Решение:
W = F(1 – X₀/X₁) = 4950(1 – 0,02/0,03) = 1650
Q = 1650 × 2258 + (4950 – 1650) × 4,1 × (100 – 0) – 4950 × 4,1 × (28 – 0)
= W’ × 2258 + (7480 – W’) × 4,1 × 100 – 7480 × 4,1 × 28
Отсюда получаем: W’ = 1246
X₁’ = 7840 × 0,02 / (7840 – 1246) = 0,0238

Вопросы:
1. Кажется, что в этом решении есть ошибки. Поскольку речь идет о потенциальной теплоте испарения, следует использовать формулу, при которой тепло разбавления можно игнорировать. Кроме того, температура кипения солевого раствора не обязательно составляет 110°℃