2010, môn chuyên ngành, buổi sáng, câu hỏi số 26
Thread Content
26. Trong bộ bay hơi một tầng, lượng chất lỏng cần xử lý là 5000 kg/giờ. Dung dịch nước NaOH có nhiệt độ 140℃ và nồng độ 20% (theo trọng lượng) được cô đặc bằng cách bay hơi cho đến khi nồng độ giảm xuống còn 50% (theo trọng lượng). Người ta biết rằng áp suất hơi ở nhiệt độ này là 0,4 MPa; hơi ngưng tụ tại nhiệt độ bão hòa, và enthalpy của hơi bão hòa này là 2138,5 kJ/kg. Áp suất trung bình trong buồng bay hơi là 0,055 MPa; nhiệt độ sôi của dung dịch là 130 ℃. Enthalpy của hơi ngưng tụ ở nhiệt độ này là 2292,2 kJ/kg. Hệ số nhiệt dung của nồng độ ban đầu và cuối cùng của dung dịch nguyên liệu là 3,47 kJ/(kg·℃). Tỷ lệ mất nhiệt là 6% so với lượng hơi nước được tạo ra. Chú ý: Lượng hơi nước cần sử dụng để gia nhiệt (kg/giờ) là giá trị nào trong các giá trị dưới đây? A. 2709 B. 2726 C. 4500 D. 2661 Hãy tính toán quy trình tìm giá trị đúng
Nhiệt độ ban đầu của dung dịch nguyên liệu có phải là 140 không?
Chủ bài chưa quen với sách. Nhiệt độ của dung dịch nguyên liệu trong đề bài chắc hẳn đã được ghi nhầm. Trong quá trình bay hơi, có hai công thức cân bằng năng lượng rất quan trọng. Một cái bỏ qua nhiệt đậm đặc, một cái không bỏ qua. Trong bài toán này không đề cập, nhưng xét theo các điều kiện được cho thì chỉ có thể dùng phương pháp đầu tiên để tính toán. Dr*(1-0,06)＝Wr’+Fcp(t1-t0). Chỉ cần thay vào dữ liệu là được.
Enthalpy của hơi nước bão hòa là 2138,5 kJ/kg. Câu hỏi này có lỗi; đó chính là nhiệt hóa hơi
Câu hỏi này chắc chắn không có lỗi gì cả. Chúng ta chỉ cần áp dụng công thức trực tiếp vào đây thôi. Khi không bỏ qua nhiệt lượng do quá trình pha loãng gây ra, ta có: DR = Wr + (F – W) * c1 * t1 – F * c0 * t0 + Q_thất. Lượng nước bốc hơi là W = 5000 * (1 – 0.2/0.5) = 3000 kg/giờ. Theo nguyên lý cân bằng nhiệt: D * 2138.5 * (1 – 0.06) = 3000 * 2292.2 + (5000 – 3000) * 3.47 * 130 – 5000 * 3.47 * 140. Từ đó suy ra D = 2661 kg/giờ