CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC NGÂN HÀNG CÂU HỎI BÀI TẬP MÔN HỌC CHUYỀN KHỐI - Pdf 14

- 1 -
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG Độc lập – Tự do – Hạnh phúc CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC
NGÂN HÀNG CÂU HỎI –

BÀI TẬP
MÔN HỌC: CHUYỂN KHỐI

CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1. Định nghĩa quá trình truyền khối.
2. Phân loại các quá trình truyền khối
3. Định nghĩa quá trình chưng cất, hấp thụ, hấp phụ, sấy …
4. Phân biệt quá trình truyền khối và quá trình cơ học
5. Phân biệt quá trình truyền khối và phản ứng hóa học
6. Nêu các nguyên tắc cơ bản để thiết kế thiết bị cho các quá trình truyền khối
7. Thế nào là quá trình truyền khối giữa hai pha ?
8. Thế nào là quá trình ổn định ?
9. Định nghĩa cân bằng pha ?
10. Số bậc tự do là gì ? Ý nghĩa của số bậc tự do này ?
11. Trình bày cách xác định số bậc tự do ?
12. Hãy nêu phạm vi ứng dụng và viết phương trình của định luật Henry ?
13. Hãy nêu phạm vi ứng dụng và viết phương trình của định luật Raoult ?
14. Hãy viết công thức tính hệ số khuếch tán trong pha khí ? Nêu rõ ý nghĩa, đơn vị của
các đại lượng trong công thức
15. Hãy viết công thức tính hệ số khuếch tán trong pha lỏng ? Nêu rõ ý nghĩa, đơn vị
của các đại lượng trong công thức
16. Hệ số truyền khối tổng quát là gì ?

x
x x
M M
= = =

+
+

Và tỉ số mol của ethanol sẽ là

0,144
0,168
1 1 0,144
e
e
e
x
X
x
= = =
− −

23.

Xác
đị
nh ph

n l
ượ

i:
Theo
đầ
u bài ta có
0,4
b
X
=
, áp d

ng công th

c
0,4
1
b
b
b
x
X
x
= =

ta suy ra
thành ph

n mol c

a benzen trong h



p là
.
0,286.78
0,253
. . 0,286.78 (1 0,286).92
b b
b
b b t t
x M
x
x M x M
= = =
+ + −

T

s

kh

i l
ượ
ng c

a benzen là
0,253
0,339
1 0,253
1

?
S

c

u t

k =2
S

pha f = 2
B

c t

do c = 2 - 2 + 2 = 2
25.

Xác
đị
nh s

b

c t

do trong quá trình s

y ?
S

pha và b

c t

do c

a các h

sau và nêu ý ngh
ĩ
a c

a
b

c t

do
đ
ó:
a.

Dung d

ch c

a A b

o hòa trong B n


B

c t

do c = 2 - 2 + 1 = 1
b.

Dung d

ch A trong B n

m cân b

ng v

i h
ơ
i c

a chúng

áp su

t không
đổ
i P =
const
S

c


i mu

i r

n
NaCl r

n

P = const
S

c

u t

k = 3
S

pha f = 2
B

c t

do n = 1
B

c t


pha f = 3
B

c t

do n = 1
B

c t

do c = 3 – 3 + 1 = 1
e.

H

ph

n

ng: MgCO
3
(r) = MgO (r) + CO
2
(k)
S

c

u t


t tuy

t
đố
i 2 atm. Bi
ế
t
kh

i l
ượ
ng mol c

a A và B l

n l
ượ
t là 16 và 18; th

tích mol c

a A và B l

n l
ượ
t là
24,2 và 14,8.
Gi

i:

= +
+

Th
ế
s

li

u ta
đượ
c

3
3
2
1 1
2
3 3
4,3.10 .(20 273) 1 1
.
16 18
2.(24,2 14,8 )
k
D

+
= +
+


A = 1
V
A
= 33
B = 4,7
V
B
= 14,8
µ
= 1 mPa.s

Gi

i:
Khí sulfur hidrogen khu
ế
ch tán trong n
ướ
c là quá trình khu
ế
ch tán pha khí
vào pha l

ng nên h

s

khu
ế
ch tán c

c, M
B
= 18
Th
ế
các giá tr

vào công th

c ta
đượ
c
6
1 1
2
3 3
10 1 1
.
34 18
1.4,7. 1.(33 14,8 )
l
D

= +
+

= 1,93.10
-9
m
2

p
y x x x
P
= = =
Hệ số truyền khối tổng quát
Đối với pha khí

1 1 1 21,8
8,7 0,2
y y x
m
K k k
= + = +

Ta tính được: K
y
= 9,2.10
-3
kmol/m
2
.h(

y = 1)
Đối với pha lỏng

1 1 1 1 1
. 21,8.8,7 0,2
x y x
K m k k
= + = +


t nh

so v

i tr

l

c trong pha l

ng nên có th

xem
quá trình khu
ế
ch tán trong pha khí không

nh h
ưở
ng
đế
n quá trình truy

n kh

i. Tr


l


truy

n kh

i, t

s

tr

l

c truy

n kh

i gi

a pha khí và pha l

ng
tính theo pha l

ng là 2. H

s

truy


kh

i t

ng quát trong pha khí. Bi
ế
t ph
ươ
ng trình cân b

ng khí – l

ng có d

ng y
*
=
1,22x
Gi

i:
T

s

tr

l

c c

i t

ng quát trong pha l

ng là
1
1,62
1 1
.
x
y x
K
m k k
= =
+
kmol/m
2
.h
Suy ra
1 1 1
0,617
. 1,62
y x
m k k
+ = =
(2)
T

(1) và (2) ta có h


c
2,43
. 4,86
x
y
k
m k
=



=



T

ph
ươ
ng trình cân b

ng khí – l

ng c

a h

y
*
= 1,22x, ta suy ra m = 1,22

.h
- 6 -
H

s

truy

n kh

i t

ng quát trong pha khí
1 1
1 1 1,22
3,98 2,43
y
y x
K
m
k k
= =
+ +
= 1,22 kmol/m
2
.h
31.

Thi
ế

3
(l

y


đ
i

u
ki

n chu

n), kh

i l
ượ
ng riêng c

a pha l

ng là 430 kg/m
3
. Xác
đị
nh
đườ
ng kính c


t b

, tr
ướ
c tiên ta ph

i xác
đị
nh v

n t

c làm
vi

c cho phép
đ
i trong thi
ế
t b


Kh

i l
ượ
ng riêng c

a pha h
ơ

i
đ
i trong thi
ế
t b


đượ
c tính theo công th

c

430
. 0,0315.
1,31
L
H
v C
ρ
ρ
= =
= 0,57 m/s



đ
ây C = 0,0315
đượ
c ta t


H
o
Q TP
Q
T P
+
= = = 0,85 m
3
/s

Đườ
ng kính thi
ế
t b


đượ
c tính

0,85
0,785. 0,785.0,57
H
Q
D
v
= = = 1,38 m

Để
d



do c

a các h

sau và nêu ý ngh
ĩ
a c

a
b

c t

do
đ
ó:
a.

H
ơ
i r
ượ
u nguyên ch

t.
b.

Benzen l


n NaCl r

n

P = const.
d.

Dung d

ch 2 ch

t tan NaCl và KCl n

m cân b

ng v

i hai mu

i r

n NaCl
và KCl

P = const.
33.

Xác
đị
nh b

đổ
i P = const
b.

Dung d

ch A trong B n

m cân b

ng v

i h
ơ
i c

a chúng

áp su

t không
đổ
i P = const
- 7 -
34.

Xác
đị
nh b


n

ng : NH
4
Cl (r) = NH
3
(k) + HCl (k)
35.

H

n h

p l

ng ch

a 58,8% mol toluen và 41,2% mol tetracloruacarbon. Xác
đị
nh t


s

kh

i l
ượ
ng
X


mol c

a ethanol trong h

n h

p
Đ
S: 0,144; 0,168
37.

Tính kh

i l
ượ
ng riêng c

a h

n h

p r
ượ
u methanol và n
ướ
c

25
0

áy quá trình ch
ư
ng c

t benzen và toluen, bi
ế
t
ph

n kh

i l
ượ
ng c

a benzen

s

n ph

m
đ
áy là 10%
Đ
S: 0,116; 0,884.
39.

Xác
đị

nh ph

n l
ượ
ng và t

s

kh

i l
ượ
ng c

a c

a h

n h

p benzen – toluen, bi
ế
t t

l


mol benzen trong h

n h


a 98% kh

i l
ượ
ng aceton. Hãy tính n

ng
độ
mol t

ng c

u t

và kh

i
l
ượ
ng riêng c

a h

n h

p. Bi
ế
t kh


ng riêng trung bình c

a h

n h

p aceton – n
ướ
c

s

n
ph

m
đ
áy, bi
ế
t s

n ph

m
đ
áy ch

a 5% kh

i l


n kh

i l
ượ
ng và kh

i l
ượ
ng riêng
trung bình c

a dòng nguyên li

u này. Bi
ế
t kh

i l
ượ
ng riêng c

a axit acetic và n
ướ
c
l

n l
ượ
t là 1039,6 kg/m


n mol và kh

i l
ượ
ng riêng c

a s

n ph

m
đ
áy này.
Đ
S: 0,851; 1037,3 kg/m
3

45.

Trong quá trình ch
ư
ng c

t h

n h

p methanol – n
ướ


i l
ượ
ng riêng c

a methanol và n
ướ
c l

n
l
ượ
t là 790 kg/m
3
và 995 kg/m
3

Đ
S: 0,239; 936,9 kg/m
3

46.

Sau quá trình ch
ư
ng c

t h

n h

m
đ
áy
này.
Đ
S: 0,029; 987,6 kg/m
3

47.

Trong thi
ế
t b

truy

n kh

i ho

t
độ
ng

áp su

t tuy

t
đố

ng và pha khí tuân theo
đị
nh lu

t Henry nh
ư
sau:
p
*
= 0,08.10
6
x (mmHg). Hãy xác
đị
nh:
a.

H

s

truy

n kh

i t

ng quát K
y
và K
x

n kh

i t

ng quát và so sánh tr

l

c pha tính theo pha l

ng khi h

s


truy

n kh

i trong m

i pha l

n l
ượ
t là k
y
= 8,7 kmol/m
2
.h (∆y = 1) và k


n kh

i ho

t
độ
ng

áp su

t
th
ườ
ng
Đ
S: 2,904 kmol/m
2
.h; 5,005 kmol/m
2
.h; tr

l

c trong pha khí r

t nh

so
v


i pha l

n l
ượ
t là k
y
= 0,7 kmol/m
2
.h (∆y = 1) và k
x
= 12,2 kmol/m
2
.h (∆x =1).
Thành ph

n cân b

ng c

a pha l

ng và pha khí tuân theo
đị
nh lu

t Henry, v

i h



c trong pha khí l

n h
ơ
n
pha l

ng 8,32 l

n
50.

Trong thi
ế
t b

truy

n kh

i ho

t
độ
ng

áp su

t tuy


ng và pha khí tuân theo
đị
nh lu

t Henry, v

i h

ng
s

Henry là H = 1,33.10
3
atm
a.

H

s

truy

n kh

i t

ng quát K
y
và K


ng.
51.

Trong thi
ế
t b

truy

n kh

i, h

s

truy

n kh

i trong m

i pha nh
ư
sau k
y
= 12,1
kmol/m
2
.h (∆y = 1) và k

s

truy

n kh

i t

ng quát K
y
và K
x

b.

So sánh tr

l

c khu
ế
ch tán trong pha khí và trong pha l

ng
Bi
ế
t thi
ế
t b


52.

Không khí bão hòa h
ơ
i n
ướ
c

áp su

t 745mmHg nhi

t
độ
34
0
C. Bi
ế
t áp su

t riêng
ph

n c

a không khí

34
0
C là 39,9 mmHg. Hãy xác

kh

i l
ượ
ng
Đ
S: 0,0537; 0,034; 0,0352
53.

Cho không khí b

o hòa b

ng h
ơ
i khí E có phân t

l
ượ
ng là 46. Áp su

t t

ng c

ng
c

a c


ưở
ng. Xác
đị
nh t

s

kh

i l
ượ
ng
Y
c

a h
ơ
i E trong h

n h

p và kh

i
l
ượ
ng riêng c

a h



n tr
ă
m mol nh
ư
sau: hydro:26 ; metan: 60 ;
etilen : 14. Áp su

t tuy

t
đố
i b

ng 30at, nhi

t
độ
20
0
C. Gi

s

h

n h

p khí là khí lý
t

nh kh

i l
ượ
ng riêng c

a không khí (kg/m
3
)

nhi

t
độ
phòng 27
0
C, gi

s


không khí ch

ch

a nit
ơ
và oxi v

i thành ph


t
độ
25
0
C. Gi

s

h

n h

p khí là khí
lý t
ưở
ng, hãy xác
đị
nh n

ng
độ
th

tích kh

i l
ượ
ng c


t tuy

t
đố
i b

ng 15at, nhi

t
độ
25
0
C. Gi

s

h

n h

p
khí là khí lý t
ưở
ng, hãy xác
đị
nh n

ng
độ
th

i l
ượ
ng riêng trung bình c

a h

n h

p khí


nhi

t
độ
20
0
C, áp su

t 5at, v

i thành ph

n mol nh
ư
sau: hydro: 16 ; metan: 55 ;
etan: 39.
Đ
S: 0,015; 0,423; 0,562; 4,330 kg/m
3

C, áp su

t 3at, v

i thành ph

n mol nh
ư
sau: hydro: 18 ;
metan: 48 ; etan: 24 ; propan : 10
Đ
S: 0,018; 0,391; 0,367; 0,224; 2,451 kg/m
3

60.

Xác
đị
nh thành ph

n kh

i l
ượ
ng và kh

i l
ượ
ng riêng trung bình c


3

61.

Xác
đị
nh ph

n mol và t

s

mol c

a NaOH trong dung d

ch NaOH có n

ng
độ
0,2
g/ml

25
0
C.
Đ
S: 0,083; 0,09
62.


Xác
đị
nh ph

n mol và t

s

mol c

a dung d

ch
đườ
ng ch

a 40% kh

i l
ượ
ng
đườ
ng
trong dung d

ch
Đ
S: 0,0625; 0,067
64.



i th

tích b

ng nhau cho m

i c

u t

. Xác
đị
nh kh

i
l
ượ
ng riêng c

a h

n h

p, t

s

kh


khu
ế
ch tán là 1,9.10
-9
m
2
/s. Bi
ế
t
th

tích mol c

a nitrogen và n
ướ
c l

n l
ượ
t 31,2 và 14,8. Hãy xác
đị
nh giá tr

c

a
tích hai h

s



khu
ế
ch tán là 2,1.10
-9
m
2
/s. Bi
ế
t th


tích mol c

a oxigen và n
ướ
c l

n l
ượ
t 25,6 và 14,8. Hãy xác
đị
nh giá tr

c

a tích hai
h

s

c

20
0
C. Cho bi
ế
t
V

i metan V

i n
ướ
c
A = 1
V
A
= 29,6
B = 4,7
V
B
= 14,8
Đ
S: 2,37.10
-9
m
2
/s
69.


B = 4,7
V
B
= 14,8
Đ
S: 1,115.10
-9
m
2
/s
70.

Tính h

s

khu
ế
ch tán c

a khí A vào khí B

20
0
C, áp su

t 2 at. Bi
ế
t th



nhi

t
độ
20
0
C, áp su

t khí quy

n. Hãy xác
đị
nh h

s

khu
ế
ch tán c

a khí A và khí B, bi
ế
t th

tích mol l

n l
ượ
t là 16 và 30;

0
C. Bi
ế
t kh

i l
ượ
ng mol c

a A và B
l

n l
ượ
t là 16 và 18; th

tích mol c

a A và B l

n l
ượ
t là 24,2 và 14,8. H

s


đặ
c
tr

C. Cho bi
ế
t
V

i sulfur hidro

V

i n
ướ
c
A = 1
V
A
= 33
B = 4,7
V
B
= 14,8
Đ
S: 1,934.10
-9
m
2
/s
74.

Trong m


ư
sau k
y
= 1,07 kmol/m
2
.h (∆y = 1) và k
x
= 22 kmol/m
2
.h (∆x = 1).
Thành ph

n cân b

ng c

a pha l

ng và pha khí tuân theo
đị
nh lu

t Henry nh
ư
sau: p
*

= 0,08.10
5
x. Xác

Đ
S: a. 0,700 kmol/m
2
.h; 7,615 kmol/m
2
.h
b. 1,889
75.

H

s

truy

n kh

i t

ng quát trong m

t tháp h

p th

là K
c
= 10,4 kmol/m
2
.h


truy

n kh

i t

ng quát theo các
đơ
n v

sau:
a.

kmol/m
2
h (∆y = 1)
b.

kmol/m
2
.h(mmHg)
c.

kg/m
2
.h.kg khí tr
ơ

Đ


p th

b

ng n
ướ
c có k
x
= 1,17.10
-4

m/s và k
y
= 2,76.10
-3
kmol/m
2
.h.kPa và áp su

t tuy

t
đố
i là 1,07 at. Ph
ươ
ng trình
cân b

ng theo ph

ng và pha khí ho

t
độ
ng

áp su

t 1,033
atm, h

s

truy

n kh

i t

ng quát trong pha l

ng là K
x
= 13,9 kmol/h.m
2
.(∆x =1) và
- 12 -
h

s

35,1x
Đ
S: k
y
= 1,07 kmol/m
2
.h; k
x
= 22,0 kmol/m
2
.h
78.

Trong m

t thi
ế
t b

truy

n kh

i gi

a pha l

ng và pha khí ho

t

truy

n kh

i t

ng quát trong pha khí là K
y
= 8,07 kmol/h.(∆y = 1). Hãy
xác
đị
nh tr

l

c riêng c

a 2 pha. Bi
ế
t ph
ươ
ng trình cân b

ng khí – l

ng có d

ng y
*



c truy

n kh

i gi

a pha khí và pha l

ng
tính theo pha khí là 2. H

s

truy

n kh

i t

ng quát trong pha khí là K
y
= 1,62
kmol/h.m
2
.(∆y =1). Hãy xác
đị
nh h

s

ng y
*
=
2,2x
Đ
S: k
y
= 60,47 kmol/m
2
.h; k
x
= 13,80 kmol/m
2
.h; K
x
= 12,50 kmol/m
2
.h
80.

Trong m

t thi
ế
t b

truy

n kh


kmol/h.m
2
.(∆y =1). Hãy xác
đị
nh h

s

truy

n kh

i trong m

i pha và h

s

truy

n
kh

i t

ng quát trong pha l

ng. Bi
ế
t ph

ế
t b

truy

n kh

i, t

s

tr

l

c truy

n kh

i gi

a pha l

ng và pha khí
tính theo pha khí là 1,65. H

s

truy


i t

ng quát trong pha l

ng. Bi
ế
t ph
ươ
ng trình cân b

ng khí – l

ng có d

ng y
*
=
0,18x
Đ
S: k
y
= 36,1 kmol/m
2
.h; k
x
= 3,93 kmol/m
2
.h; K
x
= 0,694 kmol/m

ng và pha khí
tính theo pha khí là 3,02. H

s

truy

n kh

i t

ng quát trong pha l

ng là K
x
= 8,9
kmol/h.m
2
.(∆x =1). Hãy xác
đị
nh h

s

truy

n kh

i trong m


a ch

n d

ng thi
ế
t b

thích h

p. Bi
ế
t ph
ươ
ng trình cân b

ng khí – l

ng có d

ng y
*

= 1,08x
Đ
S: k
y
= 33,23 kmol/m
2
.h; k

n kh

i gi

a pha l

ng và pha khí
tính theo pha khí là 1,72. H

s

truy

n kh

i t

ng quát trong pha l

ng là K
x
= 13,9
kmol/h.m
2
.(∆x =1). Hãy xác
đị
nh h

s



a h

và hãy
- 13 -
l

a ch

n d

ng thi
ế
t b

thích h

p. Bi
ế
t ph
ươ
ng trình cân b

ng khí – l

ng có d

ng y
*



ng cách mâm là 300 mm. L
ư
u l
ượ
ng
h
ơ
i qua tháp là 3200 m
3
/h và kh

i l
ượ
ng riêng c

a pha h
ơ
i là 1,25 kg/m
3
(l

y


đ
i

u
ki

t
độ
trung bình 40
0
C
Đ
S: 1,40 m
85.

M

t thi
ế
t b

ch
ư
ng c

t ho

t
độ
ng

áp su

t th
ườ
ng, nhi

đườ
ng kính tháp ch
ư
ng này.
Đ
S: 1,46 m
86.

M

t thi
ế
t b

ch
ư
ng c

t ho

t
độ
ng

áp su

t 2at, nhi

t
độ

ng này.
Đ
S: 0,60 m
87.

Thi
ế
t k
ế
tháp mâm xuyên l


để
ch
ư
ng c

t v

i kho

ng cách mâm là 300 mm. L
ư
u
l
ượ
ng h
ơ
i qua tháp là 2500 m
3

ng là 460 kg/m
3
. Xác
đị
nh
đườ
ng
kính c

a tháp n
ế
u áp su

t tuy

t
đố
i trong tháp là 1,3 at, nhi

t
độ
trung bình 45
0
C
Đ
S: 1,24 m
88.

Thi
ế

3
(l

y


đ
i

u
ki

n chu

n), kh

i l
ượ
ng riêng c

a pha l

ng là 420 kg/m
3
. Xác
đị
nh
đườ
ng kính c


ng c

t v

i kho

ng cách mâm là 300 mm. L
ư
u
l
ượ
ng h
ơ
i qua tháp là 2800 m
3
/h và kh

i l
ượ
ng riêng c

a pha h
ơ
i là 1,334 kg/m
3

(l

y


t
đố
i trong tháp là 1,12 at, nhi

t
độ
trung bình
40
0
C
Đ
S: 1,28 m
90.

Khi tính toán thi
ế
t k
ế
thi
ế
t b

ch
ư
ng c

t d

ng tháp mâm dùng
để

ch
ư
ng là 16 b

c. V

i hi

u su

t mâm là 0,6 hãy xác
đị
nh s


đĩ
a th

c t
ế
trong tháp.
N
ế
u kho

ng cách mâm là 0,5 m thì chi

u cao c

a tháp là bao nhiêu ? N


a tháp mâm
đ
ã cho thì chi

u cao tháp này là bao nhiêu.
Đ
S: 13,5 m; 13,0 m
- 14 -
91.

Khi tính toán thi
ế
t k
ế
thi
ế
t b

ch
ư
ng c

t d

ng tháp mâm dùng
để
ch
ư
ng c


i hi

u su

t mâm là 65% hãy xác
đị
nh s


đĩ
a th

c t
ế
trong tháp.
N
ế
u kho

ng cách mâm là 0,3 m thì chi

u cao c

a tháp là bao nhiêu ?
Đ
S: 10,2 m
92.

Hãy xác

ng
độ
trong tháp là 12 và chi

u cao t
ươ
ng
đươ
ng

ng v

i m

t b

c
thay
đổ
i n

ng
độ
là 0,5.
Đ
S: 6,0 m

- 15 -
CHƯƠNG 2: HẤP THỤ


Nêu m

t s

quá trình h

p ph


đượ
c

ng d

ng r

ng rãi trong
đờ
i s

ng và s

n xu

t ?
4.

Phân bi

t quá trình h


a ch

n dung môi cho quá trình h

p th

c

n chú tr

ng
đế
n tính hòa tan
ch

n l

c c

a dung môi.
7.

Th
ế
nào là
độ
hòa tan cân b

ng c

.
9.

Thuy
ế
t minh quy trình h

p th

?
10.

Th
ế
nào là dung d

ch l

ng lý t
ưở
ng ?
11.

Th
ế
nào là dung d

ch l

ng không lý t


ng v

t ch

t cho quá trình h

p th

cùng chi

u ?
14.

Xây d

ng ph
ươ
ng trình cân b

ng v

t ch

t cho quá trình h

p th

ngh


?
17.

Trình bày nguyên lý ho

t
độ
ng c

a tháp mâm ?
18.

Trình bày
ư
u nh
ượ
c
đ
i

m c

a tháp mâm ?
19.

Trình bày nguyên lý ho

t
độ
ng c

22.

Xác
đị
nh l
ượ
ng acid sunfuric tiêu hao
để
làm khô kh

i không khí có n
ă
ng su

t
500m
3
/h không khí khô


đ
i

u ki

n chu

n. Hàm l
ượ
ng


n áp su

t khí quy

n.
Gi

i:
Tóm t

t
đầ
u bài ta có:
Không khí vào tháp v

i su

t l
ượ
ng F = 500m
3
/h
N

ng
độ


m (n

n
ướ
c trong acid lúc vào và ra kh

i thi
ế
t b

l

n
l
ượ
t là
0,6
V
X =

1,4
R
X =

Kh

i l
ượ
ng riêng c

a không khí


t l
ượ
ng c

a dòng acid là:
( )
0,016 0,006
646,5.
1,4 0,6
( )
tr V R
tr
R V
G Y Y
L
X X


= =



= 8,08 kg/h
23.

M

t tháp dùng
để
h


ng
độ
cu

i mong mu

n là 0,005 kg/kg không khí khô. Hãy xác
đị
nh n
ă
ng su

t thi
ế
t b

tính theo l
ượ
ng khí ch

a aceton ban
đầ
u. Bi
ế
t n

ng
độ
aceton

ượ
ng L = 500 kg/h
N

ng
độ
aceton trong n
ướ
c tr
ướ
c và sau khi ra kh

i thi
ế
t b

h

p th

l

n l
ượ
t

0
V
X
=

0,005
R
Y =

Cân b

ng v

t ch

t trong thi
ế
t b

h

p th

này cho dung ch

t là aceton ta
đượ
c
( ) ( )
tr R V tr V R
L X X G Y Y
− = −

T


( )
tr R V
tr
V R
L X X
G
Y Y


= =



= 2000 kg/h
Su

t l
ượ
ng pha khí vào thi
ế
t b

s



(1 )
tr V
G G Y
= +


b

ng n
ướ
c
để
h

p th

l
ượ
ng NH
3
. N
ă
ng su

t nh

p li

u c

a dòng khí 50m
3
/ph



3
trong n
ướ
c sau khi ra kh

i thi
ế
t b

là 0,015 kg/kg n
ướ
c. Hãy xác
đị
nh
xem thi
ế
t b


đ
áp

ng
đượ
c yêu c

u x

lý khí th


u bài ta có
Đố
i v

i dung môi là n
ướ
c: L
ượ
ng n
ướ
c vào tháp v

i su

t l
ượ
ng F
1
= 8 m
3
/h
- 17 -
N

ng
độ
NH
3
trong n
ướ


i ch

a NH
3
: Su

t l
ượ
ng nh

p li

u c

a dòng khí là F
2
= 50
m
3
/ph
N

ng
độ
NH
3
trong khí th

i lúc vào và ra kh

ượ
ng riêng c

a không khí và n
ướ
c l

n
l
ượ
t là
ρ
k
= 1,293 kg/m
3

ρ
n
= 1000 kg/m
3
.
Su

t l
ượ
ng c

a dòng khí G = F
2
.

a dòng n
ướ
c L = L
tr
= F
1
.
ρ
n
= 8.1000 = 8000 kg/h
Cân b

ng v

t ch

t trong thi
ế
t b

h

p th

này cho dung ch

t là NH
3
ta
đượ

L
Y Y X X
G
= − − = − −

= 0,027 kg/kg không khí khô
Ta th

y n

ng
độ
trên nh

h
ơ
n n

ng
độ
cho phép c

a NH
3
trong khí th

i nên
thi
ế
t b



đ
i

u ki

n chu

n. Hàm l
ượ
ng

m ban
đầ
u là 0,016 kg/kg
không khí khô, hàm l
ượ
ng

m cu

i là 0,006 kg/kg không khí khô. Hàm l
ượ
ng n
ướ
c
ban
đầ
u trong acid là 0,6 kg/kg acid, hàm l

S: 4,21 m
3
/h
26.
Để
làm khô dòng không khí cho quá trình
đố
t l
ư
u hu

nh ng
ườ
i ta cho dòng không
khí qua tháp hút

m b

ng acid sunfuric
đậ
m
đặ
c. Hàm l
ượ
ng

m ban
đầ
u c



ng
độ
cu

i là 92,4%. Hãy xác
đị
nh l
ượ
ng acid sunfuric t

i thi

u
để

đ
áp

ng quá
trình làm khô không khí trên, bi
ế
t n
ă
ng su

t dòng khí là 500m
3
/h. Cho bi
ế

ng dung môi là n
ướ
c v

i su

t
l
ượ
ng 3000 kg n
ướ
c/h. N

ng
độ

đầ
u c

a aceton trong không khí là 0,05, n

ng
độ

cu

i mong mu

n là 0,005. Hãy xác
đị

t b


0 và 0,03 kg/kg n
ướ
c
Đ
S: 4500 kg/h
28.

Dòng khí th

i ch

a 0,06 kg NH
3
/ kg không khí khô
đượ
c cho qua thi
ế
t b

h

p th


b

ng n

25
0
C, áp su

t th
ườ
ng. L
ư
u l
ượ
ng n
ướ
c cho vào thi
ế
t b

h

p th

là 8m
3
/h.
N

ng
độ
NH
3
trong n

đị
nh l
ượ
ng acid sunfuric tiêu hao
để
làm khô kh

i không khí có n
ă
ng su

t
20m
3
/s không khí khô


đ
i

u ki

n chu

n. Hàm l
ượ
ng

m ban
đầ

t khí quy

n. Cho bi
ế
t kh

i l
ượ
ng riêng trung bình
c

a acid sunfuric là 1920,5 kg/m
3

Đ
S: 1,08 m
3
/h
30.
Để
làm khô dòng không khí cho quá trình
đố
t l
ư
u hu

nh ng
ườ
i ta cho dòng không
khí qua tháp hút

để
h

p th



m có n

ng
độ

đầ
u 99,8% và
n

ng
độ
cu

i là 99,0%. Hãy xác
đị
nh l
ượ
ng acid sunfuric t

i thi

u
để


Xác
đị
nh n

ng
độ
c

c
đạ
i c

a NH
3
trong h

n h

p NH
3
– H
2
O

tháp h

p th

lo

= 2000.x mmHg, trong
đ
ó x là ph

n
mol c

a NH
3
trong h

n h

p.
Đ
S: 1,14%
32.

M

t tháp dùng
để
h

p th

h
ơ
i aceton t


n là 0,002. Hãy xác
đị
nh n
ă
ng su

t thi
ế
t b

tính theo l
ượ
ng khí ch

a
aceton ban
đầ
u. Bi
ế
t n

ng
độ
aceton trong n
ướ
c khi ra kh

i thi
ế
t b

c
để
h

p th

l
ượ
ng NH
3
. N
ă
ng su

t nh

p li

u c

a dòng khí 50 m
3
/ph


nhi

t
độ
20

c sau khi ra kh

i thi
ế
t b

là 0,05 kg/kg n
ướ
c. Hãy xác
đị
nh
xem n

ng
độ
NH
3
trong dòng khí sau khi ra kh

i thi
ế
t b


- 19 -
Đ
S: 0,001%
34.

Xác

u là 0,056 kg/kg
không khí khô, hàm l
ượ
ng

m cu

i là 0,003 kg/kg không khí khô. Hàm l
ượ
ng n
ướ
c
ban
đầ
u trong acid là 0,3 kg/kg acid, hàm l
ượ
ng cu

i là 1,4 kg/kg acid, không khí
đượ
c làm khô


đ
i

u ki

n áp su



m b

ng acid sunfuric
đậ
m
đặ
c. Hàm l
ượ
ng

m ban
đầ
u c

a không
khí là 0,06 kg/kg không khí khô, hàm l
ượ
ng

m cu

i c

n
đạ
t
đượ
c là 0,005 kg/kg
không khí khô. Dòng acid sunfuric dùng


đ
áp

ng quá
trình làm khô không khí trên, bi
ế
t n
ă
ng su

t dòng khí là 400m
3
/h. Cho bi
ế
t kh

i
l
ượ
ng riêng trung bình c

a acid sunfuric là 1920,5 kg/m
3

Đ
S: 0,93 m
3

36.


đầ
u c

a aceton trong không khí là 0,05, n

ng
độ
cu

i mong mu

n là 0,002. Hãy xác
đị
nh n
ă
ng su

t thi
ế
t b

tính theo l
ượ
ng khí
ch

a acid clohyrid ban
đầ
u. Bi

ế
t b

h

p th


b

ng n
ướ
c
để
h

p th

l
ượ
ng HCl. N
ă
ng su

t nh

p li

u c


/h. N

ng
độ
HCl trong n
ướ
c sau khi ra kh

i thi
ế
t b

là 0,015 kg/kg n
ướ
c. Hãy xác
đị
nh xem
n

ng
độ
HCl trong dòng khí sau khi ra kh

i thi
ế
t b


Đ
S: 0,01 kg HCl/ kg không khí khô


n
đạ
t
đượ
c là 0,01 kg HCl/kg không khí khô. Hãy xác
đị
nh l
ượ
ng n
ướ
c t

i thi

u
để

đ
áp

ng quá trình h

p th

trên, bi
ế
t n
ă
ng su

ượ
ng acid sunfuric tiêu hao
để
làm khô kh

i không khí có n
ă
ng su

t
1000m
3
/h không khí khô


đ
i

u ki

n chu

n. Hàm l
ượ
ng

m ban
đầ
u là 0,08 kg/kg
không khí khô, hàm l

n. Cho bi
ế
t kh

i l
ượ
ng riêng trung bình
c

a acid sunfuric là 1920,5 kg/m
3

- 20 -
Đ
S: 0,562 m
3
/h
40.

M

t tháp dùng
để
h

p th

h
ơ
i aceton t


n là 0,005 kg/kg không khí khô. Hãy xác
đị
nh n
ă
ng su

t thi
ế
t b

tính theo l
ượ
ng khí ch

a aceton ban
đầ
u. Bi
ế
t n

ng
độ
aceton
trong n
ướ
c lúc tr
ướ
c ra kh



i
su

t l
ượ
ng 50 m
3
/h. N

ng
độ

đầ
u c

a aceton trong không khí là 0,05, n

ng
độ
cu

i
mong mu

n là 0,002. Hãy xác
đị
nh n
ă
ng su

Đ
S: 7,15 m
3
/s
42.

M

t thi
ế
t b

h

p th

b

ng n
ướ
c dùng
để
làm s

ch dòng khí th

i ch

a 0,05 kg
HCl/kg không khí khô. N

c cho vào thi
ế
t b

h

p th

là 15,2 m
3
/h. N

ng
độ
HCl trong n
ướ
c sau khi ra kh

i thi
ế
t b

là 0,015 kg/kg n
ướ
c. Hãy xác
đị
nh xem
n

ng

p li

u là 5000m
3
không khí khô/h. Dòng
khí ban
đầ
u ch

a 0,04 kgNH
3
/kg không khí khô

nhi

t
độ
20
0
C, áp su

t 1 at. L
ư
u
l
ượ
ng n
ướ
c dùng trong thi
ế


u qu

không
n
ế
u n

ng
độ
cho phép c

a dòng khí ra kh

i thi
ế
t b

ch

a không quá 0,002
kgNH
3
/kg không khí khô. N
ế
u không hãy cho m

t vài
đề
xu

.
44.

M

t thi
ế
t b

h

p th

HCl có n
ă
ng su

t nh

p li

u là 5200m
3
không khí khô/h. Dòng
khí ban
đầ
u ch

a 0,06 kgHCl/kg không khí khô



a
0,015 ph

n mol HCl. Hãy xác
đị
nh xem thi
ế
t b

này có ho

t
độ
ng hi

u qu

không
n
ế
u n

ng
độ
cho phép c

a dòng khí ra kh

i thi

S: Thi
ế
t b

ho

t
độ
ng không hi

u qu


45.

M

t tháp dùng
để
h

p th

h
ơ
i aceton t

không khí b

ng dung môi là n

ă
ng su

t thi
ế
t b

tính theo l
ượ
ng khí ch

a aceton ban
đầ
u. Bi
ế
t n

ng
độ
aceton
trong n
ướ
c lúc tr
ướ
c ra kh

i thi
ế
t b


p li

u là
410m
3
không khí khô/h. Dòng khí ban
đầ
u ch

a 0,05 kg aceton/kg không khí khô


nhi

t
độ
25
0
C, áp su

t 1 at. L
ư
u l
ượ
ng n
ướ
c dùng trong thi
ế
t b


không n
ế
u n

ng
độ
cho phép c

a dòng khí ra kh

i thi
ế
t b


ch

a không quá 0,002 kg aceton/kg không khí khô. N
ế
u không hãy cho m

t vài
đề

xu

t
để
thi
ế


d

ng
để
h

p th

h
ơ
i benzen trong dòng khí. H

n h

p khí
đ
i vào


đ
áy tháp có l
ư
u l
ượ
ng là 820 m
3
/h, n

ng

ng dung môi s


d

ng b

ng 1,5 l

n l
ượ
ng dung môi t

i thi

u. Tháp làm vi

c

áp su

t 800mmHg và
nhi

t
độ
27
0
C. Ph
ươ

M

t tháp mâm dùng
để
h

p th

NH
3
vào n
ướ
c t

h

n h

p khí

áp su

t 750mmHg
nhi

t
độ
24
0
C. L

p th

là 92%.
Đườ
ng cân b

ng là
đườ
ng th

ng có ph
ươ
ng trình là Y = 0,31X. L
ượ
ng dung môi s

d

ng b

ng 1,4 l

n
l
ượ
ng dung môi t

i thi

u.

đượ
c h

p th

t

dòng khí vào n
ướ
c trong m

t tháp có
đườ
ng kính 1m.
Hàm l
ượ
ng ban
đầ
u c

a SO
2
trong dòng khí là 8,2% (theo th

tích). T

l

h


ng quát trong tháp h

p th

là K
y
= 0,005kg SO
2
/m
2
.s(kg SO
2
/kg không khí). V

t
chêm là vòng s

Raschig 50 x 50 x 5 mm, v

t chêm
đượ
c th

m
ướ
t hoàn toàn ψ =
1. Chi

u cao
đơ

M

t tháp h

p th


đườ
ng kính 0,5m
đượ
c dùng
để
h

p th

NH
3
t

dòng khí có l
ư
u
l
ượ
ng 550m
3
/h (1atm, 20
0
C), n

ng n
ướ
c l

n h
ơ
n l
ư
u
l
ượ
ng c

c ti

u 40%. Hãy xác
đị
nh l
ư
u l
ượ
ng n
ướ
c
đ
ã s

d

ng. Cho bi


t chêm là ψ = 0,9
Đ
S: 1463,0 m
3
/h
- 22 -
51.

Xác
đị
nh l
ư
u l
ượ
ng c

c ti

u lý thuy
ế
t c

a dung môi l

ng có phân t

l
ượ
ng 224

độ
c

a propan và butan l

n l
ượ
t là 15 và 10% th

tích. Tháp h

p
t

ho

t
độ
ng

nhi

t
độ
30
0
C, áp su

t 3 at (294 kPa).
Độ


Tháp h

p th

NH
3
t

không khí b

ng n
ướ
c
đượ
c chêm b

ng các v

t li

u chêm có
di

n tích b

m

t riêng là 89,5 m
2

ượ
ng trung bình c

a NH
3

trong h

n h

p khí là 5,8% theo th

tích. V

n t

c kh

i l
ượ
ng c

a dòng khí vào tháp
là 1,1 kg/m
2
.s. Xác
đị
nh h

s

Tính h

s

truy

n kh

i c

a pha l

ng trong tháp chêm cao 3,5 m dùng h

p th

CO
2

vào n
ướ
c

20
0
C. Bi
ế
t m

t

đị
nh
đườ
ng kính và chi

u cao tháp mâm dùng
để
h

p th

NH
3
vào n
ướ
c t

h

n
h

p không khí – NH
3


áp su

t th
ườ

ượ
ng khí tro
(không khí) là 10000m
3
/h


đ
i

u ki

n làm vi

c. Xem
đườ
ng cân b

ng là
đườ
ng
th

ng có ph
ươ
ng trình theo t

s

kh

ng dung môi s

d

ng b

ng 1,3 l
ượ
ng dung môi t

i thi

u.
Đ
S: 2,1 m; 6,8 m
55.

Benzen
đượ
c h

p th

v

i l
ư
u l
ượ
ng 300kg/h t


n h

p là
4% (theo th

tích). T

l

h

p th

là 0,85. Dung môi tái sinh vào tháp h

p th


n

ng
độ
0,0015 kmol benzen/kmol dung môi. V

n t

c bi

u ki


i thi

u. Xác
đị
nh
a.
Đườ
ng kính tháp h

p th

?
b.

L
ư
u l
ượ
ng dung d

ch ra kh

i tháp h

p th

và n

ng

ướ
c s

ch trong tháp
đệ
m v

i
độ
thu h

i 80% NH
3
. Hãy:
- 23 -
a.

Xây d

ng s
ơ

đồ
h

th

ng mô t

quá trình?

57.
Để
làm khô dòng không khí cho quá trình
đố
t l
ư
u hu

nh ng
ườ
i ta cho dòng không
khí qua tháp hút

m b

ng acid sunfuric
đậ
m
đặ
c. Hàm l
ượ
ng

m ban
đầ
u c

a không
khí là 0,03 kg/kg không khí khô, hàm l
ượ

cu

i là 98,0%. Hãy xác
đị
nh l
ượ
ng acid sunfuric t

i thi

u
để

đ
áp

ng quá
trình làm khô không khí trên, bi
ế
t n
ă
ng su

t dòng khí là 520m
3
/h có nhi

t
độ
28

58.

M

t tháp dùng
để
h

p th

h
ơ
i aceton t

không khí b

ng dung môi là n
ướ
c v

i su

t
l
ượ
ng 2000 kg n
ướ
c/h. N

ng

đầ
u. Bi
ế
t n

ng
độ
aceton trong n
ướ
c lúc tr
ướ
c và sau khi kh

i thi
ế
t b


0 và 0,03 kg/kg n
ướ
c
Đ
S: 1250 kg/h
59.

Dòng khí th

i ch

a 0,08 kg NH

t nh

p li

u c

a dòng khí 45m
3
/ph


nhi

t
độ
25
0
C, áp su

t th
ườ
ng. L
ư
u l
ượ
ng n
ướ
c cho vào thi
ế
t b

độ
NH
3
trong dòng khí sau khi ra kh

i thi
ế
t b


Đ
S: 0,0024 kg NH
3
/ kg không khí khô
60.

L
ượ
ng acid sunfuric tiêu hao
để
làm khô kh

i không khí có n
ă
ng su

t 20m
3
/s không
khí khô

đượ
c làm khô


đ
i

u ki

n áp su

t khí quy

n. Hãy xác
đị
nh n

ng
độ


m c

a không khí khi ra kh

i thi
ế
t b

. Cho bi

ng acid sunfuric
đậ
m
đặ
c. Hàm l
ượ
ng

m ban
đầ
u c

a không
khí là 0,053 kg/kg không khí khô, hàm l
ượ
ng

m cu

i c

n
đạ
t
đượ
c là 0,0035 kg/kg
không khí khô. Dòng acid sunfuric dùng
để
h


ế
t
n
ă
ng su

t dòng khí là 500m
3
/h


đ
i

u ki

n chu

n, l
ượ
ng acid s

d

ng g

p 1,2 l

n
l


i su

t
l
ượ
ng 2300 kg n
ướ
c/h. N

ng
độ

đầ
u c

a aceton trong không khí là 0,06, n

ng
độ

cu

i mong mu

n là 0,002. L
ượ
ng không khí ch

a aceton ban

ng
độ
aceton trong
n
ướ
c khi ra kh

i thi
ế
t b

là 0,035 kg/kg n
ướ
c, hãy xác
đị
nh xem thi
ế
t b

ho

t
độ
ng
có hi

u qu

hay không. N
ế


.
Đ
S: Thi
ế
t b

ho

t
độ
ng không hi

u qu


63.

Dòng khí th

i ch

a 0,02 kg NH
3
/ kg không khí khô
đượ
c cho qua thi
ế
t b


3
/ph


nhi

t
độ
25
0
C, áp su

t th
ườ
ng. L
ư
u l
ượ
ng n
ướ
c cho vào thi
ế
t b

h

p th

là 3m
3

t b


Đ
S: 0,005 kg NH
3
/ kg không khí khô
64.

Benzen
đượ
c h

p th

v

i l
ư
u l
ượ
ng 1500kg/h t

h

n h

p khí h
ơ
i trong tháp h

l

h

p th

là 0,85. Dung môi tái sinh vào tháp h

p th


n

ng
độ
0,0015 kmol benzen/kmol dung môi. V

n t

c bi

u ki
ế
n c

a dòng khí trong
tháp là 0,5 m/s. Ph
ươ
ng trình
đườ

ng kính tháp h

p th

?
b.

L
ư
u l
ượ
ng dung d

ch ra kh

i tháp h

p th

và n

ng
độ
benzen trong dung
d

ch này?
Đ
S: a. D = 1,0 m
b. G = 8,81 kmol/h; x = 0,035

ng

m cu

i c

n
đạ
t
đượ
c là 0,0045 kg/kg
không khí khô. Dòng acid sunfuric dùng
để
h

p th



m có n

ng
độ

đầ
u 99,2% và
n

ng
độ


u ki

n
chu

n. Cho bi
ế
t kh

i l
ượ
ng riêng trung bình c

a acid sunfuric là 1920,5 kg/m
3

Đ
S: 3,28 m
3
/h
66.

M

t tháp dùng
để
h

p th

độ
cu

i mong mu

n là 0,002 kg/kg không khí khô. Hãy xác
đị
nh n
ă
ng su

t thi
ế
t b

tính theo l
ượ
ng khí ch

a aceton ban
đầ
u (m
3
/ph). Bi
ế
t n

ng
độ
aceton trong n

C
Đ
S: 16,7 m
3
/ph
- 25 -
67.

Khí th

i ch

a aceton có n

ng
độ
ban
đầ
u là 0,25 kg/kg không khí khô
đượ
c
đư
a qua
thi
ế
t b

h

p ph

t b


để

đ
áp

ng quá trình h

p th

trên, bi
ế
t nhi

t
độ
dòng khí là 28
0
C có su

t l
ượ
ng m

i
gi

là 1000m

u và n
ướ
c sau khi ra kh

i thi
ế
t
b

có n

ng
độ
HCl là 0,065 kg/kg n
ướ
c. Thi
ế
t b

làm vi

c

áp su

t th
ườ
ng.
Đ
S: 5,6 m

i dung
môi là n
ướ
c. Hàm l
ượ
ng HCl ban
đầ
u trong dòng khí là 0,15 kg/kg không khí khô,
hàm l
ượ
ng cu

i c

n
đạ
t
đượ
c là 0,005 kg HCl/kg không khí khô. Hãy xác
đị
nh
l
ượ
ng n
ướ
c và
đườ
ng kính thi
ế
t b

t quá
0,25m/s; l
ượ
ng n
ướ
c c

n dùng b

ng 1,2 l

n l
ượ
t n
ướ
c t

i thi

u và n
ướ
c sau khi ra
kh

i thi
ế
t b

có n


ng n
ướ
c s

ch trong tháp
đệ
m v

i
độ
thu h

i 80% NH
3
. Hãy:
a.

Xây d

ng s
ơ

đồ
h

th

ng mô t

quá trình?

70.

M

t tháp dùng
để
h

p th

h
ơ
i aceton t

không khí b

ng dung môi là n
ướ
c v

i su

t
l
ượ
ng 1800 kg n
ướ
c/h. Dòng khí
đ
ua vào tháp có nhi

đườ
ng kính thi
ế
t b

n
ế
u v

n t

c dòng khí
đ
i trong tháp không v
ượ
t quá 0,2 m/s.
Bi
ế
t n

ng
độ
aceton trong n
ướ
c lúc tr
ướ
c ra kh

i thi
ế

i su

t l
ượ
ng 2,5 m
3
/h. N

ng
độ

đầ
u c

a aceton trong không khí là 0,05, n

ng
độ

cu

i mong mu

n là 0,0015. Hãy xác
đị
nh n
ă
ng su

t thi

ướ
c, không khí th

i c

n x




đ
i

u ki

n chu

n.
Đ
S: 1485 m
3
/h
72.

M

t thi
ế
t b



nhi

t
độ
25
0
C,
áp su

t th
ườ
ng. L
ư
u l
ượ
ng n
ướ
c cho vào thi
ế
t b

h

p th

là 2,5 m
3
/h. N


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status