Реферат: «Фильтрование. Ионный обмен. Экстракция. Сорбция.»

1) Найти общее количество фильтрата полученного в конце фильтрования суспензии при постоянной разности давлений на рамном фильтр-прессе который состоит из n рам размером 800х800 мм.

Скорость промывки в Z раз меньше скорости фильтрования.

Время промывки осадка τ ч.

Количество промывной жидкости V _пр л.

Дано:

2) На барабанный вакуум-фильтр непрерывного действия подаётся 8,6 м³ /ч суспензии содержащей 17,6 % твёрдой фазы.

Необходимая влажность осадка составляет 34 %

Давление в вакуумной сети предприятия составляет 510 мм. рт. ст.

При эксперименте давление составляло 610 мм. рт. ст.

В эксперименте было установлено, что заданная влажность осадка получается за 32 с. работы фильтра (зоны фильтрования).

Полученные значения коэффициентов составляют:

К = 11,2 л⁶ /м⁴ с

С = 6 л³ /м²

ρ = 1120 кг/м³

Выбрать фильтр марки БОУ

Дано:

V _с = 8,6 м³ /ч

w = 17,6 %

φ = 34 %

p _п = 510 мм. рт. ст.

p _э = 610 мм. рт. ст.

τ = 32 с.

К_э = 11,2 л⁶ /м⁴ с

С_э = 6 л³ /м²

ρ_с = 1120 кг/м³

ρ_э = 1000 кг/м³

Решение:

= 1,2

К_п = 13,4

С_п = 7,2

V ² + 14,4 V - 428,8 = 0

D = 1922,6

V ₁ = 14,72 л/м² 32с

V ₂ = -29,12

Производительность по фильтрату:

V ₁ = 0,46 л/м² с

БОУ — ?

4) Необходимо получить умягчённую воду с общим солесодержанием 15 мгэкв/л. Заданная величина проскока составляет 0,02 мгэкв/л.

Рассчитать расход реагента NaCl на регенерацию катионита КУ­-2-8, обеспечивающего проведение процесса в заданном режиме.

Дано:

С = 15 мгэкв/л

φ = 0,00125

Ж = 0,02 мгэкв/л

α₀ = 0,6

M_Na = 23 г/моль

M_Cl = 35,5 г/моль

M_NaCl = 58,5 г/моль

α = 0,9375

m — ?

5) Коэффициент распределения равен 0,0017

a. Определить концентрацию металла, если на его экстракцию поступает 1 л раствора и 0,05 л экстрагента. Начальная концентрация металла 0,3 г/л.

b. Определить число ступеней экстракции до достижения экстракции металла до 10^-6 г/л, если экстрагент подаётся порциями по 0,15 л.

Дано:

K_p = 0,0017

V _орг = 0,05 л

V _в = 1 л

С_в ^нач = 0,3 г/л

С_дост = 0,000001 г/л

V _орг ^пор = 0,15 л

а. V _в (С_в ^нач – С_в ^кон ) = V _орг С_орг ^нас

0,3 – = 0,05С_орг ^нас

С_орг ^нас = 5,80271 г/л

С_в ^кон = 0,00986 г/л

а) С_в ^кон — ?

б)Колчество ступеней - ?

b . 1-ступень: 0,3 – = 0,15 С_орг ^нас

С_орг ^нас = 1,97759 г/л

С_в ^кон = 0,00336 г/л

2-ступень 0,00336 – = 0,15 С_орг ^нас

С_орг ^нас = 0,022148978 г/л

С_в ^кон = 0,000037653 г/л

3-ступень 0,000037653 – = 0,15 С_орг ^нас

С_орг ^нас = 0,0002482069875 г/л

С_в ^кон = 0,0000004219519 г/л

6) Потоки водной и органической фаз равны. После экстракции раствора, который содержал 0,5 г/л Ni и 1,5 г/л Fe , осталось 0,1 г/л Ni и 1,45 г/л Fe .

Определить Kp, β, E.

Дано:

V _орг = V _в

С_{в Ni} ^нач = 0,5 г/л

С_{в Ni} ^кон = 0,1 г/л

С_{в Fe} ^нач = 1,5 г/л

С_{в Fe} ^кон = 1,45 г/л

V _в (С_в ^нач – С_в ^кон ) = V _орг С_орг ^нас

Так как V _орг = V _в

С_орг ^нас = С_в ^нач - С_в ^кон

С_{орг Ni} ^нас = 0,4 г/л

С_{орг Fe} ^нас = 0,05 г/л

K_p — ?

β — ?

Е — ?

7) Экстракция Te осуществляемая 80% раствором ТБФ в керосине. Ёмкость экстрагента 55 мг/л. Поток экстрагента 100 л/ч. В исходном водном растворе содержится 60 г/л Те. Экстрактор работает 20 ч/сут. Извлечение Те ― 96%. Плотность керосина и ТБФ 0,8 и 0,995 кг/л соответственно. Определить:

a. Суточный расход составляющих экстракта по керосину и ТБФ.

b. Массу извлекаемого Те в сутки.

Дано:

Ё = 55 мг/л

V _орг = 100 л/ч

С_в ^нач = 60 г/л

T = 20 ч/сут.

E = 96 %

ρ _к = 0,8 г/л

ρ _ТБФ = 0,995 г/л

V _в (С_в ^нач – С_в ^кон ) = V _орг С_орг ^нас

а. V _орг ^сут = 100 ∙ 20 = 2000 л/ч

V _к ^сут =

V _ТБФ ^сут =

M _ТБФ ^сут =

ρ_р-ра = 0,8/0,8 + 0,2/0,995 = 1,201 л/кг

m _р-ра ^сут = 2000/1,2 = 1665,272 кг

V _ТБФ ^сут = = 1665,272 л

V _к ^сут = =334,728 л

б. m _Те ^сут = V _орг ^сут ∙ Ё ∙ Е

m _Те ^сут = 2000 ∙ 55 ∙ 0,96 = 105600 мг/сут

V _ТБФ ^сут — ?

V _к ^сут — ?

m _Те ^сут — ?

8) На экстракцию поступает 0,3 л водного раствора содержащего 0,2 моль соли и 0,2 л экстрагента.

Коэффициент распределения соли равен 0,075

Определить концентрацию соли в водной и органической фазе.

Дано:

K_p = 0,075

V _орг = 0,2 л

V _в = 0,3 л

n = 2 моль

V _в (С_в ^нач – С_в ^кон ) = V _орг С_орг ^нас

С_в ^кон — ?

С_орг ^кон — ?

0,3 ( 6,67 – ) = 0,2 С_орг ^нас

С_орг ^нас = 8,99326 г/л

С_в ^кон = 0,67449 г/л

9) Графически и аналитически определить число ступеней экстракции нафтеновой кислотой из водного раствора Zn с концентрацией с 8 до 0,02 г/л, если поток водной фазы 1000 м³ /сут, органической фазы 400 м³ /сут.

Данные по концентрации Zn

В органической фазе

23,3

13,6

7,5

3,9

г/л

В рафинаде

3,0

1,5

0,5

0,17

г/л

10) Определить допустимый расход запылённого воздуха в м³ /с, проходящего через пылеосадительную камеру следующих размеров: длинна L м, ширина B м, расстояние между полками h мм, количество полок n .

В камере должно быть обеспеченно осаждение частиц пыли диаметром d мкм плотностью ρ кг/м³ , средняя температура t _с °С.

Действительная скорость осаждения принять в Z раз меньше теоретической.