základy procesního inženýrství - Vysoká škola báňská - Technická ...

2. Bilance
1. 1200 kg, w = 0.68, w = 0.22, w = 0.10
A1 B1 C1
2. 2000 kg, w A2 = 0.63, w B2 = 0.28, w C2 = 0.9
3. w B3 = 0.82
4. w A4 = 0.80, w D4 = 0.20
Bilance s chemickou reakcí
5. w A5 = 0.92
6. x A6 = 1
7. x C7 = 0.5, x D7 = 0.5, molární zlomky přepočítáme na zlomky hmotnostní
w C7 = x C7 *M C /( x C7 *M C + x D7 *M D ) = 0.5*18/(0.5*18+0.5*80) = 0.184
w D7 = 1- w C7 = 1- 0.1837 = 0.816
Matice zadání:
Proud m [kg] w A w B w C w D
1 1200 0.68 0.22 0.1 0
2 2000 0.63 0.28 0.09 0
3 m3 0 0.82 0.18 0
4 m4 0.8 0 0 0.2
5 m5 0.92 0 0.08 0
6 m6 1 0 0 0
7 m7 0 0 0.184 0.816
Bilanční rovnice:
celková m 1 + m 3 + m 4 + m 5 + m 6 = m 2 + m 7
složková A
m 1 *w A1 + m 4 *w A4 + m 5 *w A5 + m 6 = m 2 *w A2
složková B
m 1 *w B1 + m 3 *w B3 = m 2 *w B2
složková C
m 1 *w C1 + m 3 *w C3 + m 5 *w C5 = m 2 *w C2 + m 7 *w C7
složková D
m 4 *w D4 = m 7 *w D7
doplňková m 6 = m 7
Řešíme soustavu pěti rovnic (4 složkové a 1 doplňková) o pěti neznámých, kontrolu výpočtu provedeme
dosazením do celkové bilance.
1200*0.68 + m 4 *0.8 + m 5 *0.92 + m 6 = 2000*0.63
1200*0.22 + m 3 *0.82 = 2000*0.28
1200*0.1 + m 3 *0.18+ m 5 *0.08 = 2000*0.09 + m 7 *0.184
m 4 *0.2 = m 7 *0.816
m 6 = m 7 .
m 3 = 360.98 kg
m 4 = 320.78 kg
m 5 = 118,24 kg
m 6 = 78,59 kg
m 7 = 78,59 kg
Kontrola:
m 1 + m 3 + m 4 + m 5 + m 6 = m 2 + m 7
1200 + 360.98 + 320.78 + 118.24 + 78.59 = 2000 + 78.59
2078.59 = 2078.59
Odpověď:
Za daných podmínek bude spotřeba koncentrovaných kyselin a olea následující:
Oleum 320.12 kg, Kyselina sírová 118.3 kg, Kyselina dusičná 360.98 kg.
♦
19