1. W naczyniu o średnicy ϕ = 30 cm znajduje się słup wody o

1. W naczyniu o średnicy  = 30 cm znajduje się słup wody o wysokości h = 0.5 m. Nad
zwierciadłem cieczy znajduje się czysty chlor gazowy o prężności pBr2=0.5*105 Pa w
temperaturze 30oC pod ciśnieniem atmosferycznym. Obliczyć ilość dyfundującej masy,
jeśli na dnie naczynia WBr2 = 2*10-5 (kgBr2/kg wody).
2. Na dnie probówki znajduje się czterochlorek węgla w temp. 273 K Nad zwierciadłem
cieczy jest słup powietrza o wysokości 20 cm, nad krawędzią probówki przepływa czyste
powietrze (czyli na wylocie z naczynia prężność par pCCl4=0). Obliczyć ciśnienie
cząstkowe par pCCl4 w odległości 15 cm od zwierciadła. Ciśnienie pary nasyconej CCl 4 w
temp 273 K wynosi 4400 Pa (czyli prężność par na zwierciadle pCCl4=4400), ciśnienie
całkowite Pc=1*105Pa
3. W 40oC otwarto do otoczenia pojemnik z 2 kg wody zawierającej dwutlenek siarki o
stężeniu X0 = 1 10-2 . Obliczyć ile dwutlenku węgla zdesorbuje z wody, jeżeli powietrze w
otoczeniu nie zawiera SO2.
*
4. Dana jest równowaga dla roztworu wodór : woda równaniem Henry’ego: p A  H x A w
temperaturze 30oC. Obliczyć jaki musi być ułamek masowy rozpuszczonego w wodzie
wodoru, jeśli ciśnienie wodoru nad roztworem równe jest 0.1 ciśnienia atmosferycznego.
5. Do wymiennika masy dopływa mieszanina powietrza i dwutlenku węgla stężeniu W =
2*10-3 [kgCO2/kg pow] oraz woda z dwutlenkiem węgla o stężeniu U = 1*10-5 [kg
CO2/kg wody], temperatura 30C. Znaleźć czy w wymienniku masy będzie odbywać się
absorpcja czy desorpcja dwutlenku węgla oraz określić siłę napędową przenikania masy w
tym przekroju. Masa molowa powietrza M=29.
6. Obliczyć współczynnik przenikania masy w kmol/(m2 s) w układzie chlor(powietrze)chlor(woda). Obliczone z równań kryterialnych liczby Sherwooda wynoszą: Shg = 10; Shc
= 500; przy czym wymiarem liniowym w obu liczbach jest średnica pierścienia,
dwyp=25mm. Temperatura procesu t = 40oC, ciśnienie atmosferyczne.
7. Obliczyć współczynniki wnikania masy w fazie ciekłej i parowej podczas rektyfikacji
mieszaniny metanol - woda w kolumnie wypełnionej pierścieniami Rashiga  35mm
a=69m2/m3. Kolumna o średnicy 700mm pracuje w następujących warunkach: natężenia
przepływu faz wynoszą: gazowej 50 [kmol/h]; ciekłej 30 [kmol/h]; średnia temperatura
80oC; ciśnienie bliskie atmosferycznemu. Średni udział molowy składnika bardziej lotnego
(alkohol) w fazach wynosi: w parze 0.98; w cieczy 0.02. Korelacje znaleźć w zbiorze
zadań Szust, Kawala.., Zbiór zadań z podstawowych procesów inżynierii chemicznej cz.
III rozdz. 3.2 współczynniki wnikania masy – przepływ przez wypełnienie (dla gazu),
spływ po wypełnieniu – dla cieczy (albo w zeszycie). Obliczyć współczynniki dyfuzji z
odpowiednich wzorów i tablic.
8. Do przeciwprądowego wymiennika masy (desorbera) dopływa mieszanina powietrza i
CO2 o stężeniu Ywlot = 3*10-2 oraz woda z CO2 o stężeniu Xwlot = 1 10-6. Stężenia CO2 w
strumieniach wylotowych są następujące: Ywylot = 3 10-3, Xwylot = 1*10-5. Znaleźć siły
napędowe przenikania masy w obu przekrojach oraz średnią siłę napędową. Temperatura
25C ciśnienie 1 atm. Znaleźć natężenie przepływu wody jeśli natężenie przepływu fazy
gazowej wynosi 50kmol/h. Znaleźć minimalne natężenie zraszania.