[natuurkunde] Proceskunde: eentrapsindamper

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 411

Proceskunde: eentrapsindamper

Een eentrapsindamper wordt gebruikt om een 10% NaOH-oplossing (4000 kg/h, 10°C) in te dampen tot 40% NaOH. Daartoe wordt verzadigde stoom gebruikt van 205 kPa. De druk in de verdampingsruimte bedraagt 13 kPa. De oppervlakte waarover warmte wordt uitgewisseld bedraagt 55 m².

Gevraagd:

a) S?

b) Stoomeconomie

c) Warmteoverdracht in W/m² K?

-------------------------------------------------------------------------------------------------

a) Om deze vraag op te lossen gebruik ik volgende info:
07-08 eerste zit cel en gen vraag 1.jpg
07-08 eerste zit cel en gen vraag 1.jpg (70.46 KiB) 128 keer bekeken
Ik stel een stelsel op van de massabalans en de partiële massabalans om L en V te bepalen.
\(F = V + L => 4000 kg/h = V + L\)
\(4000 * 0.1 = L * 0.4\)
Daaruit volgt dan dat L = 1000 kg/h en V = 3000 kg/h

Nu bekijk ik de energiebalans om S te bepalen:
\(F * h_f + S(H_s - h_s) = L * h_l + V * H_v\)
Waarbij: F = 1000 kg/h

hf = ?

S = gezocht

Hs = 2708 kJ/kg (dit haal ik uit een stoomtabel door te kijken bij 205 kPa)

hs = 508 kJ/kg (idem als hierboven)

L = 1000 kg/h

hl = ?

V = 3000 kg/h

Hv = 2594 kJ/kg (haal ik uit een stoomtabel bij 13 kPa)

Probleem is dus dat ik niet weet hoe ik de enthalpie moet bepalen van de 'feed' en van de 'concentrated liquid'. Als ik deze zou hebben zou ik S kunnen bepalen. Iemand die weet hoe ik het moet doen of ben ik op de verkeerde weg?

b) Ik ben niet bekend met het begrip 'stoomeconomie'. Iemand die weet wat ze hiermee bedoelen?

c) Dit kan je volgens mij bepalen als volgt:
\(\frac{q}{A} = \frac{S(H_s - h_s)}{55}\)
maar hiervoor heb je dus ook weer de S nodig uit de eerste vraag.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.167

Re: Proceskunde: eentrapsindamper

Hv = 2594 kJ/kg (haal ik uit een stoomtabel bij 13 kPa)
De enthalpie Hv van de waterdamp is niet afhankelijk van de druk maar van de temperatuur in de verdamper. Jij gaat er blijkbaar vanuit dat dat 51 oC is maar dat zou alleen zo zijn als de oplossing zuiver water is i.p.v. 40 % NaOH. Je moet dus uitzoeken bij welke temperatuur een 40 % NaOH oplossing een dampspanning van 13 kPa heeft. Anders gezegd: wat is het kookpunt van 40 % NaOH bij een druk van 13 kPa ?
Hydrogen economy is a Hype.

Berichten: 411

Re: Proceskunde: eentrapsindamper

Fred F. schreef: za 19 jan 2013, 16:51
De enthalpie Hv van de waterdamp is niet afhankelijk van de druk maar van de temperatuur in de verdamper. Jij gaat er blijkbaar vanuit dat dat 51 oC is maar dat zou alleen zo zijn als de oplossing zuiver water is i.p.v. 40 % NaOH. Je moet dus uitzoeken bij welke temperatuur een 40 % NaOH oplossing een dampspanning van 13 kPa heeft. Anders gezegd: wat is het kookpunt van 40 % NaOH bij een druk van 13 kPa ?
Goeie tip Fred! Ik moet inderdaad er rekening mee houden dat een kookpuntsverhoging optreedt en dan daaruit besluiten dat er 'superheated steam' is. Ik ben er op die manier uitgekomen hoe ik de oefening moet oplossen (ik heb ook gevonden wat precies bedoelt wordt met 'stoomeconomie').

Bedankt voor je hulp Fred!

Reageer