Verfahrenstechnik Mathematik 1

1. Zur Anlage führt eine I = 84,0 m lange Dampfleitung aus unlegiertem Baustahl mit einem Längenausdehnungskoeffizient α= 1,20 x 10 -5 1/K. Ein eingebauter Kompensator kann ausgehend von ϑ0 = 20,0 °C eine Längenänderung von Δl = 252 mm aufnehmen.

Berechnen Sie die Temperatur ϑ (in °C), auf die sich die Rohrleitung maximal erwärmen darf.

2. lm Reaktor werden m= 62,5 t Kohlenstoffdioxid zu Harnstoff umgesetzt.

Berechnen Sie die Masse Harnstoff (m(Harnstoff) in t), die bei einem Umsatz von

55,0 % bei dieser Reaktion entsteht.

3. Für die Reaktion werden V= 800L Schwefelsäure, w(H2SO4)= 25,0 % eingesetzt. Diese wird durch Verdünnen aus einer konz. Schwefelsäure, w= 96%, hergestellt.

Berechnen Sie die Masse Wasser (in kg), die zur Herstellung der verdünnten Schwefelsäure vorgelegt werden muss. ρ(Schwefelsäure, 25%)= 1,178 g/cm3

4. Schwefelsäure mit einem Volumen von V= 800L, einem Massenanteil w(H2SO4)= 25,0% und der Dichte ρ= 1,178 g/cm3 wird mit Calciumcitrat zur Reaktion gebracht.

Für die Umsetzung von 1mol Calciumcitrat benötigen Sie 3 mol Schwefelsäure.

Berechnen Sie die Masse m an Calciumcitrat (in kg), die bei einem Überschuss von 10,0% eingesetzt werden muss.