Examen setembre 2006 (0)

Examen Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 2º curso
Asignatura Enginyeria ambiental
Año del apunte 0
Páginas 4
Fecha de subida 14/06/2014
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

Departament d’Enginyeria Química Edifici Q 08193 Bellaterra (Barcelona). Spain Tel: 93 581 10 18 Fax: 93 581 20 13 Universitat Autònoma de Barcelona INTRODUCCIÓ A L’ENGINYERIA AMBIENTAL Curs 2005-06 2a. Convocatòria 6 de setembre de 2006 Problema 1 (1h) ( 25 % nota examen). No es pot consultar la col·lecció de problemes.
Una indústria química produeix dicloroetà i clorur de vinil. Una part del procés de depuració de les aigües residuals per tal d’eliminar la presència de sòlids en suspensió consta de les unitats representades a l’esquema següent: 1 2 9 H2O + sòlids H2O + sòlids decantador 3 H2O + sòlids 5 filtre 4 aire + H2O 7 H2O H2O + sòlids assecador 8 aire + H2O 6 H2O + sòlids Sabent que: · El corrent d’entrada al procés de depuració és de 500 kg·h-1 amb un contingut en sòlids del 15%.
· El 60% dels sòlids que entren al procés sedimenten al decantador, obtenint-ne un corrent total de fangs de 180 kg·h-1 (corrent 3).
· El corrent líquid resultant de la mescla de l’efluent del decantador i el corrent d’aigua obtingut al filtre conté un 6.7% de sòlids.
· La humitat de l’aire d’entrada a l’assecador és de 0.003 kg H2O · (kg aire sec)-1 i la humitat de l’aire de sortida és de 0.013 kg H2O · (kg aire sec)-1.
· La humitat màxima dels fangs obtinguts a la sortida de l’assecador és del 5%.
Calcula: a) La fracció de sòlids a l’efluent del decantador.
b) El cabal d’aigua eliminat al filtre.
c) El cabal d’aire necessari a l’entrada de l’assecador.
Nota 1: Utilitzeu un màxim de tres decimals Nota 2: Cal entregar sempre un full amb el nom per a cada part de l’examen Departament d’Enginyeria Química Edifici Q 08193 Bellaterra (Barcelona). Spain Tel: 93 581 10 18 Fax: 93 581 20 13 Universitat Autònoma de Barcelona INTRODUCCIÓ A L’ENGINYERIA AMBIENTAL Curs 2005-06 2a. Convocatòria 6 de setembre de 2006 Problema 3 (20 % nota) 1h. No es pot consultar la col·lecció de problemes.
Durant un estiu de sequera, un embassament es troba ple fins al 40% de la seva capacitat màxima, la qual és de 1.5·106 m3. El riu que alimenta l’embassament es troba totalment sec i en aquestes condicions es produeix l’abocament puntual de 240 Kg d’un agent contaminant A. Si la concentració d’A supera els 0.005 mg/L l’aigua no podrà ser consumida.
Se sap del contaminant A que es degrada donant lloc a dos compostos no tòxics B i C segons la reacció A → B + C amb una velocitat de reacció r = k·C A , on k = 0.025 h -1 .
a) Determineu el temps necessari perquè la concentració d’A a l’embassament disminueixi per sota dels límits aptes pel consum i l’aigua es pugui començar a consumir de nou.
b) Si en comptes de trobar-nos en temps de sequera, l’abocament s’hagués produït quan l’embassament està ple fins a la seva màxima capacitat (V=1.5·106 m3) i el riu hi aporta 12 m3/s d’aigua, calculeu quant de temps trigaríem a baixar la concentració fins a la desitjada (0.005 mg/L) en aquest cas. (Les comportes estan obertes per compensar l’arribada d’aigua del riu i mantenir el volum just per sota del màxim).
Considereu com a aproximació que el contingut de l’embassament es troba totalment homogeni en qualsevol moment.
Nota: Cal entregar sempre un full amb el nom per a cada part de l’examen Departament d’Enginyeria Química Edifici Q 08193 Bellaterra (Barcelona). Spain Tel: 93 581 10 18 Fax: 93 581 20 13 Universitat Autònoma de Barcelona INTRODUCCIÓ A L’ENGINYERIA AMBIENTAL Curs 2005-06 2a. Convocatòria 6 de setembre de 2006 Problema 2 (25 % nota) 1h 15min. No es pot consultar la col·lecció de problemes.
El despatx del degà de la Facultat de Ciències té un volum de 75 m3 i disposa d’un sistema d’aire condicionat en circuit tancat, mitjançant el qual s’introdueix al despatx un corrent d’aire fred de 6 m3/min a 15ºC i se n’extreu el mateix cabal a la temperatura del despatx. Es pot suposar uniforme. Per les finestres de 16 m2 es produeix una transmissió de calor que es pot expressar segons l’equació: q = U A (Texterior – Tinterior) a) Si la temperatura a l’exterior és de 30ºC, calcula la temperatura a l’estat estacionari.
b) Si quan arriba el degà la temperatura del despatx és la mateixa que l’exterior (30ºC) i connecta l’aire condicionat, calcula el temps que trigarà en assolir els 25ºC.
c) Quan de temps abans de marxar del despatx podria apagar l’aire condicionat sense que la temperatura fos superior als 25ºC.
Dades: Coeficient global de transmissió de calor (U = 2 W/(m2·ºC)) Densitat de l’aire (ρ = 1.18 kg/m3) Calor específic de l’aire (Cp = 1005 J/(kg·ºC)) Nota: Cal entregar sempre un full amb el nom per a cada part de l’examen ...