化工原理下册习题课(期末)-13本

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化工原理下册练习题及答案

化工原理下册练习题及答案

化工原理练习题(传热)一.填空题1. 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b >b >b ;导热系数λ <λ <λ 。

在稳定传热过程中,各层的热阻R ______R ______R ;各层导热速率Q ___Q ___Q 。

2. 圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α .α 以及间壁导热系数λ的关系为_________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45(w. m .K )时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m .K )和1200(w.m .K )时,总传热系数K __________.3. 一列管换热器,列管规格为φ38×3, 管长4m,管数127根,则外表面积F =____________________,而以内表面积计的传热面积F ______________。

4. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于___________________,折流挡板的形状有____________________,____________________等。

二.选择题1. 列管换热器管程常用流速范围为:一般液体( ),气体( )。

A. 0.5~3m.sB. 3~15m.sC. 5~30m.s2. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水,其进、出口温度分别为t 、t ,蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用,使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ,如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温t 应( )。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定三、.问答题1. 说明流体流动类型对给热系数的影响。

2. 传导传热,对流传热和辐射传热,三者之间有何不同?3. 有一高温炉,炉内温度高达1000℃以上,炉内有燃烧气体和被加热物体,试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。

四.计算题1. φ120×5mm的蒸汽管外拟包一层保温材料,其导热系数为0.07w.m .K 。

(4)--化工原理(下)课程期末考试(答案题解)

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课程答案网课刷课f ly i n gj g h《化工原理》课程(下册)期末考试答案题解一、填空(30分,每空1分)1、吸收操作的基本依据是气体中各组分在溶剂中溶解度的差异, 吸收过程的经济性主要决定于溶剂再生费用。

2、在填料吸收塔中,用纯溶剂逆流吸收混合气中的溶质,平衡关系符合亨利定律。

当入塔气体组成增大,其他条件不变,则出塔气体组成增大,吸收率不变。

(增加,不变,减小,不确定)3、实验室用水吸收空气中的 CO 2,基本上属于液膜控制。

4、在精馏塔操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度增大,塔顶温度降低,塔釜温度降低。

(增加,不变,减小,不确定)5、在连续精馏塔操作中,若增大回流比,其他条件不变,则塔顶产品组成x D 增大,塔底产品组成x W 减小。

(增加,不变,减小,不确定)6、恒定的干燥条件是指空气的湿度、温度、 速度以及与物料接触的状况都不变。

7、已知在常压及25℃下,水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度为 =100%时, 平衡含水量X=0.02kg 水/ kg 绝干料;相对湿度Φ=40%时, 平衡含水量X=0.007。

现该物料含水量为0.23 kg 水/ kg 绝干料, 令其与25℃、 =40%的空气接触, 则该物料的自由含水量为 0.223kg 水/ kg 绝干料, 结合含水量为0.02kg课程答案网课刷课f ly i n gj g h水/ kg 绝干料, 非结合水的含水量为 0.21 kg 水/ kg 绝干料。

8、同一物料,如空气的温度愈高,气速、湿度不变,则临界含水量愈高,平衡含水量_愈低。

9、喷雾干燥适用于热敏性物料的干燥,气流干燥管中最有效的部分是加料管以上 1m 左右。

10、在液液萃取操作中,选择萃取剂的主要原则有溶解度大、选择性强_和 易于回收。

选择性系数β=∞存在于 B-S完全不互溶物系中。

(5分,以下11、12小题五学分的同学必答,六学分的同学不答)11、精馏塔进料可能有_5种不同的进料热状况;若固定回流比即固定冷却量,对原料液进行预热,则所需的理论塔板数N T 增加。

化工原理课后习题答案上下册(钟理版)

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第一章 流体流动习题解答1-1 已知甲城市的大气压为760mmHg ,乙城市的大气压为750mmHg 。

某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ,若把该反应器放在乙地操作时,要维持与甲地操作相同的绝对压,真空表的读数应为多少,分别用mmHg 和Pa 表示。

[590mmHg, 7.86×104Pa]解:P (甲绝对)=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1-2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0,测压点位于水面以下0.2m 处,测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ,水银压强计的读数R =300mm ,试求 (1)容器内压强P 0为多少?(2)若容器内表压增加一倍,压差计的读数R 为多少?习题1-2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m -2 (表压); (2)0.554m] 解:1. 根据静压强分布规律 P A =P 0+g ρHP B =ρ,gR因等高面就是等压面,故P A = P BP 0=ρ,gR -ρgH =13600×9.81×0.3-1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压) 2. 设P 0加倍后,压差计的读数增为R ,=R +△R ,容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ,=H +2R∆。

同理, ''''''02Rp gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯,,,4,,-(-)- 3.5110====---220.30.2540.554m R R R ∆,=+=+=1-3单杯式水银压强计如图的液杯直径D =100mm ,细管直径d =8mm 。

(完整word版)化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图资料

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化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。

以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。

化工原理下册期末考试试题

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化工原理下册期末考试试题# 化工原理下册期末考试试题## 一、选择题(每题2分,共20分)1. 在化工生产中,以下哪个因素不是影响化学反应速率的主要因素?A. 反应物浓度B. 温度C. 压力D. 反应物的物理状态2. 以下哪个设备不是用于分离混合物的?A. 蒸馏塔B. 离心机C. 反应器D. 萃取塔3. 根据传质理论,以下哪个过程不涉及传质?A. 气体吸收B. 液体蒸馏C. 固体溶解D. 热传导4. 在化工生产中,以下哪个操作不是单元操作?A. 过滤B. 混合C. 聚合反应D. 蒸发5. 以下哪个不是化工原理中的基本概念?A. 物料平衡B. 能量平衡C. 反应平衡D. 压力平衡## 二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述传热的基本方式有哪些,并举例说明。

2. 描述什么是物料平衡方程,并解释其在化工生产中的应用。

3. 解释什么是蒸馏过程,并简述其在化工分离中的应用。

## 三、计算题(每题25分,共50分)1. 已知某化学反应的速率常数 \( k \) 随温度变化的关系为 \( k = 10^{12}e^{-\frac{E}{RT}} \),其中 \( E \) 为活化能,\( R \) 为气体常数,\( T \) 为温度。

若在 \( 300K \) 时反应速率常数\( k \) 为 \( 0.05 \) min⁻¹,求在 \( 320K \) 时的反应速率常数。

2. 某工厂需要将含有 5% 甲醇的废水通过蒸馏塔进行分离,已知甲醇的沸点为64.7℃,水的沸点为100℃。

若废水流量为 1000 kg/h,甲醇的相对挥发度为 2.5,求蒸馏塔每小时能回收多少甲醇。

## 四、论述题(共20分)1. 论述化工生产中反应器设计的重要性,并结合实际例子说明。

请注意,以上试题仅为示例,实际考试内容和形式可能有所不同。

考生应根据具体的教学大纲和课程内容进行复习。

(完整版)化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图

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化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。

以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。

【化工原理期末考试习题】题库及习题答案1

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化工原理课后习题及解答第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为98.7×103 Pa。

解:由绝对压强= 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强P表= -真空度= - 13.3×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为960 ㎏/㎥的油品,油面高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的圆孔,其中心距罐底800 mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤ σ螺解:P螺= ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762 150.307×103 Nσ螺= 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤ σ螺得n ≥ 6.23取n min= 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。

测得R1 = 400mm ,R2 = 50 mm,指示液为水银。

为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R3 = 50 mm。

试求A﹑B两处的表压强。

分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。

解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处P A+ ρg gh1= ρ水gR3+ ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即:P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

化工原理(天津大学)下册课后习题答案.

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化工原理(天津大学下册课后习题参考答案第五章蒸馏1. 已知含苯 0.5(摩尔分率的苯 -甲苯混合液,若外压为 99kPa ,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例 1-1附表。

t(℃ 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例 1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压 P B *, P A *,由于总压 P = 99kPa,则由 x = (P-PB */(PA *-P B * 可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡 t-x 图数据。

以 t = 80.1℃为例 x =(99-40 /(101.33-40 = 0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当 x = 0.5时,相应的温度为 92℃2. 正戊烷(C 5H 12和正己烷(C 6H 14的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求 P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压 (kPa 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解:根据附表数据得出相同温度下 C 5H 12(A 和 C 6H 14(B 的饱和蒸汽压以 t = 248.2℃时为例,当 t = 248.2℃时 PB * = 1.3kPa查得 P A *= 6.843kPa得到其他温度下 A ¸B 的饱和蒸汽压如下表t(℃ 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3P A *(kPa 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.20089.000101.300 P B *(kPa 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以 260.6℃时为例当 t= 260.6℃时 x = (P-PB */(PA *-P B *=(13.3-2.826 /(13.3-2.826 = 1平衡气相组成以 260.6℃为例当 t= 260.6℃时 y = PA *x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃ 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出 t-x-y 曲线3. 利用习题 2的数据,计算:⑴相对挥发度; ⑵在平均相对挥发度下的 x-y 数据, 并与习题 2 的结果相比较。

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蒸馏内容小结一个前提(连续稳定);三种方法(平衡关系、物料衡算、热量衡算(不要求));三个方程(平衡方程、操作线方程、q线方程);四个概念(理想溶液、相对挥发度、液相分率、回流比)目的求塔N干燥内容小结一、湿空气的性质 1.湿度Hssp p p 622.0p p 622p .0H ϕϕ-=-=总总sp p=ϕϕ——相对湿度 P s ——水的饱和蒸汽压 P ——水汽分压2.比体积(湿体积)总p 10013.1273t 273)244H .1772.0(5H ⨯⨯+⨯+=υH υ-湿空气的比体积 m 3湿空气/kg 绝干气3.比热容和焓4.温度t 、t W 、t as 、t d二、湿度图1.湿度图包括:(等湿线(等H 线)、等焓线(等I 线)、等温线(等t 线)、等相对湿度线(等 ϕ 线)、水汽分压线(p 线)2.应用:由两个独立参数确定其它参数 如:温度t -湿球温度t W 、温度t -露点温度t d 、温度t -ϕ、H-I 等 三、湿物料的性质1.湿基含水量(w )和干基含水量(X)湿物料总质量湿物料的水分含量=w 湿物料绝干物料量湿物料的水分含量=X2.湿物料的比热容c m3.湿物料的焓Xc c s m 187.4+=θθm s c X c I =+=')187.4(88H.101.1H +=c 2490Ht )88H .101.1(++=I 1X w X =+1w X w=-四、干燥过程的物料衡算 物料衡算 绝干料衡算水分蒸发量L ——绝干空气流量 G ——绝干物料流量 绝干空气消耗量单位空气消耗量新鲜空气消耗量风机的风量五、干燥过程的热量衡算 预热器的热量衡算)t t )(88H .101.1(L Q 010P -+=整个系统热量衡算对于理想干燥的干燥设备的热效率(略)六 干燥速率、干燥时间(掌握基本概念和性质)1.物料中水分的性质:平衡水分、自由水分;结合水分、非结合水分。

2.干燥过程分析:恒速干燥阶段、降速干燥阶段、临界含水量 3、掌握冷冻干燥的基本概念 七、)()(2112X X G H H L W -=-=s kg H H W H H X X G L /)(121221绝干气-=--=skg H L L /)1(10新鲜空气+=水绝干气kg kg H H W L l /112-==1111221111)1()1(X G X G w G w G G +=+=-=-=L m t W Gc t t L Q )88.12490()()(01.1Q 21202+++-+-=θθ1210100%t t t t η-=⨯-sm Lv V H /3//新鲜空气=吸收内容小结吸收操作是典型的传质过程。

以下四大方程(菲克定律、吸收速率方程、平衡线方程、操作线方程)为基础,以填料层高度计算为核心,将本章主要公式串成一体,例 题P159 9.在板式精馏塔中分离相对挥发度为2的两组分溶液,泡点进料。

馏出液组成为0.95(易挥发组分的摩尔分数,下同),釜残液组成为0.05,原料液组成为0.6。

已测得从塔釜上升的蒸气量为93 kmol/h ,从塔顶回流的液体量为58.5 kmol/h ,泡点回流。

试求(1)原料液的处理量;(2)操作回流比为最小回流比的倍数。

解:(1)原料液的处理量 由全塔的物料衡算求解。

()n,D n,V n,L 9358.5q q q =-=-kmol/h=34.5 kmol/hDn,F n,W n,q q q -=则 ()05.05.345.3495.06.0F n,F n,⨯-+⨯=q q解得n,F 56.45q =kmol/h(2)R 为R min 的倍数 对于泡点进料,q = 1()kmol/h931)1(D n,,,,,,V n,V n,=+=+=+=-+='q R q Rq q q q q q q D n D n D n L n F n()5.34193⨯+=RR = 1.70对于泡点进料,R min 的计算式为333.16.01)95.01(26.095.01)1(11F D F D min =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⨯-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=x x x x R αα于是 275.1333.17.1m i n ==R RP160 14.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。

该物系的平均相对挥发度为2.5。

原料液组成为0.35(易挥发组分的摩尔分数,下同),饱和蒸气加料。

已知精馏段操作线方程为y = 0.75x+0.20,试求(1)操作回流比与最小回流比的比值;(2)若塔顶第一板下降的液相组成为0.7,该板的气相默弗里效率EMV1。

解:(1)R 与R min 的比值先由精馏段操作线方程求得R 和x D ,再计算Rmin 。

由题给条件,可知75.01=+R R解得3=R8.042.0)1(20.0=⨯=+=R x D对饱和蒸气进料,q = 0,y q = 0.351772.0)35.01(5.235.035.0)1(q q qq =-+=-+=y y y x α604.21772.035.035.08.0q q qD min=--=--=x y y x R则 152.1604.23min ==R R(2)气相默弗里效率 气相默弗里效率的定义式为12M,V*12y y E y y -=- (1)式中8.0D 1==x y725.020.07.075.020.075.012=+⨯=+=x y8537.07.05.117.05.2)1(111*1=⨯+⨯=-+=x x y αα将有关数据代入式(1),得%3.58583.0725.08537.0725.08.0V M,==--=EP277 7.在常压下用热空气干燥某湿物料,湿物料的处理量为l 000kg/h ,温度为20 ℃,含水量为4%(湿基,下同),要求干燥后产品的含水量不超过0.5%,物料离开干燥器时温度升至60 ℃,湿物料的平均比热容为3.28 kJ /(kg 绝干料.℃)。

空气的初始温度为20 ℃,相对湿度为50%,将空气预热至100 ℃进干燥器,出干燥器的温度为50 ℃,湿度为0.06 kg/kg 绝干气,干燥器的热损失可按预热器供热量的10%计。

试求(1)计算新鲜空气的消耗量;(2)预热器的加热量Q p ;(3)计算加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数;(4)干燥系统的热效率。

解:(1)新鲜空气消耗量,即21W L H H =-绝干物料()()h kg 960h kg 04.011000111绝干料绝干料=-=-=w G G绝干料绝干料kg kg 04167.0kg kg 9641==X绝干料绝干料kg kg 00503.0kg kg 5.995.02==X所以12()960(0.041670.00503)kg/h 35.17kg/hW G X X =-=-=20 ℃时空气的饱和蒸汽压为s 2.3346kPa p =绝干气绝干气kg kg 00723.0kg kg 3346.25.033.1013346.25.0622.033.101622.0s 0s 00=⨯-⨯⨯=-=p p H ϕϕhkg 5.666h kg 00723.006.017.3512绝干气绝干气=-=-=H H W L()()hkg 3.671h kg 00723.015.666100新鲜空气新鲜空气=+=+=H L L (2)预热器的加热量Qp ,用式 11-31计算Qp ,即P 010(1.01 1.88)()Q L H t t =+-()()666.51.01 1.880.0072310020kJ/h=+⨯-54578kJ/h 15.16kW ==(3)加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数 加热物料耗热()''21m 21()Q G I I Gc θθ=-=-()kW99.34h kJ 125952h kJ 206028.3960==-⨯=总耗热量2o 2m221L1.01()(2490 1.88)()Q L t t W t Gc Q θθ=-+++-+()()[]kW36.67h kJ 242484h kJ 545781.025952.15088.1249017.3520505.66601.1==⨯++⨯++-⨯=加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数: 125952100%51.9%242484⨯=(4)干燥器的热效率η,若忽略湿物料中水分带入系统中的焓,则用式11-37计算干燥系统的热效率。

2(2490 1.88)35.17(2490 1.8850)100%100%37.5%242484W t Q η++⨯=⨯=⨯=第二次大作业:用常压精馏塔分离某二元混合物,其平均相对挥发度为α=3,原料液量为12kmol/h ,饱和蒸气进料,进料浓度为0.5(易挥发组分摩尔分率,下同),馏出液浓度为0.92,易挥发组份的回收率为90%,回流比R=1.5Rmin ,塔顶为全凝器,塔底为间接蒸气加热, 试求:(1)馏出液量及釜残液组成;(2)从第一块塔板下降的液体组成x1; (3)最小回流比;(4)精馏段、提馏段各板上升的蒸气量;(5)若全回流操作时,塔顶第一块塔板的气相默弗里板效率为0.55,全凝器液相组成为0.96,求由塔顶第二块板上升的气相组成。

解:(1)DD n F F n x q x q ,,90.0= h kmol q D n /87.592.05.0129.0,=⨯⨯=q n,F =q n,D +q n,Wq n,W =q n,F - q n,D =12-5.87=6.13kmol/hFF n W W n D D n x q x q x q ,,,=+098.013.692.087.55.012=⨯-⨯=W x(2)塔顶为全凝器, 故92.01==D x y111)1(1x x y -+=αα 则793.0)1(111=--=y y x αα(3) 饱和蒸气进料 q=0,5.0==F q x y由 qqq x x y )1(1-+=αα 得 25.0=q x68.125.05.05.092.0min =--=--=qq qD x y y x R (4)q n,V =(R+1)q n,D =(1.5×1.68 + 1)×5.87=20.66kmol/hq n,V´= q n,V +(q-1)q n,F = 20.66 – 12 = 8.66kmol/h(5)96.01==Dxy; 全回流时,12xy=则22111213)1(1yyxxy+=-+=*αα55.021211=--=*yyyyEmV,代入上式可得:938.02=y。

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