化工原理课后习题解答杨祖荣主编word版

如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！第二章非均相物系分离设沉降在滞流区，根据式(2-15)校核流型m设沉降在滞流区当Re=dupt=2时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径，根据式(2-15)并整理t如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！sm设沉降在滞流区，根据式(2-15)g改为ui/R即sr18R181.011030.05校核流型以K=i==2944、某工厂用一降尘室处理含尘气体，假设尘粒作滞流沉降。下列情况下，降尘室的最大生产能(1)要完全分离的最小粒径由60μm降至30μm；m增至30m2。(1)s=tc=(c)(1)s=tc=(c)2=()2=Vud604stccV'u'1.76105Vu0105s=tcVu0105stcV'(bl)'30 (3)s==s所以u=所以u=s如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！算其临界粒径及气体压强降。故该分离器进口截面积A=hB=D2/8ViAV根据式(2-26)dd=cπNpusi根据式(2-30)=10008N=5则f226、有一过滤面积为0.093m2的小型板框压滤机，恒压过滤含有碳酸钙颗粒的水悬浮液。过滤时1A0.0932A0.093根据式(2-38a)q2+2qq=Kte11q2+2qq=Kt2e22eKe如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！33(1)所需过滤面积，h由式(2-42)3600VVT2.5由式(2-38a)(V)2+2q(V)=KtAeAAAV0.590得一个周期滤液量为V0.590得一个周期滤液量为V=0==3.99m3如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！由=0AvAms由式(2-45a)时获得6m3滤液时转鼓转速应为多少？此时转鼓表面滤饼的厚度为原来的多少倍？操作中所用的真由式(2-45a)两边平方，得12②/①n2=Q所以n=(6)22=4.5r/minnQ22411LA由式(2-35)得vLA由式(2-35)得v=1LAv=2而故如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！VLL1=2VV12L=LL1=2VV122V14111如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！第三章传热数为0.57W/(m·℃)。试求：(1)单位时间、单位面积导出的热量；(2)距离内侧350mm处的温解：(1)q=入(tt)=0.57(20030)=193.8W/m2b120.5(2)q=入(tt')=0.57(200t')=193.8解得：t’=81℃b'10.35ln2ln2ln2ln2r503.某燃烧炉炉墙由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成，它们的导热系数分别为1.2W/(m·℃)，温为1000℃，外壁温度为55℃，设各层砖间接触良好，求每平方米炉壁散热速率。解：q=tt14=t1t2=100055=247.81W/m21+2+311+2+31++1231炉炉墙的内层为460mm厚的耐火砖，外层为230mm厚的绝热砖。若炉墙的内表面温解：q=解：q=q=1(tt)=q=2(tt)(a)21b122b22t+tt+t入=0.9+0.000712入t+tt+t122213121312如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！ttq=14bbb1+2123= 34bt 34b3入3==0.5b0.25+2+1.020.140.923t353(a)解：这是通过两层圆筒壁的热传导问题，各层的半径如下22Qtt14(330105)=368.9W/ml1lnr2+1lnr31ln25+1ln651122入r入r1122倍。其导热系数也为内层的两倍。若将二层材料互换位置，假定其它条件不变，试问每米管长的热m外m内损失将变为原来的多少倍？说明在本题情况下，哪一种材料放在内层较为适合?解：dm外m内m外m内rm外m内rrrrrrrln2rln2r2r2因为rr=因为rr=rr，所以2lnr3=lnr21r1内外=13=13Q2π(tt)=13=13l1lnr2+1lnr32lnr3+1lnr3内1外222r内1外222外内外内如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！t=l1lnt1外21外21r1r1r1r故位置互换前，即导热系数小的材料放在内层时，会取得较好的保温效果。24dup05人8.5人0.854Re===18518>10000d0.05kgh知在管内壁平均温度下流体的粘度为9.3cP。试求硫酸对管壁的传ππ4ReRe)Pr=p==35.6dl山30009.3如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！mmmm温度下硫酸的wππeπd+πd21eπd+πd2112d山0.027.6ew11水在一定流量下流过某套管换热器的内管，温度可从20℃升至80℃，此时测得其对流传热WmK流传热系数为多少？已知两种如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！分别求该管垂直和水平放置时的蒸汽冷凝传热系数。解：(1)假定冷凝液为层流流动，则校核冷凝液膜的流动是否为层流。冷凝液膜流动雷诺数计算如下：4alAtRe=垂直rp将相关数据代入上式可得：Re==1606<1800层流假定成立，以上计算有效。(2)当管水平放置时，直接用如下公式计算蒸汽冷凝传热系数：a垂直1.13(d)(0.1)a垂直1.13(d)(0.1)水平垂直30℃，试计算单位时间内散失于周围空气中的热量。体积膨胀系数T(70+273.15)如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！l3.5sm1p112m2p221qpt人(35一25)=2.23kg/s=8021kg/hp21mh空气在换热器中被饱和水蒸汽从20℃加热至60℃，所用Pa解：查得空气在平均温度40℃下的比热容为：cp2=1.005kJ/kg·℃。400kP下水的相变焓为m222.4m2p221m2p221m1r213816在一套管换热器中用饱和水蒸汽加热某溶液。水蒸汽通入环隙，其对流传热系数为10000数及各部分热阻在总热阻中所占的百分数。1222Kaad1d100001222如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！17.以三种不同的水流速度对某台列管式换热器进行试验。第一次试验在新购进时进行；第二次试验在使用了一段时间之后进行。试验时水在管内流动，且为湍流，管外为饱和水蒸气冷凝。管子直径为025×2.5mm的钢管，其材料导热系数为45W/(m.℃)。两次试验结果实实验次数水流速度(m/s)总传热系数(W/m2.K)(1)第一次试验中蒸汽冷凝传热系数；(2)第二次实验时水侧的污垢热阻(蒸汽侧污垢热阻忽略不计)。解：第一次试验时没有污垢生成，则可用下面方法求得蒸汽冷凝的传热系a数1(以下标1.0、1.5及3分别代表三种不同流速下的情况)。K1=+1+d(a)1d(a)1.01m21.02(b)K1=+1+d(a)1d(b)1.51m21.52因为水在管内是湍流，所以(a)与(a)存在如下关系21.021.5u1.021.021.021.01.511.0m21.02(2)在同一水流速度1.0m/s下，两次试验中总传热系数不同是由于在管壁表面上产生污垢。第1.01m21.022如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！18在一石油热裂装置中，所得热裂物的温度为300℃。今拟设计一列管式换热器，用来将热石分别计算热裂物与石油在换热器中采用逆流与并流时的平均温差。m管壁热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50℃，试求换热器的传热面积。m1p11220在列管式换热器中用水冷却油，并流操作。水的进、出口温度分别为15℃和40℃，油的进、进口温度及物性均不变，原换热器的管长为lm，试求在换热管根数不变的条件下其长度增至多少才能满足要求。设换热器的热损失可忽略。m1p112m2p221m1p112m2p221m2p212编t=21=新工况：热容流率比与原工况相同，即如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！m2p2mln编t'2tt(15015)(8050) lAQK'编t'69.8m过，其温度由20℃升至40℃。流量为4600kg/h、温度为75℃的饱和有机蒸汽在壳程冷凝为同温度的液体后排出，冷凝潜热为310kJ/kg。已知蒸汽冷凝传热系数为820W/m2.℃，水侧污垢热阻为下水的物性如下：p221每程的管数可由水的总流量和每管中水的流速求出：42m2d0.02d1222Kaad2d122212221222如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！管程数N===3.93取管程数N=4总管数：n=Nni=96根i22在某四管程的列管式换热器中，采用120℃的饱和水蒸汽加热初温为20℃的某种溶液。溶液mm的出i4444i4444qmK2d0.02Kaad1d1000015382020Kaad1d1000015382020002223有一逆流操作的列管换热器，壳程热流体为空气，其对流传热系数a=100W/(m2.K)；冷却212112管壁及污垢热阻。其它条件不变，当空气流量增加一倍时，求水和空气的出口温度t'管壁及污垢热阻。其它条件不变，当空气流量增加一倍时，求水和空气的出口温度t'和T'，并求 qctt8520解：在原工况中m1p1=2_ qctt8520qcT_T100_70m2p212如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！原工况中22T21qm2cp2122mm1p112mm1p112温度为300K，试计算两板之间的辐射传热热通量。C5.66925试计算一外径为48mm，长为12m的氧化钢管，其外壁温度为300℃时的辐射热损失。若将此(1)空间很大的的厂房内，其刷有石灰粉的墙壁温度为27℃，石灰粉刷壁的黑度为0.91；(2)截面为200根200mm的红砖砌成的通道中，通道壁面的温度为27℃。解：查得氧化钢管的黑度为0.8，红砖的黑度为0.93。以下计算中，变量下标1指氧化钢管，下标2指如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！(2)此尺寸红砖墙包围钢管，前者的面积既不很大，它也不是恰好包住，这属于表3-9中所列FCFCtt+Wr'+Q如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！损失为20kW。试计算以下两种情况下所需加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。(1)进料温度为(1)求水蒸发量W应用式(4-1)x0.251(2)求加热蒸汽消耗量应用式(4-4)D=010Lr单位蒸汽消耗量由式(4-5a)计算，则如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！DW2747.8单位蒸汽消耗量DWat=T'+Δ'AΔ'由式(4-9)Δ'=fΔ'可求常其中f由式(4-10)求得，即(T'+273)2(85.6+273)f=0.0162=0.0162=0.785r'2652.1查附录Δ'为160℃常常AA3、在一常压单效蒸发器中浓缩CaCl2水溶液，已知完成液浓度为35.7％(质分数)，密度为a(1)计算Δ'又W=W如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！查附录查附录(2)计算Δ''av22(4)溶液的沸点10.4MkPa(表压)饱和蒸汽的饱和蒸汽温度T=133.4℃10%(质量％，下同)的NaOH水溶液浓缩到45%，已知原料液量W/(m2·K)，若不考虑各种温度差损失和热量损失，且无额外蒸汽引出，试求每效的传热面积。(1)总蒸发量由式(4-24)求得x0.45n (2)设各效蒸发量的初值，当两效并流操作时12122如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！21再由式(4-25)求得xx=0.45(3)假定各效压力，求各效溶液沸点。按各效等压降原则，即Pag (4)求各效的传热面积，由式(4-33)得因不考虑各种温度差损失和热损失，且无额外蒸汽引出，故加热蒸汽消耗122QA=1=1K1111==117.3A=Q2=Wr22=20372645.3=92.8m2t'=Q11KA1t'=Q22KA如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！将上式与式(4—34)比较可得t1A1212且t'+t'=t1212t'=At22=69.52AA===100.3m2则222)重新调整压降1111如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！第五章吸收气液平衡1．向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO2气体，经充分接触后，测得水中的CO2平衡浓度ssAsM18SAA解：混合气中氨的分压为p=yp=0.02101.33=2.03kPaA与混合气体中氨相平衡的液相浓度为x*=pAc*=x*c=1.02103=0.0564kmol/m3A183．在压力为101.3kPa，温度30℃下，含CO220％(体积分数)空气-CO2混合气与水充分接触，试如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！2222CO2为难溶于水的气体，故溶液为稀溶液AAAACOCOkPa度25℃下，通入盛有1m3水p=ExAA22(pp*)V AAG=cVxRTLA(1)与(2)解得：x=5104E1.66105减压后：m===8300p20y1x=1==1.21041m8300(1)(2)如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！15．用清水逆流吸收混合气中的氨，进入常压吸收塔的气体含氨6％(体积)，吸收后气体出口中含氨0.4％(体积)，溶液出口浓度为0.012(摩尔比)，操作条件下相平衡关系为Y*=2.52X。试用气相摩尔比表示塔顶和塔底处吸收的推动力。122111(体积分数)的CO2－空气混合气在一容器充分接触，试:(1)判断CO2的传质方向,且用气相摩尔分数表示过程的推动力；(2))若压力增加到506.5kPa，CO2的传质方向如何，并用液相分数表示过程的推动力。如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！E166 my0.10x*===3.0510一4m327.7x*>x由上述计算结果可以看出：当压力不太高时，提高操作压力，由于相平衡常数显著地提高，导致溶质在液相中的溶解度增加，故有利于吸收。扩散与单相传质mmm气相主体中空气(惰性组分)的分压B1A1气液界面上的空气(惰性组分)的分压B2A2四氯化碳的气化速率为AMTA扩散速率为N=DplnpB2ARTzp定态传质时，四氯化碳的气化速率等于其在空气中的扩散速率，即如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！N=DplnpB2＝pAhARTzpMTB1AT=RTzphA8．在填料吸收塔内用水吸收混合于空气中的甲醇，已知某截面上的气、液两相组成为pA=5kPa，分压表示的吸收总推动力、总阻力、总传质速率及液相阻力的分配。以分压表示吸收总推动力p*=cA=2=4kPaAH0.5ppp*=54=1kPaAAA=+KHkkGLG1=+=1105+6.45104=1.65105(m2.s.kPa)/kmol总传质速率AGAAAGAA液相阻力的分配1HkL1=1105KG由计算结果可以看出此吸收过程为液相传质阻力控制过程。液相传质分系数与两相浓度近似不变，试求液相阻力分配为多少？并分析其结果。吸收温度降低时总传质阻力如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！111=+KHkkGLG11=+=8.6103+6.45104.31104(m2.s.kPa)/kmol液相阻力的分配 1 HkL1=8.6103KG吸收过程设计型计算在操作条件下物系的平衡关系为Y*=0.757X，若吸收剂用量为最小用的2倍，试求(1)塔内每小时所需清水的量为多少kg？(2)塔底液相浓度(用摩尔分数表示)。p1.0133 (1)Y=A==0.01B210.0111．在一填料吸收塔内，用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A，已知进塔混合气体中组分A的操作条件下气液平衡关系为Y*=2.5X。试求操作液气比是最小液气比的倍数？2LV如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！Yy1=0.04=0.041712 mVX_X0.0121_02(L)/(L) (V)min作条件下，系统的平衡关系为Y*=17.8X，求气相总传质单元数。121112L12210011122如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！m气比为最小液气比的1.6倍，气相总传质单元高度为0.8m。操作条(1)吸收液组成及吸收剂流量；(2)写出操作线方程；(3)填料层高度。X=0，2Y1 min122nV(V)minL|L)|根V＝1824×12.59＝22963kmol/h (V)Yy=0.064112L122L1V1V1整理得(3)脱吸因数mV12001OGOG如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！14．在逆流的填料塔中，用清水吸收空气－氨混合气中的氨，气相质量流速为0.65kg/(m2·s)。操(2)吸收率由95％提高到99％，吸收剂用量之比为多少？解：(1)吸收率为95％时：OGKa0.043y min122V(V)minmV0.921OGOG 12V(V)minmV0.922Y如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！115.用纯溶剂在填料塔内逆流吸收混合气体中的某溶质组分，已知吸收操作液气比为最小液气比的L V(2)当传质单元高度HOG及吸收因数A一定时，填料层高度Z与吸收率η之间的关系?解：(1)n=12Y1(|L)|=Y-Y12=Y-Y12=mn (V)minX-X2Y1/mL=b(|L)|=bnmV(V)minY-Y(2)(2) Xln-11Y-mX22X=X+V(Y-Y)=VYn=nY112L12L1AmYYH'H'HHH'H'HH如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！nYnLL16．在一塔高为4m填料塔内，用清水逆流吸收混合气中的氨，入塔气体中含氨0.03(摩尔比)，(1)当混合气体量增加20％时，吸收率不变，所需填料层高？(2)压力增加1倍时，吸收率不变，所需填料层高？(设压力变化气相总体积吸收系数不变)1L0573VZ4mOGKa业N5.56YOG(1)气体流量增加20％因水吸收氨为气膜控制，所以V增加，传质单元高度变化VVKaΩV0.7YVOG如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！1(2)压力加1倍p0.8m'=m==0.4N'OG=11-H=VOGKaΩYO17．在一吸收－解吸联合流程中，吸收塔内用洗油逆流吸收煤气中含苯蒸汽。入塔气体中苯的浓度解：(1)吸收塔已知Y=y1=0.03=0.03112如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！=1(2)对于吸收塔V1V112L120.2444对于解吸塔212121L111所以11A0.791OLOG0.791解吸塔塔高为OLOLOLOL吸收过程的操作型计算18．用清水在一填料层高为13m的填料塔内吸收空气中的丙酮蒸气，已知混合气体质量流速为Y如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！解：已知Y=y1=0.02=0.02121 1A1B1A1BL0.065L0.065 V0.668/29.58H===0.9776mYY元高度的变化，试求此时出塔气体溶质的浓度解：原工况mV2L4新工况L2.5Z'=Z所以传质单元数不变，即如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！212L122.520．在一逆流操作的吸收塔中，如果脱吸因数为0.75，气液相平衡关系为Y*=2.0X，吸收剂进塔浓度为0.001(摩尔比，下同)，入塔混合气体中溶质的浓度为0.05时，溶质的吸收率为90%。试求入塔气体中溶质浓度为0.04时，其吸收率为多少？若吸收剂进口浓度为零，其它条件不变，则其221NOG=11–新工况21221如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！NOG=11-新工况2221从计算结果看，塔高一定，当用纯溶剂吸收混合气体中的溶质时，入塔气体组成变化，其它条件不变，其吸收率不变。21.在一逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气体中溶质组分，当液气比为1.5时，溶质的吸收率为90％，在操作条件下气液平衡关系为Y*=0.75X。如果改换新的填料时，在相同的条件下，SL1.511VZVZOGKa业NOGK'a业N'YOGYOGYK'aN'6.477 KaN3.41YOG22.在一填料吸收塔内用洗油逆流吸收煤气中含苯蒸汽。进塔煤气中苯的初始浓度为0.02(摩尔比，下同)，操作条件下气液平衡关系为Y*=0.125X，操作液气比为0.18，进塔洗油中苯的浓度为如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！(1)出塔气体中苯的浓度；(2)吸收推动力降低的百分数？221Y-Y0.02-0.002mN4.837OG22mN4.837(1)气相总体积传质系数及每小时回收丙酮的kg数；(2)若将填料层加高3m，可多回收多少kg丙酮？如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！111222mVZHHOGKaΩNYOG12HHNNVKaΩYH2122Nms，(1)吸收温度升为30℃时，溶质的吸收率降低到多少？(30℃时，相平衡关系Y*=1.2X)如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！(2)若维持原吸收率，应采取什么措施(定量计算其中的2个措施)。mV0.5 L1.711OGOGH'=HOGOGm0.5(2)温度升高，平衡线上移，推动力减小，保持吸收率不变，可采取措施：=LL'm0.52)增加填料层高度m0.51变，H'=H如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！第六章蒸馏(1)甲醇-水溶液中，甲醇(CH3OH)的摩尔分数为0.45，试求其质量分数。(2)苯-甲苯混合液中，苯的质量分数为0.21，试求其摩尔分数。(1)因为xA=0.45AABB(2)因为wA=0.21AABBt,℃x0y0试求：(1)正己烷组成为0.5(摩尔分数)的溶液的泡点温度的泡点温度及其平衡蒸汽的组成；(2)将该溶液加热(3)将溶液加热到什么温度才能全部气化为饱和蒸解：由所给平衡数据做t-x-y图(见本题附图)。(1)当xA=0.5时，由图中读得泡点温度ts=41℃，(2)当t=45℃时，溶液处于气液共存状态，此时(3)由图知，将溶液加热到49℃时，才能全部汽化为饱和蒸汽，蒸汽组成为0.5。如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！塔中分离由二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。已知原料液流量为14000kg/h，FWFW试求馏出液的流量和组成，分别以摩尔流量和摩尔分数表示。因为x=w/MFA=0.3/76=0.465Fw/M+(1w)/M0.3/76+0.7/154FAFBx=WA==x=WA==0.096WAWB原料液平均摩尔质量DFDFDF=D+WFDWFxFDWD故x=49.78/61.33=0.81DD0.95/78+0.05/104如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！由全塔物料衡算整理得5、在一连续精馏塔中分离某混合液，混合液流量为5000kg/h，其中轻组分含量为30％(摩尔百分数，下同)，要求馏出液中能回收原料液中88％的轻组分，釜液中轻组分含量不高于5％，试求馏解：由于F==40.39kmol/h又DxD/FxF=88%所以由全塔物料衡算F=D+WFDWFxFDW所以x=0.88FxF=0.8840.390.3=0.943DD11.316、在一连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，要求馏出液中苯的含量为0.97(摩尔分数)，馏出液液体组成x1；(2)精馏段各板上升的蒸汽量及下降液体量。由y=ax1得11+(a1)x1x=y1=0.97=0.9291a(a1)y2.461.460.971(2)D==76.51kmol/hh如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！试求泡点进料时，原料液、馏出液、釜液组成及回流比。解：由于精馏段操作线方程为y=x+RD xD=0RD因为(xW，xW)为提馏段操作线上一点，所以将x=xW，y=xW代入提馏段操作线方程解之尔分数)，进料温度为35℃，试求进料热状况参数q并写出q线方程。此物系的气液平衡数据见习则PmPAAAPBBBC=PmPAAAPBBB则rm=rAxAMA+rBxAMA如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！此物系的相对挥发度为2.0，回流比为4.0。试用(1)逐板计算法，(2)图解法分别求出所需的理论料板位置。解：(1)逐板计算法ax2xy=1+(a1)x=1+xy=Rx+xD=0.8x+0.19n+1R+1nR+1进料板。L'WxL+qFWxy=xW=xWy=xW=xW=L+FxWxW=L+FxWxWVmVL+DmL+DLF+=x=xLm+1DWDx=LW+1DR+1mR+1WFWm5m5m摩尔分数，下同)的混合液，如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！x036<xW所以理论板层数NT=10-1=9层(不包括塔釜)。计算结果如下表1123456789yx (2)图解法交，交点与(0.05，0.05)点连接，得到提馏段该题附图所示，得到N=10-1=9层(不包括塔为进料板。10、在常压操作的连续精馏塔中分离含甲T(1)馏出液流量；(2)饱和液体进料时精馏段的下降液体量和提馏段的上升蒸气量；(3)进料温度为40℃时，提馏段下降液体量和上升蒸气量。(1)由全塔物料衡算F=D+W100=D+W(2)由L/D=R=2.6得如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！h和液体进料q=1(3)由题给平衡数据查xF=0.4时的ts=75.3℃，CPBxBMB所以rm=rAxAMA+rBxBMB试求：(1)进料热状况参数q及原料液组成xF；(2)精馏段和提馏段两操作线交点坐标。因为精馏段操作线与提馏段操作线交点也是精馏段操作线与q线的交点，所以联立求解xq=0.373如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！12、用逐板计算习题10中泡点进料时精馏段所需理论板层数。在该组成范围内平衡关系可近似由精馏段操作线方程得x1=0.88Rx2.60.95y=x+D=x+=0.72x+0.26n+1R+1nR+13.6n3.6n13、在常压连续精馏塔中分离苯－甲苯混合液。若原料为饱和液体，其中含苯0.5(摩尔分数，TTR D= D===0.26TT如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！14、在常压下用连续精馏塔分离甲醇－水溶液。已知原料液中甲醇含量为0.35(摩尔分数，下同)馏出液及釜液组成分别为0.95和0.05，泡点进料，塔顶为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热，操作回流比为最小回流比的2倍。求(1)理论板层数及进料板位置；(2)从塔顶向下第二块理论板上升(1)根据第10题的平衡数据作出y-x图，由图中可知q线与平衡线交点坐标为由式(6-36)得xy0.950.700.25R=Dq===0.71yxqx0.95由精馏段操作线截距D==0.39与a点连接，作出精馏段操作线ab。(2)图中查得从塔顶第二块板上升的蒸汽组成为0.93。如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！由式(6-36)得xy.71qqT由式(6-34a)lgxDxWN=DW1=1=1=5.3必5minlgalg2.460.39mTTT参数q=1.5，塔顶为全凝器，试计算塔顶向下第二块理论板上升的气相组成和下降液体的组成。qx1.50.4由q线方程y=xF=x=3x0.8q1q10.50.5式①②联立求解，得到交点坐标①②2如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！由式(6-36)得R=Dq==1.77minyx0.6520.484qq精馏段操作线方程为因塔顶为全凝器，则y1=xD=0.95y=2x111+x1由精馏段操作线方程21y=2x221+x2(2)冷却水用量(设冷却水进出口温差为15℃)解：由全塔物料衡算则rm=0.4×389.4×78+0.6×376.8×92=32950kJ/kmol查96+40=68℃下CPA=CPB=1.88kJ/(kg.℃)如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！釜和塔顶分别按纯甲苯和苯计算：冷却水消耗量W=Qc=5.02106=7.99104kg/hcC(tt)4.18715pc21又全回流时操作线方程为2.5x*y22.5x*3得到x*=0.352x*=0.223如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！xmLxx*0.570.35E=23==0.68mLxx.410.2223(1)进料量为100kmol/h；(2)塔釜压力为114kPa，对应温度为102℃，塔顶为常压，温度为66.2℃，塔釜间接蒸汽FDWV=00D=iTT如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！(1)忽略冷凝器热损失，冷却水的进出口温度分别为25℃和35℃；(2)加热蒸汽的压力为232.2kPa，冷凝液在饱和温度下排出，再沸器的热损失为有效传热量的由式(6-38)W=Qc=2.91106=6.95104kg/hcC(tt)4.187(3525)pc21由式(6-40)hr2191.8h(3)塔径；(4)塔的有效高度。(1)由y-x相图中q线与平衡线的交点坐标为xq=xF=0.3，yq=0.54如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！xy950.54则R=qq所以精馏段操作线的截距 D D==0.266在图中作出精馏段操作线和提馏段操作线，见附图。TTPT(2)解法一：FDWFxFDW所以各部分组成以质量分数表示F=D+WFDWFwFDW如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！(3)因为泡点进料，故q=1V‘=V0由式(6-49)D=g(4)由式(6-47)ZNPHT.4m22、求习题21中冷凝器的热负荷和冷却水的消耗量以及再沸器的热负荷和加热蒸气的消耗量。假设热损失可以忽略。已知条件如下：(1)塔内各处的操作温度为：进料62℃、塔顶47℃、塔釜75℃。回流液和馏出液温度为40℃。(2)加热蒸气表压强为100kPa，冷凝水在饱和温度下排出。(3)冷却水进出口温度分别为25℃和30℃。CStstL查47℃QcRDrACPAtstL+1)×727.89×[0.98×(47-40)+350]W=Qc=9.3105=4.4104kJ/hpc21W=QB=5.07105=2.3102kg/hhr2205如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！第七章干燥1.常压下湿空气的温度为70℃、相对湿度为10％，试求该湿空气中水汽的分压、湿度、湿比湿比容焓vSp=p=0.IsI.s9=s.Is9vSppI0I.ss.Is9vHCLsHCLsHH湿度及同温度下容纳水分的最大能力(即饱和湿度)，并分析压力对干燥操作的影响。(1)总压为101.3kPa；(2)总压为26.7kPa。ppv：p==..=s.：p==..=s.IS9kPa=vI00%=vI00%=.I00%=CS.SL%spIC.svs饱和湿度：H=0.9CCpS=09CCIC.sv=0.089kg/kg干气SSpp.I0I.sIC.svS(2)p'=C9.LkPa时： p'= pIC.sv'=vI00%=.I00%=pIC.svs如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！H'=0.622pS=062212.34=0.535kg/kg干气Sp'一p.26.7一12.34SS焓水汽分压t℃Hkg/kg干气1(30)(20)2(40)(20)3(50)(0.03)4(50)5(60)(120)46(70)空气的温度为30℃，湿度为0.02kg水汽/kg干气，计算其相对湿度。若将此湿空气解：湿空气中水汽分压p=Hp=0.02101.3=3156kPav0.622+H0.622+0.02.pp7pSkPa气中的水汽分压不变，则相对湿度变为 2)露点；(3)焓；(4)将此状态空气加热至120℃所需的热量，已知空气的质量流量为400kg绝干气/h；(5)每小时送入预热器的湿空气体积。湿度H=0.622pv=06222.124=0.0133kg水汽/kg干气vpv如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！(2)露点由p=2.124kPa，可查得对应的饱和温度为18ºC，即为露点。v(3)焓(4)所需热量H10H10(5)湿空气体积V=Lv=400(0.773+1.244H)273+tH273=350.5m3/hX=10=0.11kg/kg干料2901C12C122为湿基)。以热空气为干燥介质，初始湿度为如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！试求：(1)水分蒸发量；(2)空气消耗量；(3)干燥产品量。解：(1)干基含水量X=w1=0.1=0.111kg水／kg干料1X=w2=0.02=0.0204kg水／kg干料2C12(2)绝干空气消耗量 0LLH0(3)干燥产品量G=GC=900=918.4kg/h2或G=GW=100081.5=918.5kg/h21tkg(1)蒸发水分量；(2)干燥产品量；(3)干燥系统消耗的总热量；(4)干燥系统的热效率。L=L'=