習(xí)題解析(復(fù)習(xí))

第五章吸收一一習(xí)題解【題1】總壓為101.325kPa溫度為20C時(shí)，1000kg水中溶解15kgNH3,此時(shí)溶液上方氣相中NH3此時(shí)溶液上方氣相中NH3的平衡分壓為2.266kPa。試求此時(shí)之溶解度系數(shù)亨利系數(shù)E、相平衡常數(shù)m?！绢}1解】：解題思路:根據(jù)亨利定律 pEx或mx根據(jù)亨利定律 pEx或mxE與H、m的關(guān)系：EmPSEMEMsNH3NH3的摩爾質(zhì)量為17kg/kmol，溶液的量為15kgNH3與1000kg水之和nA 15/17nnAnB15/171000/18*y*Pa2.2660.0224P101.325m*y_0.02241.436x0.0156根據(jù)式E=P.m=101.325X1.436=145.5kPa或由式*EPa2.266 145.3kPax0.0156溶劑水的密度Ps=1000kg/m3，摩爾質(zhì)量Ms=18kg/kmol,Hs1000 0.382kmol/(m3?kPa)EM;s145.318H值也可由此式算出： hCAPa溶液中NH3的濃度為CanAmA/Ma 15/170.869kmol/mVmAms/s151000/1000所以 HCa*0869 0.383kmol/(m3?kPa)Pa2.266nA0.0156x3由下式【題2】在一塔徑為0.8m的填料塔內(nèi)，用清水逆流吸收空氣中的氨，要求氨的吸收率為準(zhǔn)99.5%.空氣和氨的混合氣體質(zhì)量流量為 1400kg/h,氣體總壓為101.3KPa其中氨的分壓為1.333KPa假設(shè)實(shí)際吸收劑用量為最小用量的1.4倍操作溫度293k下的氣液平衡關(guān)系為：y075x，氣相總體積系數(shù)為0.0088kmol/m3s.試求：〔1〕每小時(shí)用水量；〔2〕所需填料層高度【題2解】：〔1〕每小時(shí)用水量計(jì)算解題思路：總物料衡算： Lx2Gy,Lx,Gy2TOC\o"1-5"\h\zy1 y2LG 1 2x-i x2L14LminI G y1 y2Lmin G *X1 X2進(jìn)口空氣中氨的摩爾百分?jǐn)?shù)為：00132p1333y100132P1013出口空氣中氨的摩爾百分?jǐn)?shù)為：y2 y〔1 〕依題意，有X2因空氣中的氨含量很少，故29y2 y〔1 〕依題意，有X2因空氣中的氨含量很少，故29kg/kmol那么吸收塔混合氣體流率為:mv1400Gmv1400GMA290785082961kmol/hm2最少吸收劑用量:Lming1x1Lming1x1 x2961 00132 000006600132075717mol/hm2那么實(shí)質(zhì)清水用量為:L14Lmin14711 10042kmol/hm(2)所需填料層高度解題思路：填料層高度： ZNogHogNolHoly1 y2NOGym，Nolx-i x2XmGLHog，HOLKyaKxa依題意并根據(jù)操作線方程：GX1 —y2 y2 X2961001320000066 0 001261004由氣液平衡關(guān)系得：y1 075x107500126000945*y2 0y2 y2y2000006600000066y1y1y； 00132 000945 000375吸收塔對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力為ymy1 ymy1 y2y20003750000066,000376In00000660000912傳質(zhì)單元數(shù)為K1 y1y001320000066一“NOG1440ym0000912傳質(zhì)單兀咼度為G961 小“HOG030mKya36000088吸收塔填料層高度為:ZNOGHOG1440030 432m【題3】用洗油吸收焦?fàn)t氣中的芳烴，含芳烴的洗油經(jīng)解吸后循環(huán)使用。已知洗油流量為7kmol/h，入解吸塔的組成為0.12kmol〔芳烴〕/kmol〔洗油〕，解吸后的組成不高于 0.005kmol〔芳烴〕/kmol〔洗油〕。解吸塔的操作壓力為101.325kPa溫度為120C。解吸塔底通入過(guò)熱水蒸氣進(jìn)行解吸，水蒸氣消耗量V/L=1.5〔V/L〕min。平衡關(guān)系為Y*=3.16X,液相體積傳質(zhì)系數(shù)Kxa=30kmol/〔m3?h〕。求解〔1〕吸塔每小時(shí)需要多少水蒸氣？/2〕假設(shè)填料解吸塔的塔徑為0.7m，求填料層高度?！绢}3解】：/1〕解吸塔每小時(shí)需要多少水蒸氣解題思路：以摩爾比計(jì)算水蒸氣不含芳烴，故丫2=0；X1=0.12minXi X2*minXi X2*Yi 丫20.12 0.0053.16 12 00.3031.51.50.303 0.455min水蒸氣消耗量為V=0.455L=0.455X7=3.185kmol/h=3.185X18=57.3kg/hX1 X1 丫2/m X1X2 Y2/m X20.120.00524引入解吸因子SL

mV13.160.4550.696,L

mV1S10.6960.304Nolln1人％L

mV13.160.4550.696,L

mV1S10.6960.304Nolln1人％/mX2Y^/m0.304ln0.304240.6966.84**用/X2-丫2/m)/(X1-Y2/m)=0.0417、mV/L=1.44,從圖6-23查得Nol=6.9,與計(jì)算值接近。HolKxa0.303mHolKxa0.303m填料層高度30-40.72Z=Hol?Nol=0.303X6.84=2.07m例題(P51例題8-5)【例題8-5】在一塔徑為0.8m的填料吸收塔中，用純?nèi)軇┠媪魑栈旌蠚庵腥苜|(zhì) A,進(jìn)塔混合氣體流量為 50kmol/h,組成為5%(體積分?jǐn)?shù))，吸收率為95%操作下的氣液1.5倍，氣體總體積吸收系數(shù)為平衡關(guān)系為：丫21.5倍，氣體總體積吸收系數(shù)為00485kmol/m3s，試求：(1)每小時(shí)純?nèi)軇┯昧浚?2)出塔液體的組成；(3)所需填料層咼度。解：(1)每小時(shí)純?nèi)軇┯昧?6分)進(jìn)入吸收塔惰性氣體的摩爾流量為:qnV50 1 005 475kmol/h進(jìn)塔氣體中溶質(zhì)A的摩爾比為：丫』 005 005261y11005出塔氣體中溶質(zhì)A的摩爾比為：丫2半(1 )00526(1095)000263最少液氣比為：qnL,min 丫1丫2qnv X1 X2依題意 X2 0,Y22X因此，最少純?nèi)軇┯昧繛椋簈nL,min丫1丫2*qnL,min丫1丫2*X1X2qnv00526 0002630052622475 9928kmol/h實(shí)質(zhì)純?nèi)軇┯昧繛?qnLnLmimol/hX1xqnLnLmimol/hX1x2業(yè)丫 y2qnLX1X11X10015910015900157(2)出塔液體組成xi(6分)由全塔物料衡算得：qnLX1X2qnvY1 丫24750 500526 000263 0015914892(3)所需填料層高度(6分)Ym丫1 丫2lnYm丫1 丫2ln丫200176000263

,00176In0002630007875以氣相為主那么：NOGY1y2HGYmKya由氣液平衡關(guān)系得:%%*丫1丫1*mX100526 220015900176丫2丫2*丫2丫2*mX2000263 220000263依據(jù)吸收塔填料層高度計(jì)算式:ZNOGHOGNOLHOL對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力為N0G00526 0002630007875H0GN0G00526 0002630007875H0GQnLKya475/36000048507850820542m氣相傳質(zhì)單元數(shù)為6345氣相總傳質(zhì)單元高度為吸收塔填料層高度為:ZNOGZNOGHOG63450542 3439m第六章精餾一一習(xí)題解【題1】用常壓連續(xù)精餾塔別離苯-甲苯混合液。進(jìn)料量為15000kg/h,含苯0.4〔質(zhì)量百分率〕，要求塔頂餾出液中苯的回收率為97%釜液中甲苯的回收率為98%試求塔頂餾出液和釜液的流量和組成。苯的分子量為78;甲苯的分子量為92。a/M苯a/M苯Xfa/M苯100a/M甲苯40/78xF 0.4440/78 60/92進(jìn)料組成：即:原料液的平均分子量:M=0.44X78+0.56X92=85.8kg/kmol原料液流量：F=15000/85.8=175.0kmol/h依題意知，塔頂餾出液中苯的回收率：Dx/Fxf=0.97 (a)所以Dx d=0.97X175X0.44=74.69釜液中甲苯的回收率：為98%W(1-xw)/F(1-Xf)=0.98 (b)即：W(1-xw)=0.98X175X(1-0.44)=96.04全塔物料衡算Dx即：D+W=F175全塔物料衡算Dx即：D+W=F175d+Wx=Fxf=175X0.44=77Wxz=77-74.69=2.31(c)(d)聯(lián)立式a,b,c,d，并解得：〔4分〕D=76.65kmol/hW=98.35kmol/hD=76.65kmol/hW=98.35kmol/hXdXd=0.974Xw=0.024【題2】將5000kg/h含苯0.45〔摩爾百分?jǐn)?shù)，下同〕的某混合液在連續(xù)精餾塔中別離，要求餾出液中輕組分〔M=78kg/kmol〕的回收率為98%釜液中重組分

〔M=92kg/kmol〕含量不低于98%泡點(diǎn)進(jìn)料，泡點(diǎn)回流，操作范圍內(nèi)體系相對(duì)揮發(fā)度為2.47,操作回流比為2.5〔或操作回流比取最小回流比的1.5倍〕。試求:〔1〕餾出液和釜液流量；〔2〕精餾段與提餾段操作線方程〔3〕第一塊塔板下降的液相組成〔或第二塊板上升蒸汽的組成〕,設(shè)該層液相默弗爾板效率為0.5.【題2】：〔1〕餾出液和釜液流量原料液平均分子量為MFM,xfM21xF 7804592055857kg/kmol原料液流量為:5000F 5834kmol/h857Dx依題意 一D098Fxf即Dxd Fxf0985834045 2573kmol/h①由DWF5834kmol/h②DxdWxwFxf5834045 2625kmol/h③將式①、代入式③得：WxwFxfDx。 26252573 052kmol/h— 052依題意 xw1098002， W 26kmol/h,002由式③解得 D5834263234kmol/h xd竺07963234〔2〕精餾段與提餾段操作線方程依據(jù)精餾段操作線方程yFT依據(jù)精餾段操作線方程yFTXdR1將數(shù)據(jù)代入，得精餾段操作線方程式為25 0796x25 0796x251 2510714x0227假設(shè)操作回流比取最小回流比的1.5倍:解題思路:----求最小最小回流比

iinxdiinxd yF(P113-P114)fXe~ye 平衡關(guān)系!平衡關(guān)系:依提餾段操作線方程:L'X

V'WXwV'由于泡點(diǎn)進(jìn)料，q因此:L'LqFRDqF25323415834 1392kmol依提餾段操作線方程:L'X

V'WXwV'由于泡點(diǎn)進(jìn)料，q因此:L'LqFRDqF25323415834 1392kmol/hV'VR1D1 32341132kmol/h提餾段操作線方程即、1392y1132X、1392y1132X260021132123x00046第一塊塔板下降的液相組成由平衡關(guān)系式得0796X1y10796X1y11y10796 2471 07960612由于該層液相默弗爾板效率為0.5,即:TOC\o"1-5"\h\zXd X1mLXd X1那么,第一塊塔板下降的液相實(shí)際組成為：x1xdEmLxdx； 07960507960612 0704第二塊塔板上升的汽相實(shí)際組成為y2 0714X1 0227【題3】有一苯-甲苯連續(xù)精餾塔，塔頂餾出液易揮發(fā)組分的摩爾分率為0.97;泡點(diǎn)進(jìn)料，料液中易揮發(fā)組分的摩爾分率為 0.45。常壓操作時(shí)，全塔平均相對(duì)揮發(fā)度為2.4，回流比為2。設(shè)塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流；每層塔板用液相組成表示的塔板效率為0.6。試求離開(kāi)第一層塔板的液相組成和離開(kāi)第二層塔板的汽相組成?！绢}3解】 以精餾段作物料衡算，可得：xd=yi=0.97V=L+DR=L/D精餾段操作關(guān)系為：R xD 2 0.97 x = x R1R1 2 1 23即y=0.667x+0.323離開(kāi)第一板的液相組成與yi達(dá)平衡時(shí):yiiyi= 0.972.4i.40.97= 0.972.4i.40.970.93離開(kāi)第一板的液相的實(shí)際組成為：由于塔板效率〔用液相組成表示〕為0.6，即:EmLXniXEmLXniXniXn*Xn0.6Xn-i為塔頂回流液，即：Xn-i=xD=0.97因此，離開(kāi)第一層塔板液相的實(shí)際組成為:XixniXixniEmLxnixn0.97 0.6 0.97 0.93 0.946離開(kāi)第二層塔板的汽相組成：由于y與xi為操作關(guān)系，即y2=0.67xi+0.32=0.67X0.946+0.32=0.954【題4】在常壓連續(xù)提餾塔中，別離兩組分理想溶液，該物系平均相對(duì)揮發(fā)度為2.0。原料液流量為i00kmol/h，進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q為0.8,餾出液流量為60kmol/h，釜?dú)堃航M成為0.0i〔易揮發(fā)組分摩爾分率〕，試求；

操作線方程；塔內(nèi)最下一層理論板下流的液相組成Xn?！绢}4解】此題為提餾塔，即原料由塔頂參加，一般無(wú)回流，因此該塔僅有提餾段。再沸器相當(dāng)一層理論板。(1)操作線方程此為提餾段操作線方程，即TOC\o"1-5"\h\zL Wym1 Xm XwV V其中L'=L+qF=0+0.8x100=80kmol/hV=D=60kmol/hV=V+(q-1)F=60+(0.8—1)x100=40kmol/hV=F-D=100-60=40kmol/hym180ym180x40400-012x0-01(2)塔內(nèi)最下一層理論板下降的液相組成xN因再沸器相當(dāng)一層理論板，故ywaxwywaxw1a1Xw2 0.011 0.010.0198因xN和*呈提餾段操作線關(guān)系，即yW 2xN0.01 0.0198解得xN=0.0149【題5】在常壓連續(xù)精餾塔中別離兩組分理想溶液。該物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.5。原料液組成為0.35(易揮發(fā)組分摩爾分率，下同)，飽和蒸氣加料。塔頂采出率D為40%且精餾段操作線方程為y=0.75x+0.20，試求：F提餾段操作線方程：假設(shè)塔頂?shù)谝话逑陆档囊合嘟M成為0.7，求該板的氣相默夫里效率Env1o【題5解】(1)求提餾段操作線方程先由精餾段操作線方程求得R和Xd，再任意假設(shè)原料液流量F,通過(guò)全塔物

料衡算求得DW及Xw,而后即可求出提餾段操作線方程。Emvl可由默夫里效率定義式求得。由精餾段操作線方程知解得R 0.75R1R=3.0解得xD 0.20R1xd=0.8設(shè)原料液流量F=lOOkmol/h那么D=0.4x100=40kmol/hV=60kmol/hFxfDxDXwFD100°3540O'8 0.0510040因q=0,故L'=L=RD=3X40=120kmol/hV'=V—(1—q)F=(R+1)D-(1—q)F=4X40-100=60kmol/h提餾段操作線方程為TOC\o"1-5"\h\zL L 120 60yx xw x 0.052x0.05V W 60 60(2)板效率Emv1由默夫里板效率定義知：E 力y2Emv1 *y1y2其中 y1=XD=0.8y2=0.75X1+O.2O=0.75X0.7+0.2=0.725y1ax11a1X12.50.7y1ax11a1X12.50.71 1.50.70.854Emv10.80 0.720.854 0.7250.58 58%第七章萃取一習(xí)題解【題1】25C時(shí)醋酸〔A〕-庚醇-3〔B〕-*〔S〕的平衡數(shù)據(jù)如此題附表所示。習(xí)題1附表1溶解度曲線數(shù)據(jù)〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%〕醋酸〔A〕庚醇-3〔B〕水〔S〕醋酸〔A〕庚醇-3〔B〕水〔S〕096.43.648.512.838.73.593.03.547.57.545.08.687.24.242.73.753.619.374.36.436.71.961.424.467.57.929.31.169.630.758.610.724.50.974.641.439.319.319.60.779.745.826.727.514.90.684.546.524.129.47.10.592.447.520.432.10.00.499.6習(xí)題1附表2聯(lián)結(jié)線數(shù)據(jù)〔醋酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)%〕水層庚醇-3層水層庚醇-3層6.45.338.226.813.710.642.130.519.814.844.132.626.719.248.137.933.623.747.644.9試求：〔1〕在直角三角形相圖上繪出溶解度曲線及輔助曲線，在直角坐標(biāo)圖上繪出分配曲線。〔2〕確定由200kg醋酸、200kg庚醇-3和400kg水組成的混合液的物系點(diǎn)位置。混合液經(jīng)充分混合并靜置分層后，確定兩共軛相的組成和質(zhì)量?！?〕上述兩液層的分配系數(shù)kA及選擇性系數(shù)?！?〕從上述混合液中蒸出多少千克水才能成為均相溶液？【題1解】：〔1〕溶解度曲線如附圖1中曲線SEPHR所示。輔助曲線如附圖1曲線SNP所示。分配曲線如附圖2所示?！?〕和點(diǎn)醋酸的質(zhì)量分率為0.25200xA0.25200200400水的質(zhì)量分率為Xs400Xs4002002004000.50由此可確定和點(diǎn)M的位置，如附圖1所示。由輔助曲線通過(guò)試差作圖可確定M點(diǎn)的差點(diǎn)R和E。由杠桿規(guī)那么可得1313RM800kg 260kg4040EMR800260kg540kg由附圖1可查得E相的組成為yA 0.28, ys 0.71, yB 0.01R相的組成為xA 0.20, xS 0.06, xB 0.74〔3〕分配系數(shù)0.280.20yBXb0.010.280.20yBXb0.010.740.0135選擇性系數(shù)1.40.01351.40.0135〔4〕隨水分的蒸發(fā)，和點(diǎn)M將沿直線SM移動(dòng)，當(dāng)M點(diǎn)到達(dá)H點(diǎn)時(shí)，物系分層消失，即變?yōu)榫辔锵?。由杠桿規(guī)那么可得34m553455800kg34m553455800kg494.5kg需蒸發(fā)的水分量為MH800494.5kg305.5kgA■丄 II.& 4JI習(xí)題1A■丄 II.& 4JI習(xí)題1附圖1【題2】在單級(jí)萃取裝置中，以純水為溶劑從含醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%勺醋酸-庚醇-3混合液中提取醋酸。原料液的處理量為 1000kg/h，要求萃余相中醋酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10%試〔1〕水的用量；〔2〕萃余相的量及醋酸的萃取率。操作條件下的平衡數(shù)據(jù)見(jiàn)習(xí)題1?！绢}2解】：〔1〕物系的溶解度曲線及輔助曲線如附圖所示。由原料組成Xf=0.3可確定原料的相點(diǎn)F,由萃余相的組成Xa=0.1可確定萃余相的相點(diǎn)借助輔助曲線，由R可確定萃取相的相點(diǎn)E。聯(lián)結(jié)REFS,貝U其交點(diǎn)M即為萃取操作的物系點(diǎn)。由杠桿規(guī)那么可得F37S26371000kg1423kg371000kg1423kg26〔2〕由杠桿規(guī)那么可確定萃余相的量16

RM49R49M16

RM49R49M1423kg791kg16100049由附圖可讀得萃取相的組成為y0-14萃取率=°萃取率=°14 242379110000.376.2%【題3】.在三級(jí)錯(cuò)流萃取裝置中，以純異丙醚為溶劑從含醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%勺醋酸水溶液中提取醋酸。原料液的處理量為 2000kg，每級(jí)的異丙醚用量為800kg，操作溫度為20C,試求〔1〕各級(jí)排出的萃取相和萃余相的量和組成；〔2〕假設(shè)用一級(jí)萃取到達(dá)同樣的殘液組成，那么需假設(shè)干千克萃取劑。20C時(shí)醋酸〔人〕-水〔B〕-異丙醚〔S〕的平衡數(shù)據(jù)如下：附表20C時(shí)醋酸〔A〕-水〔B〕異丙醚〔S〕的平衡數(shù)據(jù)〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕水 相有機(jī)相醋酸〔A〕水〔B〕異丙醚〔S〕醋酸〔A〕水〔B〕異丙醚〔S〕0.6998.11.20.180.599.31.4197.11.50.370.798.92.8995.51.60.790.898.46.4291.71.91.91.097.113.3484.42.34.81.993.325.5071.73.411.43.984.736.758.94.421.66.971.544.345.110.631.110.858.1【題3】解：由平衡數(shù)據(jù)在直角三角形坐標(biāo)圖上繪出溶解度曲線及輔助曲線,如附圖所示。由原料組成Xf=0.3，在圖中確定原料相點(diǎn)F。由物料衡算確定一級(jí)萃取物系的組成Xa20000.320008000.214Xa20000.320008000.214Xs80020008000.286由此可確定一級(jí)萃取物系點(diǎn)M的位置。借助輔助曲線，通過(guò)試差作圖可由3-習(xí)題3附圖3-習(xí)題3附圖M確定一級(jí)萃取的萃取相點(diǎn)E1和萃余相點(diǎn)R。由杠桿規(guī)那么可得R50M134.534.5345RM1 2800kg 1932kg501 50E1M1R1 28001932kg868kg由附圖可讀得一?級(jí)萃取相和萃余相的組成為y0.110x0.255由R1的量及組成，以及所加萃取劑的量，通過(guò)物料衡算可求得二級(jí)萃取的物系點(diǎn)M。與一級(jí)萃取計(jì)算方法相同可得E2 930kg& 1800kgTOC\o"1-5"\h\zy2 0.10% 0.23與二級(jí)萃取計(jì)算相同，可得三級(jí)萃取計(jì)算結(jié)果E3 920kgR3 1890kgy3 0.08X3 0.21(2)假設(shè)采用一級(jí)萃取到達(dá)同樣的萃取效果， 那么萃取物系點(diǎn)為附圖中的N點(diǎn)由杠桿規(guī)那么可得F37.5S26.5375 375S F 2000kg 2830kg26.5 26.5第八章枯燥一習(xí)題解【題1】總壓為1013kPa的濕空氣，利用焓濕圖填充表11-1，并繪出序號(hào)為V的求解過(guò)程示意圖。表11-1 空氣狀態(tài)參數(shù)序干球溫度C濕球溫度C濕度Kg水/kg干氣相對(duì)濕度%熱焓Kj/kg干氣水汽分壓kPa露點(diǎn)溫度CI6035n40252075IV0.024120V503.0【題1解】：t-H圖解求取【題2】今有一枯燥器，濕物料處理量為800kg/h。要求物料枯燥后含水量由30%減至4%(均為濕基)?？菰锝橘|(zhì)為空氣，初溫15C，相對(duì)濕度為50%經(jīng)預(yù)熱器加熱至120C進(jìn)入枯燥器，出枯燥器時(shí)降溫至45C，相對(duì)濕度為80%試求：水分蒸發(fā)量W空氣消耗量L、單位空氣消耗量1；如鼓風(fēng)機(jī)裝在進(jìn)口處，求鼓風(fēng)機(jī)之風(fēng)量V。解題思路：質(zhì)量守恒、能量守恒【題2解】：(1)水分蒸發(fā)量WG=800kg/h，w=30%w2=4%貝U絕干物料為G=G(1-w)=800(1-0.3)=560kg/h由濕基含水量換算成干基含水量X1w10.30.4291w110.3X2w0.040.0421w210.04因此，水分蒸發(fā)量為W=GW=G(X-X0=560X(0.429-0.042)=216.7kg水/h(2)空氣消耗量L、單位空氣消耗量I由I-H圖中查得：空氣在t=15C， =50%寸的濕度為Hd=0.005kg水/kg絕干空氣在12=45E， 2=80%寸的濕度為H=0.052kg水/kg絕干空氣空氣通過(guò)預(yù)熱器濕度不變，即H=H。21671H221671H2H010.0520.00521.3kg干空氣/kq水461(kq絕干空氣/hH2巴H2H00.0520.005鼓風(fēng)機(jī)之風(fēng)量V[m3/h]15°C、101.325kPa下的濕空氣比容為Vh0.7731.244HVh0.7731.244H0152732732880.7731.2440.005273=0.822m 3/kg絕干空氣風(fēng)量V用下式計(jì)算：3V=LVH=4610X0.822=3789.42m/h用此風(fēng)量選用鼓風(fēng)機(jī)【題3】將to25oC、Ho0.005kg水/kg絕干氣的常壓新鮮空氣，與枯燥器排出的t240oC、H20.034kg水/kg絕干氣的常壓廢氣混合，兩者中絕干氣的質(zhì)量比為1:3。試求(1)混合氣體的溫度、濕度、焓和相對(duì)濕度；(2)假設(shè)后面的枯燥器需要相對(duì)濕度10%勺空氣做枯燥介質(zhì)，應(yīng)將此混合氣加熱至多少攝氏度？【題3解】：(1)對(duì)混合氣列濕度和焓的衡算，得1H°3H24Hm (a)11。3124Im (b)當(dāng)to25C、H0 0.005kg水/kg絕干氣時(shí)，空氣的焓為丨0 1.011.88H0t02490H01.01 1.880.005 2524900.005kJkg絕干氣37.94kJkg絕干氣當(dāng)t2 40C、H2 0.034kg水/kg絕干氣時(shí)，空氣的焓為丨2 1.011.880.034 4024900.034kJkg絕干氣127.62kJkg絕干氣將以上值代入式〔a〕及式〔b〕中，即0.00530.0344H37.940.00530.0344H37.943127.624I分別解得：Hm0.02675kg/kg絕干氣Imi05.2kJ/kg絕干氣由 lm1.011.88Hmtm2490Hm105.2 1.011.880.02675tm24900.02675得 tm36.4°C混合氣體中的水汽分壓0.622pHm 0.02675p總 p解出p4178Patm36.4C時(shí)水的飽和蒸汽壓為Ps6075Pa所以混合氣體的相對(duì)濕度為 竺8100%68.8%6075〔2〕將此混合氣加熱至多少度可使相對(duì)濕度降為 10%41780.1Ps故 ps41780Pa查水蒸氣表知此壓力下的飽和溫度為 76.83C。故應(yīng)將此混合氣加熱至76.83Co【題4】用3題〔1〕的混合濕空氣加熱升溫后用于枯燥某濕物料，將濕物料自濕基含水量0.2降至0.05，濕物料流量為1000kg/h，假設(shè)系統(tǒng)熱損失可忽略，枯燥操作為等焓枯燥過(guò)程。試求〔1〕新鮮空氣耗量；〔2〕進(jìn)入枯燥器的濕空氣的溫度和焓；〔3〕預(yù)熱器的加熱量。【題4解】：〔1〕新鮮空氣耗量

2010020kg-kg絕干料0.25kg.kg絕干料X2w21 w251005kgkg絕干料0.05263kgkg絕干料GGi1W2010020kg-kg絕干料0.25kg.kg絕干料X2w21 w251005kgkg絕干料0.05263kgkg絕干料GGi1Wi蒸發(fā)水量WGX1X2100010.2kg絕干料h800kg?h8000.250.05263kg水.h157.9kg水h絕干空氣用量L(H2H0)wWH2H0kg絕干氣h5444.8kg絕干氣h0.0340.005新鮮空氣用量L1H0 5444.81.005kg新鮮氣h5472kg新鮮氣h(2)進(jìn)入枯燥器的濕空氣的溫度和焓由于枯燥過(guò)程為等焓過(guò)程，故進(jìn)出枯燥器的空氣的焓相等。I1 121.011.88Hmt1 2490Hm127.6將Hm0.02675kg/kg絕干氣代入，解出:所以，進(jìn)入枯燥器的濕空氣的溫度為 57.54C,焓為127.6kJ/kg絕干氣。(3)預(yù)熱器的加熱量QpLm(I1Im)Lm 4L45444.8kg絕干氣.h21779kg絕干氣.hQpLmI1Im21779127.62105.2kJh488289kJh135.64kW【題5】在常壓下用熱空氣枯燥某濕物料，濕物料的處理量為 I000kg/h，溫

度為20C,含水量為4%〔濕基，下同〕，要求枯燥后產(chǎn)品的含水量不超過(guò)0.5%,物料離開(kāi)枯燥器時(shí)溫度升至60C,濕物料的平均比熱容為3.28kJ/〔kg絕干料.C〕?？諝獾某跏紲囟葹?0C,相對(duì)濕度為50%，將空氣預(yù)熱至100C進(jìn)干燥器，出枯燥器的溫度為50C,濕度為0.06kg/kg絕干氣，枯燥器的熱損失可按預(yù)熱器供熱量的10%計(jì)。試求〔1〕計(jì)算新鮮空氣的消耗量；〔2〕預(yù)熱器的加熱量Q;〔3〕計(jì)算加熱物料消耗的熱量占消耗總熱量的百分?jǐn)?shù)； 〔4〕枯燥系統(tǒng)的熱效率?！绢}5解】：〔1〕新鮮空氣消耗量，即L亠H2已10001 0.04kg絕干料h960kg絕干料.h4X1 kg.kg絕干料0.04167kgkg絕干料96X20.599.5X20.599.5kg.,kg絕干料0.00503kgkg絕干料所以WG(X1X2) 960(0.04167 0.00503)kg/h 35.17kg/h20°C時(shí)空氣的飽和蒸汽壓為ps2.3346kPa0.622 0Ps101.33 0Ps0.622 0Ps101.33 0Ps0.6220.52.3346101.330.52.3346kg.kg絕干氣0.00723kgkg絕干氣WH2H135.170.060.00723kg絕干氣h666.5kg絕干氣.hL。 L1H。 666.510.00723kg新鮮空氣.h671.3kg新鮮空氣.h〔2〕預(yù)熱器的加熱量Qp,用式11-31計(jì)算Qp,即QP L(1.011.88H°)(t1to)1.011.880.0072310020kJ/h54578kJ/h15.16kW〔3〕加熱物料消耗的熱量占消耗總熱量的百分?jǐn)?shù)加熱物料耗熱

QG(I2I1)Gcm29603.286020kJh125952kJh34.99kW總耗熱量Q1.01L(t2to)W(24901.88t2)GCm2(2 1)Ql1.01666.55020 35.1724901.8850 1.259520.154578kJh242484kJh67.36kW加熱物料消耗的熱量占消耗總熱量的百分?jǐn)?shù)：125952100% 519%242484枯燥器的熱效率，假設(shè)忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)中的焓，貝U用式11-37計(jì)算枯燥系統(tǒng)的熱效率。W(24901.88t2) 35.17(24901.8850)2 100% 100% 37.5%Q 242484【題6】在一常壓逆流的轉(zhuǎn)筒枯燥器中，枯燥某種晶狀的物料。溫度t。25oC、相對(duì)濕度0=55%勺新鮮空氣