化工原理課后習(xí)題答案

第七章吸收1,解:(1)y0.008x101710171000180.1047(2)P301.9KPaH,E不變，則m7.741040.2563301.9103__35.91033301.9100.0195x0.010472,解：y0.09x0.05y0.97x同理也可用液相濃度進(jìn)行判斷3,解:故3,解:故DgHCl在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)需估算?，F(xiàn)1107293175136.51292 1711 12 .121520.12P1atm,T105嗔293k,HCl在水中的擴(kuò)散系數(shù)Dl.水的締和參數(shù)2.6,分子量Ms18,粘度293K1.005CP,分子體積VA3.724.628.3cm3/mol4,解:吸收速率方程N(yùn)aD/RTxP/PbmPa2Pai1和2表示氣膜的水側(cè)和氣側(cè)，A和B表示氨和空氣PBM196.2100.698.4kN/m2代入式2x=0.000044m得氣膜厚度為0.44mm.5,解：查25C水汽在空氣中擴(kuò)散系數(shù)為D0.256cm2/sT1.753531.7580C下，D2DiT20.256——0.344cm2/s3.44105cm2/sTOC\o"1-5"\h\zTi29880C水的蒸汽壓為Pi47.38kPa,P20M218時(shí)間t422169sNA7.251040.36,解:畫(huà)圖7,解：塔低：y1315106G0.34kg,m2s塔頂：y231106x20的NaOH液含2.540g/l100kgNaOH/m3的NaOH液的比重=液體的平均分子量：通過(guò)塔的物料衡算，得到Gmy1y2AKGPyyLmZA如果NaOH溶液相當(dāng)濃，可設(shè)溶液面上CO2如果NaOH溶液相當(dāng)濃，可設(shè)溶液面上CO2蒸汽壓可以忽略，即氣相阻力控制傳遞過(guò)程。在塔頂?shù)耐苿?dòng)力在塔底的推動(dòng)力y1y2031100315106對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力31531106對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力31531106m _ _In31531122.5106由上式得:KGa8.93105kmolm3skN.m由上式得:8,解：y2Yi10.00029,解：塔頂?shù)耐苿?dòng)力Y2丫20.0003

塔底的推動(dòng)力Y1Y10.030.0260.004對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力0.0040.00030.00143In0.0040.0003根據(jù)Gm丫Y2A(aPYYLmAZ即GmYY2KGaYYLmZ傳質(zhì)單元高度H傳質(zhì)單元高度HOG GmKGa傳質(zhì)單元數(shù) NOG7.80.3750.0150.04 0.375m20.821左L左L10,解：一G0.030.0030.80.031.2-1.21.35S——0.891.35HogHogNog 0.9588.478.16.0m不夠用11,解：(1)Y0.02,X2011,解：(1)Y0.02,X20,Y> 0.04,Xi0.008**Y1 1.5Xi1.50.0080.012,Y20由ZHOGNOGZ10HOG————3.61mNOG2.77L丫Y2 0.020.004G X1X2 0.0080I2而m1.5故A——1.331mG1.5(2)Y0.02,Y20.002,X20,X1?ZZZ17107m,即填料層應(yīng)增加7m⑶因L/G不變，故HOGHOG不變又Y0.004,X20SmG150.75L2解得：上3.5丫2即：排放濃度是合格的12,解：hHOGNOGhHOGNOG\o"CurrentDocument"1 1NOG In0.438 0.562 5.B10.562 10.951 _ 1 _5.1 In1SSA1S 0.02試差設(shè)S0.53代入式A得NOG6.76設(shè)S0.48NOG6.30設(shè)S 0.42設(shè)S0.48NOG6.30設(shè)S 0.42 NOG設(shè)S 0.32 NOG設(shè)S 0.31 NOG13,解：（1）y13?1001032122.45.85.25.14左邊等于右邊0.07Y0.0710.070.0753⑵NOGmVIn(mVY1mX21 LY2mX2mVL(3)ZHogNOG0.6868.896.1m14,解：因氨得平衡分壓為零，故ya ya,yyv ya %y /In(3)ZHogNOG0.6868.896.1m14,解：因氨得平衡分壓為零，故ya ya,yyv ya %y /InVblVa'NOGyyaym又吸收率 1也，故_ybyb ya,而有NOGyIn-ya1In——現(xiàn)操作條件基本相同，故三種情況下的于是所需填料塔高度之比為：HogGKya1,可認(rèn)為相等。第八章干燥6-1X105Pa（1個(gè)大氣壓）、溫度為50c的空氣，如果濕球溫度為度；（2）烙；（3）露點(diǎn)；（4）濕比容解：1、H=,I=116kJ/kg,td=25?C6-2已知一個(gè)干燥系統(tǒng)的操作示意圖如下：在I—H圖中畫(huà)出過(guò)程示意圖30C,計(jì)算：（1）濕開(kāi)求循環(huán)空氣量qm,LqmGC=qmG1（1-W1）=1000=600kg/hX1==,X2=5/95=①qmw=qmGC（X1-X2）=600qmG2'm"1W2干燥器將含水20%的物料干燥到5%（均為濕基），40c進(jìn)入干燥器，假設(shè)物料在干燥器中的溫度變化不大,600 …~八 631.6kg/h某廠利用氣流10.05已知每小時(shí)處理的原料量為空氣的干球溫度為1000kg,于20C,濕球溫60C,濕球溫度為度為C,空氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入干燥器，出干燥器的空氣干球溫度為4060C,濕球溫度為需要的空氣量為多少m3?h-1?（以進(jìn)預(yù)熱器的狀態(tài)計(jì)）空氣進(jìn)干燥器的溫度？0c時(shí)水的汽化熱？kg-1,空氣與水汽比熱分別為與？kg-1?K-1解：wi=,W2=,qmG1=1000kg/h,9i=40C,tc=20C,tw0=16.5C,t2=60C,tw2=40

Q=（t2-t0）+qmw（2490++qmGC（Q=（t2-t0）+qmw（2490++qmGC（2-9i）+QcIi=I2查圖得：Ho=,H2=I1=+t1+2490H0=+t2+2490H2=+x>60+2490X=+Mi+2490>=+=177.724.9 °t1 148.4C1.03qmGC=qmG1（1-W1尸1000=800xi==,X2=5/95=qmw=qmGC（X2-X1）=800濕物料含水量為42%,經(jīng)干燥后為4%（均為濕基），產(chǎn)品產(chǎn)量為S,空氣的干球溫度為21C,相對(duì)濕度40%,經(jīng)預(yù)熱器加熱至93c后再送入干燥器中，離開(kāi)干燥器時(shí)空氣的相對(duì)濕度為 60%,若空氣在干燥器中經(jīng)歷等始干燥過(guò)程，試求：在I—圖H上畫(huà)出空氣狀態(tài)變化過(guò)程的示意圖；設(shè)已查得Ho=水？kg-1絕干氣，H2=kg水？kg-1絕干氣），求絕干空氣消耗量qm,L（kg絕干氣？s-1）。預(yù)熱器供應(yīng)之熱量Qp（kw）o解：W1=,W2=,qmG2=St0=21,（）0=,t〔二93,姒=，I1二I2H0=,H2=qmG2（1-W2）=qmG1（1-W1）qmG1 qmG2彳1w2w110.040.126—10.420.209??qmw=qmG1-qmG2=有一連續(xù)干燥器在常壓下操作，生產(chǎn)能力為1000kg?h-1（以干燥產(chǎn)品計(jì)）物料水分由12%降為3%（均為濕基）物料溫度則由15c至28C,絕干物料的比熱為ti=93Ct0=21C?kg-1絕干料，C,空氣的初溫為25C,濕度為？kg-1絕干空氣，經(jīng)預(yù)熱器后升溫至70C,干燥器出口廢氣為45C,設(shè)空氣在干燥器進(jìn)出口處始值相等，干燥系統(tǒng)熱損失可忽略不計(jì)，試求：①在H-I圖上（或t—H圖上）示意畫(huà)出濕空氣在整個(gè)過(guò)程中所經(jīng)歷的狀態(tài)點(diǎn)；②空氣用量（m3?h-1）（初始狀態(tài)下）；為保持干燥器進(jìn)出口空氣的烙值不變，是否需要另外向干燥器補(bǔ)充或移走熱量？其值為多少？解：qmG2=1000,W1=12%,W2=3%,1=15,2=28,Cs=,t°=25C,H0=,3=70C,t2=45C,Ii=I2①qmGc=1000=880,X1=12/88=,X2=3/97=qmw=880若要Ii=I2,需QD=21375kg/h6-7用熱空氣干燥某濕物料?？諝獬跏紲囟萾0=20C,初始濕度Ho=水？kg-1干氣。為保證干燥產(chǎn)品質(zhì)量，空氣進(jìn)干燥器的溫度不得高于90C；為此在干燥器中間設(shè)置加熱器?？諝饨?jīng)預(yù)熱器升溫至90c通入干燥器，當(dāng)熱空氣溫度降至60c時(shí)，再用中間加熱器將空氣加熱至90℃，廢氣離開(kāi)干燥器時(shí)的溫度變?yōu)?0℃。假設(shè)兩段干燥過(guò)程均視為等焓過(guò)程。1、在濕空氣的H—I（或t—H）圖上定性表示出空氣通過(guò)整個(gè)干燥器的過(guò)程；2、汽化每千克水所需的絕干空氣量和所需供熱量。解：t0=20℃,H0=,t1=90℃,t?2=t2=60℃Ii=+ti+2490Ho=+XX90+2490wI2=+)>60+2490H2，=X60+"0+2490)H2,=+’=H2=qmL/qmw=1/（H?2-Hl）=1/在一常壓氣流干燥器中干燥某種濕物料，已知數(shù)據(jù)如下：空氣進(jìn)入預(yù)熱器的溫度為15c濕含量為水？kg-1絕干氣，始為35kJ?kg-1絕干空氣；空氣進(jìn)干燥器溫度為90C,烙為109kJ?kg-1絕干空氣；空氣出干燥器溫度為50C；濕含量為kg水？kg-1絕干氣；進(jìn)干燥器物料含水量為水?kg-1絕干料；出干燥器物料含水量為水?kg-1絕干料；干燥器生產(chǎn)能力為237kg?h-1（按干燥產(chǎn)品計(jì)）。試求：．絕干空氣的消耗量（kg絕干氣?h-1）；．進(jìn)預(yù)熱器前風(fēng)機(jī)的流量（m3?s-1）；．預(yù)熱器加入熱量（KW）（預(yù)熱器熱損失可忽略）。附濕空氣比容計(jì)算公式：5V=（+（t+273）/273X（X10）/PQ解：t0=15℃,H0=,I0=35,t1=90℃,I1=109,t2=50℃,H2=,x1=,x2=,qmG2=237kg/hx2=w2/(1-w2),w2=x2/(1+x2)==qmGc=qmG2(1-w2)=237=qmw=qmGc（X1-X2）=（90-15）=1604076-9采用常壓操作的干燥裝置干燥某種濕物料，已知操作條件如下：空氣的狀況：進(jìn)預(yù)熱器前tO=20C,HO=水？kg-1絕干氣進(jìn)干燥器前t1=120℃；出干燥器時(shí)t2=70C,H2=kg水？kg-1絕干氣物料的狀況：進(jìn)干燥器前1=30℃，w1=20%（濕基）。出干燥器時(shí)2=50℃，w2=5%（濕基）。絕干物料比熱cS=?kg-1,C-1干燥器的生產(chǎn)能力為h（按干燥產(chǎn)品計(jì)）。試求：絕干空氣流量qm,L（kg絕干空氣?h-1）；預(yù)熱器的傳熱量QP（kJ?h-1）；干燥器中補(bǔ)充的熱量QD（kJ?h-1）。假設(shè)干燥裝置熱損失可以忽略不計(jì)。解：

to=20C,Ho=,ti=120C,t2=70C,H2=,i=30C,w尸，2=50C,W2=5%,Cs=,qmG2二Xi==,X2=5/95=qmGc=qmG2(1-W2)==qmw=qmGc(Xl-X2)=2=+XX50=600kg?h-1,從含水量20%干燥至QD=qmL(I2-I1)+qmGc(I600kg?h-1,從含水量20%干燥至6-10在常壓絕熱干燥器內(nèi)干燥某濕物料，濕物料的流量為100c2%(均為濕基含水量)。溫度為20C,濕度為水？kg-1絕干氣的新鮮空氣經(jīng)預(yù)熱器升溫至100c后進(jìn)入干燥器，空氣出干燥器的溫度為60Co(1)完成上述任務(wù)需要多少 后進(jìn)入干燥器，空氣出干燥器的溫度為60Co(1)完成上述任務(wù)需要多少 kg絕干空氣？h-1?(2)空氣經(jīng)預(yù)熱器獲得了多少熱量?(3)解:、(1)w1qm,Gc=600(1-)=(