化工原理課后習題答案

第七章吸收1,解:(1)y0.008x——10171017P301.9KPaH,E不變,100018…E則m—P0.104777410410.2563301.91032,解:_ _35.91033301.910y0.09x0.0195x0.010470.05y0.97x同理也可用液相濃度進行判斷3,解:HCl在空氣中的擴散系數需估算。P1atm,T293k,故D3,解:HCl在空氣中的擴散系數需估算。P1atm,T293k,故Dgr 110 293 136.51292r r1 12121.5220.1?1.71102.6,分子量Ms18,24.628.3cm3,molPA22.6,分子量Ms18,24.628.3cm3,molPA2PA1通過塔的物料衡算，得到如果NaOH溶液相當濃,程。Gmy1 y2A可設溶液面上在塔頂的推動力在塔底的推動力對數平均推動力031106

315106, 31531yyLmy2y10106In31531122.5106HCl在水中的擴散系數Dl.水的締和參數粘度293K 1.005CP,分子體積VA3.74,解:吸收速率方程Na D/RTxP/Pbm1和2表示氣膜的水側和氣側，A和B表示氨和空氣1 2,PBM -96.2100.698.4kN/m代入式2x=0.000044m得氣膜厚度為0.44mm.5,解：查25C水汽在空氣中擴散系數為D0.256cm2/sTOC\o"1-5"\h\z1.75 1.7580CT,D2DiT2 0.256當 0.344cm2/s3.44105cm2/sT1 29880C水的蒸汽壓為n47.38kPa,P20時間t叫 218--2 2169sNA7.2510 40.36,解:畫圖7,解：塔低：y1315106G0.34kg/m2s塔頂：y31106x20的NaOH液含2.540g/l100kgNaOH/m3的NaOH液的比重=液體的平均分子量:KgPyyLmZACO2蒸汽壓可以忽略，即氣相阻力控制傳遞過由上式得：KGa8.93105kmol..m3skNm28,解：V2yi1 0.00029,解：塔頂白推動力 丫2丫2 0.0003塔底的推動力 丫Y1 0.030.026 0.004對數平均推動力0.0040.0003 0.00143In0.0040.0003LmAZ根據GmK丫2A(aPYY即GmKY2&aYYLLmAZ傳質單元高度H°g傳質單元數NOGGm.Kga7.80.3750.0150.04 0.375m20.82110,解:L_GOGNOG0.030.0030.80.031.20.9588.471.358.112S——0.891.356.0m不夠用11,解：（1）Y0.02,X20,Y20.04,X10.008*1.5X11.50.008由ZH0GN0GHOG0.012,Y2 0Z10 3.61m由于G丫1丫20.02NOG0.0042.77X1X20.00801.5故1.5故AL

mG2—1.3311.512,解:NOG⑵丫1Z0.02,Y2ZZ17⑶因L/G不變,0.002,X20,X1?107m,即填料層應增加故Hog又Y0.004,X20S解得：”3.5Y2即：排放濃度是合格的HOGNOGh HOGNOG10.5627mHOGmGL1 -In0.438 0.562 5.B10.951 八1cAIn1SSAS 0.02試差設S0.53代入式A得Nog6.76設S0.48NOG6.30設S 0.42 Nog設S 0.32 Nog設S 0.31 Nog5.85.25.14左邊等于右邊13,解：（1）yi10010332（2）NOG122.474Vm1 0.07L（3）ZHOGNOG0.68614,解：因氨得平衡分壓為零，故yyaIn%/ya,于是NOG又吸收率1&,故血—yb ya 1Y10.0710.07mVY|mX2LY2mX28.896.1m*yybyaym，而有NOG現操作條件基本相同，故三種情況下的HOG于是所需填料塔高度之比為：第八章0.0753mVLIn加yaIn，1G/Kya,可認為相等。干燥6-1X105Pa（1個大氣壓）、溫度為50c的空氣，如果濕球溫度為30C,計算：（1）濕度；（2）始；（3）露點；（4）濕比容解：1、H=,I=116kJ/kg,td=25?C6-2已知一個干燥系統(tǒng)的操作示意圖如下:在I—H圖中畫出過程示意圖求循環(huán)空氣量qm,L解：示意圖—14Aoe口預熱器14CHA=?kg-1干氣見右圖含水量由40%M至5%（均為濕B

83oC詈理論干燥器熱有干氣，離開干燥器時濕度H2為水？kg1嗡干弋（3）解：水分蒸發(fā)是qm,W（kg水？h-1）;空氣消耗qm,L（kg絕干氣?h-1）;原濕空氣消耗量qmL（kg原空氣？h干燥產品量qm,G2（kg?h-1）ta=14CqmG1=1000kg/h,W1=40C,W2=5%H[=,H2=qmGc=qmG1（1-W1）=1000=600kg/hX1==,X2=5/95=①qmw=qmGC（X1-X2）=600qmG2~~1W2器將含水20%的物料干燥到5%（均為濕基），處理濕物第k為1000kg=C,83oC,

-1 .

HC=0.03kg?kg干氣G—80% HA=匚口-1HA=度無物為I經干燥后物料的H1為水？kg-1絕般，試求：-60”631.6kg/h某廠利用氣流干燥10.05已知每小時處理的原料量為1000kg,于40c進入干燥器，假設物料在干燥器中的溫度變化不大，空氣的干球溫度為 20C,濕球溫度為C,空氣經預熱器預熱后進入干燥器，出干燥器的空氣干球溫度為 60C,濕球溫度為40C,干燥器的熱損失很小可略去不計，試求：(1)需要的空氣量為多少m3?h-1?(以進預熱器的狀態(tài)計)(2)空氣進干燥器的溫度？0c時水的汽化熱？kg-1,空氣與水汽比熱分別為與？kg-1?K-1解：W1=,W2=,qmG1=1000kg/h,1=40C,to=20C,two=16.5C,t2=60C,tw2=40CQ=(t2-to)+qmw(2490++qmGc(2-&)+QcI1=I2查圖得：H0=,H2=I1=+G+2490H0=+t2+2490H2=+x>60+2490~+Xt1+2490>=+=t1177.724.9t1177.724.91.03148.4CqmGC=qmG1(1-W1)=1000=800xi==,X2=5/95=qmw=qmGC(X2-X1)=800濕物料含水量為42%,經干燥后為4%(均為濕基)，產品產量為s,空氣的干球溫度為21C,相對濕度40%,經預熱器加熱至93c后再送入干燥器中，離開干燥器時空氣的相對濕度為60%,若空氣在干燥器中經歷等始干燥過程，試求：在I—圖H上畫出空氣狀態(tài)變化過程的示意圖；設已查得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)0預熱器供應之熱量Qp(kw)0解：W1=,W2=,qmG2=Sto=21,加=,t1=93,(|2=,11=I2Ho=,H2=qmG2(1-W2)=qmG1(1-W1)qmw=qmG1-qmG2=有一連續(xù)干燥在常壓下操作，生產能力為1000kg?h-1(以干燥產品計)物料水分由12%降為(均為濕基)物料溫度則由15c至28C,干物料的比熱為？kg-1絕干料，C,空氣的初溫為25C,濕度為？kg-1絕干空氣，經預熱器后升溫至70C,干燥器出口廢氣為45C,設空氣在干燥器進出口處始值相等，干燥系統(tǒng)熱損失可忽略不計，試求：①在H—I圖上(或t—H圖上)示意畫出濕空氣在整個過程中所經歷的狀態(tài)點；②空氣用量(m3?h-1)(初始狀態(tài)下)；為保持干燥器進出口空氣的焓值不變，是否需要另外向干燥器補充或移走熱量？其值為多少？解：qmG2=1000,W1=12%,W2=3%,1=15,2=28,Cs=,325C,H0=,ti=70C,t2=45℃,I1=I2①qmGc=1000=880,x1=12/88=,x2=3/97=qmw=880若要 I1=I2,需QD=21375kg/h6-7用熱空氣干燥某濕物料?？諝獬跏紲囟?to=20C,初始濕度Ho=水？kg-1干氣。為保證干燥產品質量，空氣進干燥器的溫度不得高于 90℃；為此在干燥器中間設置加熱器?？諝饨涱A熱器升溫至 90℃通入干燥器，當熱空氣溫度降至 60℃時，再用中間加熱器將空氣加熱至 90℃，廢氣離開干燥器時的溫度變?yōu)?60℃。假設兩段干燥過程均視為等焓過程。1、在濕空氣的H-I(或t—H)圖上定性表示出空氣通過整個干燥器的過程；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+2490H0=+X>90+2490注I2=+))60+2490H2=X60+(>60+2490)H2，=+’=?-H2=「.qmL/qmw=1/(H?2-H1)=1/在一常壓氣流干燥器中干燥某種濕物料，已知數據如下：空氣進入預熱器的溫度為 15℃濕含量為水 ?kg-1絕干氣，焓為 35kJ?kg-1絕干空氣；空氣進干燥器溫度為 90℃， 焓為 109kJ?kg-1絕干空氣； 空氣出干燥器溫度為 50℃；濕含量為 kg水?kg-1絕干氣；進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；干燥器生產能力為237kg?h-1(按干燥產品計)。試求：1．絕干空氣的消耗量( kg絕干氣 ?h-1)；2．進預熱器前風機的流量( m3?s-1)；3．預熱器加入熱量( KW)(預熱器熱損失可忽略) 。附濕空氣比容計算公式：V=(+(t+273)/273X(X105)/P。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：進預熱器前to=20C,Ho=水？kg-1絕干氣進干燥器前t1=120C;出干燥器時t2=70C,小=kg水？kg-1絕干氣物料的狀況：進干燥器前尸30C,Wi=20%(濕基)。出干燥器時2=50C,W2=5%(濕基)。絕干物料比熱cs=?kg-1?C-1干燥器的生產能力為h(按干燥產品計)。試求：(1)絕干空氣流量qm,L(kg絕干空氣？h-1);(2)預熱器的傳熱量Qp(kJ?h-1);(3)干燥器中補充的熱量QD(kJ?h-1)。假設干燥裝置熱損失可以忽略不計。解：t0=20C,Ho=,t1=120C,t2=70C,H2=,i=30C,wi=,2=50C,W2=5%,Cs=,qmG2=Xi==,X2=5/95=qmGc=qmG2(1-W2)==qmw=qmGc(X1-X2)=2=+X與0=QD=qmL(I2-I1)+qmGc(I2'-I1')=138436-10在常壓絕熱干燥器內干燥某濕物料， 濕物料的流量為600kg?h-1,從含水量20%干燥至2%(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預熱器升溫至100c后進入干燥器，空氣出干燥器的溫度為60C(1)完成上述任務需要多少kg絕干空氣？h-1