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化工原理课后习题答案

第七章 吸收1,解:(1)008.0=*y 1047.018100017101710=+=x (2)KPa P 9.301= H,E 不变,则2563.0109.3011074.734⨯⨯==P E m (3)0195.0109.301109.533=⨯⨯=*y 01047.0=x 2,解:09.0=y 05.0=x x y 97.0=* 同理也可用液相浓度进行判断3,解:HCl 在空气中的扩散系数需估算。

现atm P 1=,,293k T =故()()smD G 25217571071.11.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=HCl 在水中的扩散系数L D .水的缔和参数,6.2=α分子量,18=s M粘度(),005.1293CP K =μ 分子体积cm V A 33.286.247.3=+= 4,解:吸收速率方程()()()12A A BM A P P P P RTx D N --= 1和2表示气膜的水侧和气侧,A 和B 表示氨和空气()24.986.1002.9621m kN P BM =+=代入式x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm.5,解:查s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数ο下C ο80,s cm s cm T T D D 25275.175.112121044.3344.029*******.0-⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= C ο80水的蒸汽压为kPa P 38.471=,02=P时间s NA M t 21693.041025.718224=⨯⨯⨯==-π 6,解:画图7,解:塔低:6110315-⨯=y s m kg G 234.0=' 塔顶:621031-⨯=y 02=x的NaOH 液含3100405.2m kgNaOH l g =⨯ 的NaOH 液的比重=液体的平均分子量:通过塔的物料衡算,得到()()ZA L y y P K A y y G m G m λ-=-21如果NaOH 溶液相当浓,可设溶液面上2CO 蒸汽压可以忽略,即气相阻力控制传递过程。

∴在塔顶的推动力6210310-⨯=-=y 在塔底的推动力61103150-⨯=-=y对数平均推动力()()66105.122313151031315--⨯=⨯-=-In L y y m λ由上式得:()2351093.8m kN s m kmol a K G -⨯=8,解:()0002.0112=-=ηy y9,解:塔顶的推动力()0003.022=-=λY Y塔底的推动力()()004.0026.003.011=-=-=λY Y对数平均推动力00143.00003.0004.00003.0004.0=-=In 根据()()AZ L Y Y aP K A Y Y G m G m λ-=-21即()()Z L Y Y a K Y Y G m Gm λ-''=-21 传质单元高度()m a K G H Gm OG 375.004.015.0==''= 传质单元数 ()218.20375.08.7≈==OG N10,解:35.12.103.08.0003.003.0=⨯-=G L 89.035.12.1==Sm N H h OGOG 0.61.847.8958.0>=⨯='='不够用 11,解:(1)02.01=Y ,02=X ,04.02=Y ,008.01=X012.0008.05.15.11*1=⨯==X Y , 0*2=Y由OG OG N H Z = m N Z H OG OG 61.377.210===∴ 由于20008.0004.002.02121=--=--=X X Y Y G L 而5.1=m 故133.15.12≠===mG L A(2)02.01='Y , 002.02='Y , 02='X , ?1='X m Z Z Z 71017=-=-=∆,即填料层应增加7m(3)因G L 不变,故OG OGH H ='不变 又004.01='Y , 02='X 75.025.1===L mG S解得:5.321=''Y Y即:排放浓度是合格的12,解:OG OG N H h = OG OGN H h ''=' .5562.095.011438.0562.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=In N OG B()⎥⎦⎤⎢⎣⎡'+'-'-=S S In S 02.011111.5 A试差 设53.0='S 代入式A 得 76.6='OGN 设48.0='S 30.6='OG N 设42.0='S 8.5='OGN 设32.0='S 2.5='OGN 设31.0='S 14.5='OGN 左边等于右边13,解:(1)07.04.221321010031=⨯=-y 0753.007.0107.01=-=∴Y (2)⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎪⎭⎫ ⎝⎛--=L mV mX Y mX Y L mV In LmV N OG 2221111(3)m N H Z OG OG 1.689.8686.0=⨯=⋅=14,解:因氨得平衡分压为零,故0*=y ,而有a a y y =∆,b b y y =∆,()()a b b ay y In y y y -=∆,于是ab m a b OG y y In y y y N =∆-= 又吸收率b a y y -=1ϕ,故ϕ-=11a b y y ,而有ϕ-=11In N OG现操作条件基本相同,故三种情况下的a OG Ky G H =,可认为相等。

于是所需填料塔高度之比为:第八章 干燥6-1 ×105Pa (1个大气压)、温度为50℃的空气,如果湿球温度为30℃,计算:(1)湿度;(2)焓;(3)露点;(4)湿比容解:1、H=, I=116kJ/kg, t d =25?C6-2 已知一个干燥系统的操作示意图如下:在I -H 图中画出过程示意图 求循环空气量q解:6-3?kg -1绝(q mG 1H 1=, H 2=q mGC =q mG1(1-w 1)=1000=600kg/h x 1==, x 2=5/95=①q mw =q mGC (x 1-x 2)=600h /6kg .63105.01600w 1q q 2mGC mG2=-=-=某厂利用气流干燥器将含水20%的物料干燥到5%(均为湿基),已知每小时处理的原料量为1000kg ,于40℃进入干燥器,假设物料在干燥器中的温度变化不大,空气的干球温度为20℃,湿球温度为℃,空气经预热器预热后进入干燥器,出干燥器的空气干球温度为60℃,湿球温度为40℃,干燥器的热损失很小可略去不计,试求:(1) 需要的空气量为多少m 3?h -1?(以进预热器的状态计) (2) 空气进干燥器的温度?0℃时水的汽化热?kg -1,空气与水汽比热分别为与?kg -1?K -1解:w 1=, w 2=, q mG 1=1000kg/h, θ1=40℃, t 0=20℃, t w 0=16.5℃, t 2=60℃, t w 2=40℃ Q =(t 2-t 0)+q mw (2490++q mGC (θ2-θ1)+Q c I 1=I 2查图得:H 0=, H 2=I 1=+t 1+2490H 0=+t 2+2490H 2 =+××60+2490×= +×t 1+2490×=+=4.14803.19.247.1771=-=t ℃q mGC =q mG 1(1-w 1)=1000=800 x 1==, x 2=5/95=q mw =q mGC (x 2-x 1)=800湿物料含水量为42%,经干燥后为4%(均为湿基),产品产量为s ,空气的干球温度为21℃,相对湿度40%,经预热器加热至93℃后再送入干燥器中,离开干燥器时空气的相对湿度为60%,若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求:(1) 在I —图H 上画出空气状态变化过程的示意图;(2) 设已查得H 0=水?kg -1绝干气,H 2= kg 水?kg -1绝干气),求绝干空气消耗量q m,L (kg 绝干气?s -1)。

预热器供应之热量p Q (kw )。

解:w 1=,w 2=, q mG 2=st 0=21, φ0=, t 1=93, φ2=, I 1=I 2 H 0=, H 2=q mG 2(1-w 2)=q mG 1(1-w 1) 111221--=w w q q mG mG ∴∴q mw =q mG 1- q mG 2=有一连续干燥器在常压下操作,生产能力为1000kg ?h -1(以干燥产品计)物料水分由12%降为3%(均为湿基)物料温度则由15℃至28℃,绝干物料的比热为 ?kg -1绝干料,℃,空气的初温为25℃,湿度为 ?kg -1绝干空气,经预热器后升温至70℃,干燥器出口废气为45℃,设空气在干燥器进出口处焓值相等,干燥系统热损失可忽略不计,试求:① 在H —I 图上(或t —H 图上)示意画出湿空气在整个过程中所经历的状态点; ② 空气用量(m 3?h -1)(初始状态下);为保持干燥器进出口空气的焓值不变,是否需要另外向干燥器补充或移走热量?其值为多少?解:q mG2=1000, w1=12%, w2=3%, θ1=15, θ2=28, C s=, t0=25℃, H0=, t1=70℃,t2=45℃, I1=I2①q mGc=1000=880, x1=12/88=, x2=3/97=q mw=880若要I1=I2, 需Q D=21375kg/h6-7用热空气干燥某湿物料。

空气初始温度t0=20℃,初始湿度H0=水?kg-1干气。

为保证干燥产品质量,空气进干燥器的温度不得高于90℃;为此在干燥器中间设置加热器。

空气经预热器升温至90℃通入干燥器,当热空气温度降至60℃时,再用中间加热器将空气加热至90℃,废气离开干燥器时的温度变为60℃。

假设两段干燥过程均视为等焓过程。

1、在湿空气的H—I(或t—H)图上定性表示出空气通过整个干燥器的过程;2、汽化每千克水所需的绝干空气量和所需供热量。

解:t0=20℃, H0=, t1=90℃, t?2=t2=60℃I1=+t1+2490H0=+××90+2490×=I2’=+’)×60+2490H2’=×60+(×60+2490)H2’=+’=∴H2’= ∴q mL/q mw=1/(H?2-H1)=1/在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料,已知数据如下:空气进入预热器的温度为15℃湿含量为水?kg-1绝干气,焓为35kJ?kg-1绝干空气;空气进干燥器温度为90℃,焓为109 kJ?kg-1绝干空气;空气出干燥器温度为50℃;湿含量为kg水?kg-1绝干气;进干燥器物料含水量为水?kg-1绝干料;出干燥器物料含水量为水?kg-1绝干料;干燥器生产能力为237kg?h-1(按干燥产品计)。

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