化学工程基础著课后习题答案

二第章传 平壁炉的炉壁021、42 0 系·. tb3 0

2 1q b10 21

611 21

761 同

1.W037

1 0 0 210.1

642 1-·-0. 21℃和12 (

21

0. 2ni0 0 0 0

.1590 0 0

1-能使保温层内、外温度分别 0 1-解：Q2

03 1

1

60.

01500

nl

0m63631 2

310 2,

1, 22=

s 2 4 , m2,2 Q/

2d

l b ,2m

,

Q.Q4

7-2 管壳式换热器的列管长.-m12 ℃的冷冻盐s·m3.0 1-的速度流 5.p= ··- iu02310. （层流e 2 58 e

r

0d 12

>L

3d1 rP1( d )i3(0) 0 0 1 86 1937 2303 ))3 2m20 1

3 tc p 4

2

2850(

52

340

0.021(365

5t22t26=48.换管套是器热预料原的1-2油石温度分别342C761C，原油进、出口温度分别 C751C。现改为逆流操作 m 解：并28)tm

167nl243

q /qc/ ) c(t/t m,h,ph 2m p,c tmT T2 / /

tmT1T2t2 T2) T2) T)/(t/t) t/)(T/t ( 2 1 / (Tt) t) 又 t/ 1 t2 T t2

1.

nl1T/ 90

nl112 即T2t./34289(T/t)2 89t/ t/ C

t/ 1 T

nl161 T/ 并1-262的 09C冷至却05 032 试求冷却水的t2 解：）定性温 7=Qkmh,p,h 6 Q KS

.456 解得5.

nl90

.456Q6 69 1

g4

5

1- ·kWm2-·C1-，管壁的导热系m·54 01gk3J·1-·℃1-,苯的09c.p1=01 1 1 1. 0(m,h 218.2

K 21b 1d00. 25 1 52

2

4522 1700S0

9.5 81 Q

1

4 110)

20解：定性温度 04 长，流量为每小 0℃m·gk39=2.1 3-时℃71c0.p1= 01gk3·J1-·℃1-6，28.2= 8669.9.10=rP 。） 1. 293 186 75 s1

：1-·℃1-，7

852

0

eR

（湍流1 2

34

0 0 4.0.43320 ) d0.

03

1-平均流速 已 系数。57C下甲烷51.

1-·℃1-解：定性温度 . 1 2

m8

57 D

D1973d

0

019

0 100.

2 r 0

000030 4000Pr(1.. (0)

0

01.0.019

i 1030i 1-2 为59、h· 1-的过热氨 51℃的水为冷却剂在换热器中逆流操作。测 031-，氨k 1-，忽略热损失02℃的水cpJ·81 Q1647

303

10 3 t2t000021水的定性温度

p

1℃

(t/-1 15 ( 25.4 tm (/ 25.4)

s·91（取1-水

解：设水的出口温度q=Qc,mcc,p(t2t–1)q=h,m22

℃

15. . tm15

71.8 m· 2- 2 n 3 .u

0 2540m0210.2040 0.eR 0 0131 974 0 rP 5 0 1 3790. 100)3 0

2CK 74 2C 0. 55，℃用仍若，变不度温口·gk4.01- （饱和蒸汽忽略污垢热 T01k. . 331=T c,mc,pc(t2t–1)K= 1（）使c,qm苯氯蒸减小，K减小则应Q， 53)t 331

新工况：/q=c,m/c,pc(t2t–1)K=/St 2（m 4. 3（ 3 / / 湍流

K 0 ) (0 u

)

苯K 苯K氯m 722. 代入（）

6

2.

3 35)T/( tm T/35lnT/

59 26 程过T- T烷1.和正 l烷 6.p0258 t232. 6. 878

86 解：tb

2.542 6.p0 56016.

2.5

2321p01 6. 878 878 .2 6 2t24.524. 202 p1 .2p2 22 y1.1用相对挥发度的概念3- yx关系如何计算，请写出计算过程。 已。）数分百尔摩（

gl醇

8.126.12

t222.t12解：设乙醇为A，甲乙酮为B 8.

222t.

222 Ap0146.8mgA

B6.33gHB

0671.810.A5x 146 5x 336 （） gl

A A

1 0 5 1 0 5 p0pp（） p0B

78 tb

792 8.p0 8.

222t.

222 Ap07838gHA 6 B

Bg0B

p0783 . 1052Bp0745 B

pp 再按公式y

/ 求出若干组yA-xAA 常 常0x

0

0 x 78. 00f.1310. 0d.1980. 0 x 78 00.w1

(

4643 29 k

,F.87 .

,. n -3合溶.0 aPk3.101 1-·℃1- 1- 解：q .1 30397 y q

0 4y.

1q.1

11 7 q线方程 x.1.：

（）（）若每小时得到塔底o（）

1 解： 1x. 得q线与平衡线交点坐标 y2x1x 0.5 0m.y5x0.

0=y..

x4 0 x d n4R.1 50. （）q1-

=

.3qDn=xf-xw3. -

xd-w

.

x9.0

=1-

1 7.017.01= qq=l3. 3.,n6·l 338 n

xm

x 0. m1

m338 5n L 2. y

05

得 y qxxf1

0 xx

0=y q11. 21 0.Rm .4030.y25x 0.24 a （表压 （）（） 解：）泡点进料，线与平衡线的交点坐标：xxf0=53y 1 16 0 835 0 0 0 0 0 ./

2（）n

1/0

1 下同）5.0（摩尔分数 ..10、 n,L

30

1 ==x2+1()1

+1

1y+n xn++R +Ry2=2

25

2 +1 少多是又数板%08该， ℃1 解：） TBb-TAb+ 139

138 273

0 2（） 08 1 3（

y 0. 0f1f f

0.x0d9yf0 . 0.1=R 4（ R-Rm=26- 252=S

=NNTE8.

5.2回7.0，成分别0.0、 回1y+n xn+

n

n 5.2 x

y2* = . -1) G y2*-= G y2*-= 32-3 某吸收塔用溶剂B吸收混合气体中的A化合物。在塔的某一点，气相中A的分ak12液中 A的浓度0.1 3-·lomk441.0 Gk 2- 1-验。证实系统服从亨利定律 aPkA8= 液相的平衡浓度为.01lo3-mk 3-，求下列各项：Gp－*81 8pA-ip,A

N

acA*-cAp=AH- K *hl·o8011.0 (ApA-pA) 1=1+ HkL kL=48K G H.

. -c= 4I, AkL=8357.42（

1

kG - 1- c总=总总 1=3=6.1 a3-Pk1-EPm总2311=1+ HkL K K 4.6G= Kxc=总 理原本工应反学 2- 21.

,82 OSA解 A

(

2

0 yy,(01A1A

Ay,01yA0 4 1 x

%.593 A01.5y0 C37001a5P（绝压）下的反应：4H01→C22H4H+A（ 时，pA、yA、cA、B各为多少？解：依题意0y,A1=x，%0A5=211

=pA

301007

)!se·e A+1AyoAp=p0A(1-xA)=qe=serap!pse过程. A+1AyoAy=y0A(1-xA)=qe=1(1-05%)0=A+1AyoA Bc2xAB

250%.927

A1xAA

C2 →C2H4H+

k7.3 4.07xA5.0

4.0

·=90. HCO3CCO4H9H+4A（） R（S - k 等

）

解： 0,cA

3- 9.427 ), 116) =qna0 3

cA

xA,f tr

0(

2,A

x 0 70

0

691 2 1A

VR

7.6-4 某气相一级反应3→ 1×33

=3-12=A1A

1（）求在间歇反应器中反i 后的

r

V

1

x r0

A,0 A A

c

nl

(

,A1

x Ax

10,A01

3-

1 （= = PP=0·n=Pn+10(AyA 1 45 1-1 45kA1= lo, ni3· 1，求反应器体积3）应器体积 m3 l0,cAk= 1 (1

c=

.05 01.0)）f,Ac=0,1A（-f,A (1 3-

0,V

51 3（3）=

=c0A-cA

3=8-cf f +O2=== a .k1=m7sl·3·k 1 m3h·1-（） （）（） 解：0A

p0A

1.

xA,f

A0( A

17.=1·xAf 17.

x-

Af7.1) 30q,V= . A

- .0= y0,A xA,f A2A2

(r

c,A0

1x 0

.5x)

,A00.5xA)A A

Ack,A0

1(x)

-1(nl5.

.

-xf3

1-21-4 含惰性物 倍求此时AA=3-1 A

y A

A0,1（ AyA0xA)qV

+ ∴x.0=

A0,A t , ∴t

V

,A 1x

1x 0 ,n,A0

01111

,A

(A1

0ck,A

1x1

1

001k

1011010i.03 58-4本和 ,A0A1 解：） A,A0A0(

0

,A

x) 7

0

691 2 1A 2（）根据计算结果可知，同一反应在相同条件下，达到同一转化率，所需反应器体积

A)4710 lmk 02（）2.3（）2.

..

1 解：）12=2.0

=

·

= 2 ,A0kc0A2(1-2

i. x

(r A

ck(21x

1

.

- )-e（

0.0471)41.

3（）1=xA,1

0

A,

(21x

1

A, = 2 ,A0kc0A2(1-2

4（ ）知,1=18 2

x,A

A

x

2

A x =1·（

- )-e（

0.0471)41.

转化率 m3