化工原理解答题

1、化工原理解答题作者:日期:三 计算题请务必写出详细的计算过程。1设计一连续精馏塔，在常压下分离甲醇水溶液15kmol/h。原料含甲醇0.35，塔顶产品含甲醇0.95,釜液含甲醇0.04 （均为摩尔分数）。设计选用回流比为1.5，泡点加料。间接蒸 汽加热。求（1）甲醇回收率，（2）提馏段操作线方程。（10分，每一问5分）解：已知x1 iAAr "1h12、图示的输水管路，用离心泵将江水输送到高位槽，已 知吸入管径为 70X3mm，管长15m，压出管路 70X3mm, 管长80m。（管长均包括局部阻力损失的当量长度）。摩擦系数均为0.03。 Z为12米。离心泵特性曲线为He=30-6 x

2、i05qv2其中He为m,流量单位为 m3/s。试求管 路的流量。（5分）3、有一回转真空过滤机每分钟转 2转，每小时可得滤液 4m3。若过滤介质的阻力可以忽略 不计，问（1）每小时欲获得6m3的滤液转鼓每分钟转几周？ （ 2）此时转鼓表面的滤饼厚度 为原来的多少倍？操作中所用的真空度维持不变。（10分，每一问5分）0.048kg/(m2s),4、某火炉通过金属平壁传热使另一侧的液体蒸发，单位面积的蒸发速度为与液体交界的金属壁面的温度为 110C。使用时间久后，液体一侧的避免上形成一层2mm厚的污垢，污垢的热导率为 =0.65w/ （ m.k）。设污垢层与液面交界处的温度仍然为110C,且蒸发

3、量保持不变，求与垢层交界处的金属壁面的温度。液体汽化热r = 2000kJ/kg （10分）5、某常压操作的干燥器的参数如附图所示，其中空气状况to= 20C, Ho= 0.01kg/kg干气，ti= 120C, t2= 70C, H2 = 0.05kg/kg 干气；物料状况1 = 30C,含水量 w1 = 20%, 2=50 C,含水量 w2 = 5%,绝对干物料的比热 Cps= 1.5kJ/kg.k干燥器的生产能力为 53.5kg /h（以出干燥器的产物计），干燥器的热损失忽略不计，求空气用量。（5分）6、将2.0% （质量分数）的盐溶液，在28C下连续进入一单效蒸发器中浓缩至3.0%。蒸

4、发器的传热面积为 69.7m2,加热蒸汽为110C饱和水蒸汽。加料量为4500kg/h,料液的比热为4100J/kg. C .沸点升高可以忽略。操作在101.3kpa下进行。100C水的汽化潜热为 2258 kJ/kg ,110C水的汽化潜热为 2218 kJ/kg求：（1）蒸发的水分量，（2）蒸发器的传热系数。（10分, 每一问5分）7、欲设计一连续精馏塔用于分离含苯和甲苯各50%的料液，要求馏出液含苯 0.96，残液中含苯不高于0.05 （以上均为摩尔分数）。泡点进料，选用的回流比是最小回流比的1.2倍,物系的相对挥发度为 2.5。求：（1 ）选用的回流比，（2）精馏段操作线方程，（3）提馏段操作线方程。（10分，第一问4分，其余每一问3分）7、用水泵将水送到高位槽，吸入口与水池液面的垂直距离Hg为3m,吸入管路内径为50mm，管长8m,管路总的局部阻力系数为10.75，管路摩擦系数为 0.029。（1）估算当泵的吸水量为20m3/h，操作温度为2