化工原理课后习题答案

第七章吸收1,解:(1)y0.008x——10171017P301.9KPaH,E不变,100018…E则m—P0.104777410410.2563301.91032,解:_ _35.91033301.910y0.09x0.0195x0.010470.05y0.97x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。P1atm,T293k,故D3,解:HCl在空气中的扩散系数需估算。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通过塔的物料衡算，得到如果NaOH溶液相当浓,程。Gmy1 y2A可设溶液面上在塔顶的推动力在塔底的推动力对数平均推动力031106

315106, 31531yyLmy2y10106In31531122.5106HCl在水中的扩散系数Dl.水的缔和参数粘度293K 1.005CP,分子体积VA3.74,解:吸收速率方程Na D/RTxP/Pbm1和2表示气膜的水侧和气侧，A和B表示氨和空气1 2,PBM -96.2100.698.4kN/m代入式2x=0.000044m得气膜厚度为0.44mm.5,解：查25C水汽在空气中扩散系数为D0.256cm2/sTOC\o"1-5"\h\z1.75 1.7580CT,D2DiT2 0.256当 0.344cm2/s3.44105cm2/sT1 29880C水的蒸汽压为n47.38kPa,P20时间t叫 218--2 2169sNA7.2510 40.36,解:画图7,解：塔低：y1315106G0.34kg/m2s塔顶：y31106x20的NaOH液含2.540g/l100kgNaOH/m3的NaOH液的比重=液体的平均分子量:KgPyyLmZACO2蒸汽压可以忽略，即气相阻力控制传递过由上式得：KGa8.93105kmol..m3skNm28,解：V2yi1 0.00029,解：塔顶白推动力 丫2丫2 0.0003塔底的推动力 丫Y1 0.030.026 0.004对数平均推动力0.0040.0003 0.00143In0.0040.0003LmAZ根据GmK丫2A(aPYY即GmKY2&aYYLLmAZ传质单元高度H°g传质单元数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不够用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不变,0.002,X20,X1?107m,即填料层应增加故Hog又Y0.004,X20S解得：”3.5Y2即：排放浓度是合格的HOGNOGh HOGNOG10.5627mHOGmGL1 -In0.438 0.562 5.B10.951 八1cAIn1SSAS 0.02试差设S0.53代入式A得Nog6.76设S0.48NOG6.30设S 0.42 Nog设S 0.32 Nog设S 0.31 Nog5.85.25.14左边等于右边13,解：（1）yi10010332（2）NOG122.474Vm1 0.07L（3）ZHOGNOG0.68614,解：因氨得平衡分压为零，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现操作条件基本相同，故三种情况下的HOG于是所需填料塔高度之比为：第八章0.0753mVLIn加yaIn，1G/Kya,可认为相等。干燥6-1X105Pa（1个大气压）、温度为50c的空气，如果湿球温度为30C,计算：（1）湿度；（2）始；（3）露点；（4）湿比容解：1、H=,I=116kJ/kg,td=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qm,L解：示意图—14Aoe口预热器14CHA=?kg-1干气见右图含水量由40%M至5%（均为湿B

83oC詈理论干燥器热有干气，离开干燥器时湿度H2为水？kg1嗡干弋（3）解：水分蒸发是qm,W（kg水？h-1）;空气消耗qm,L（kg绝干气?h-1）;原湿空气消耗量qmL（kg原空气？h干燥产品量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器将含水20%的物料干燥到5%（均为湿基），处理湿物第k为1000kg=C,83oC,

-1 .

HC=0.03kg?kg干气G—80% HA=匚口-1HA=度无物为I经干燥后物料的H1为水？kg-1绝般，试求：-60”631.6kg/h某厂利用气流干燥10.05已知每小时处理的原料量为1000kg,于40c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 20C,湿球温度为C,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 60C,湿球温度为40C,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m3?h-1?(以进预热器的状态计)(2)空气进干燥器的温度？0c时水的汽化热？kg-1,空气与水汽比热分别为与？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查图得：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21C,相对湿度40%,经预热器加热至93c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始干燥过程，试求：在I—图H上画出空气状态变化过程的示意图；设已查得Ho=水？kg-1绝干气，H2=kg水？kg-1绝干气)，求绝干空气消耗量qm,L(kg绝干气？s-1)0预热器供应之热量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=有一连续干燥在常压下操作，生产能力为1000kg?h-1(以干燥产品计)物料水分由12%降为(均为湿基)物料温度则由15c至28C,干物料的比热为？kg-1绝干料，C,空气的初温为25C,湿度为？kg-1绝干空气，经预热器后升温至70C,干燥器出口废气为45C,设空气在干燥器进出口处始值相等，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(m3?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：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用热空气干燥某湿物料。空气初始温度 to=20C,初始湿度Ho=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℃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 109kJ?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)。试求：1．绝干空气的消耗量( kg绝干气 ?h-1)；2．进预热器前风机的流量( m3?s-1)；3．预热器加入热量( KW)(预热器热损失可忽略) 。附湿空气比容计算公式：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采用常压操作的干燥装置干燥某种湿物料，已知操作条件如下:空气的状况：进预热器前to=20C,Ho=水？kg-1绝干气进干燥器前t1=120C;出干燥器时t2=70C,小=kg水？kg-1绝干气物料的状况：进干燥器前尸30C,Wi=20%(湿基)。出干燥器时2=50C,W2=5%(湿基)。绝干物料比热cs=?kg-1•C-1干燥器的生产能力为h(按干燥产品计)。试求：(1)绝干空气流量qm,L(kg绝干空气？h-1);(2)预热器的传热量Qp(kJ?h-1);(3)干燥器中补充的热量QD(kJ?h-1)。假设干燥装置热损失可以忽略不计。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与0=QD=qmL(I2-I1)+qmGc(I2'-I1')=138436-10在常压绝热干燥器内干燥某湿物料， 湿物料的流量为600kg?h-1,从含水量20%干燥至2%(均为湿基含水量)。温度为20C,湿度为水？kg-1绝干气的新鲜空气经预热器升温至100c后进入干燥器，空气出干燥器的温度为60C(1)完成上述任务需要多少kg绝干空气？h-1