化工原理第三版陈敏恒课后答案.doc

1、化工原理第三版陈敏恒课后答案课后学习网 课后学习网解题思路：1. 已知：xf=15%，F=30kg ，S=60kg，单级萃取，在 25下，水(B)醋酸(A)乙醚(S)系统平衡数据如下表水层 乙醚层水 醋酸 乙醚 水 醋酸 0.933 0 0.067 0.023 0 0.88 0.051 0.069 0.036 0.038 0.84 0.088 0.072 0.050 0.073 0.782 0.138 0.080 0.072 0.125 0.721 0.184 0.095 0.104 0.181 0.65 0.231 0.119 0.151 0.236 0.557 0.279 0.164 0

2、.236 0.287求：(1) E ，R，x，y (2) kA， 解题思路：乙醚 0.977 0.926 0.877 0.803 0.715 0.613 0.477(1) 由MSFF301=得图中 M 点 FSMF+S30+603用内插法过 M 点作一条平衡联结线, 得平衡时 R、E 相由图中读得各组组成xA=0.06RM=5.95cm 根据杠杆定律 E=MRMREyA=0.046且量得 RE=8.35cmR=ME(2)kA=yAxAx0A从图中读得 y0A=y0Ax0A1y01x0AA2. 已知：如图示 Xf F=100kg, S=80kg 求：（1）E，R，yA，xA (2) E0，R0

3、，yA0，xA0 解题思路： (1)由FMFS=S80M=100+80=0.44量 FS=4.6cm,FM=4.60.44=2.04cm得 M 点用内插法过 M 点作一条平衡联结线得平衡时 R、E 相，从图中读得 xA,yAE=MRMRER=ME（2）从图中读得 xf=0.29, xA0=0.16，yA0=0.77 物料衡算式F=E0+R0Fx0+R0x0 f=Ey0AA解得 E0, R03. 已知：F=100kg，t=25，xf=0.2，xA=0.1， 醋酸(A)水(B)乙醚系统平衡关系： yA=1.356xA1.201yS=1.618-0.6399e1.96yA xS=0.067+1.43

4、xA2.273 求：（1）R、E 及组成 （2）S解题思路：（1）xA=0.1 yA=1.356xA1.201=1.3560.11. 201=0.0854yS=1.618-0.6399e1.96yA=1.618-0.6399e1.960.0854=0.862 yB=1-yA-yS=1-0.0854-0.862=0.0526 xS=0.067+1.4300.12.273=0.0746 xB=1-xA-xS=1-0.1-0.0746=0.825S+F=R+E由物料衡算式Fxf=RxA+EyAS=Rx+EySS联立解出 R, E(2) S=E+R-F4已知：丙酮(A)氯仿(B)水(S)系统，t=25

5、，两级错流，xf=0.4，SS=1:1 FR1求：xA2 解题思路：作该系统相图连 FS，取 M1 点使 FM1=M1S(S=F)，用内插法过 M1 点作一条平衡联结线,得 E1，R1 连 R1S，取 M2 点使R1M2=M2S(S=R1)，用内插法过 M2 点作一条平衡联结线,得 E2，R2 读萃余相 xA2解题思路：1. 已知：F=100kg ，w1=29.9%，结晶盐为 Na2SO4 10H2O，t=20，w3=0.176，W=2kg 求：m解题思路：MNa2SO4=142w2=MNa2SO410H2O=322142=0.441322Fw1=mw2+(FWm)w3 得 m2. 已知：F=

6、100kg，w1=0.377，W=3.5kg，绝热蒸发，结晶温度 t3=20，结晶盐不含结晶水，w3=0.233, r 结晶=68kJ/kg, Cp=2.9kJ/(kg K), r 水=2446kJ/kg 求：进料温度 t1解题思路：绝热蒸发即 Q=0，无结晶水即 w2=1 物料衡算式 Fw1=mw2+(F-W-m)w3 得 m热量衡算式 Wr 水=mr 结晶+FCp(t1-t3) 得 t3. 已知：BET 法测比表面，-195不同 N2 分压下硅胶的 N2 平衡吸附量如下： p/kPa 9.13 11.59 17.07 23.89 26.71 x/mg/g 40.14 43.60 47.20

7、 51.96 52.76 p0=111.0kPa A0=15.4nm2 求：a解：以 BET 方程求解。p/p0以对 p/p0 作图，相应数值如下： 0x(1p/p)p/p0 0.08225 0.1044 0.1538 0.2152 0.2406p/p00.002233 0.002674 0.003851 0.005277 0.006005x(1p/p0)作图得斜率 B=0.02373 截距 A=2.28410-4 g/mg则 xm=1A+B比表面 a=N0A0xmM104c,（xkg 丙酮/kg 活性炭，1+417cc kg 丙酮/m3 气） =1.2kg/m3，c2=0，c1=0.01kg

8、 丙酮/m3 ， B=600kg/m3，KfaB=10 l/s，qv=30m3/h4. 已知：t=20，D=0.2m，L=0.6m，x=求：B 解题思路：x1=104c11+417c1得 c2=0x=x2+x1x2(cc2)c1c2x2=0操作线方程cB=0.05c1=0.050.01=0.0005kg/m3cS=0.95c1=0.950.01=0.0095kg/m3x=104ce=20C1+417ce0.0095dc=CBcc0.0005eCS得 cce=cdc20cc1048340c20c1048340cNofu=qv2D4uKfaBHof=L0=HofNofB=(x1x2)B(L0.5L

9、0)(c1c2)u解题思路：1. 已知：t=30，P=2kPa，与三种状态水接触，水温 50 30 18 10 传热方向 气 水 气 水 气 水 气 水 传质方向 气 水 气 水 气 水 气 水 求：传热、传质方向（用箭头表示）解题思路：查水的饱和蒸汽压 50 Ps=12.3kPa 30 Ps=4.25kPa18 Ps=2.08kPa 10 Ps=1.23kPa以 t为传热条件， PH2O为传质条件确定传热、传质方向2. 已知： P=101.3kPa，t1=25，tw1=20，=40，Z=逆流接触。 求：（1）大量空气，少量水，1 （2）大量水，少量空气，t2，H2 解题思路：（1）大量空气处

10、理少量水的极限温度 1为空气的湿球温度 1= tw1（2）大量水处理少量空气的极限温度 t2 为水的温度 t2=2=40，且湿度为 HS 查 40下，Ps=7.38kPaH=HS=0.622PSPP S3. 已知：P=320kPa，t=30 ，tw=24 ，氢气水系统，/kH=17.4KJ/Kg求：H（kg 水/kg 干氢气）解题思路：查得24下，Ps=3.0kPa, rW=2436.4KJ/KgHMH2OW=M pWH2PpWH=H(tt)WWkHrW4. 已知：P=101.3kPa， t1=30，tw1=28，t2=10，td2=10， 求：（1）析出的水分 W（kg 水/kg干气） （2

11、）t3=30，求 tw3解题思路：（1）查水的饱和蒸汽压 28 ps=3.82kPa r=2434.8kJ/kg 10 ps=1.23kPaHWW=0.622pPpWH1.091=HWr(t1tw1)WHpS2=HS2=0.622PpSW=H1H2（2）H3=H2=0.0076kg 水/kg 干气设 tw3=18，查得 Pw3=2.08kPa，rw3=2451kJ/kgHpW3W3=0.622PpW3trWW3=t31.09(HW3H3)验 tw3解题思路：1. 已知：t1=27，td1=22，t2=80， 求：1 ，2解题思路：查水的饱和蒸汽压 22 2.668kPa 27 3.6kPa 8

12、0 47.38kPa1=PdPS1PdPS22=2112. 已知：t1=65，tw1=40，t2=25，P=101.3kPa 求：W 水，Q解题思路：查水的饱和蒸汽压 40 7.375kPa rW=2401kJ/kg 25 3.168kPaHw=0.622pwPpwH1=Hw1.09(t1tw1) rwpSPpSH2=HS2=0.622W 水=H1H2I1=（1.01+1.88H1)t1+2500H1I2=（1.01+1.88H2)t2+2500H2 Q=I1I23. 已知：P=100kPa求：用焓湿度图填充下表。 解题思路：查焓湿度图干球温湿球温湿度 度 度 kg 水/kg 干空气 相对湿度

13、 热焓 kJ/kg 干空气水汽分压 kPa露点32.54. 已知：t1=80，H1=0.01kg 水/kg 干气，W 水=0.1kg/S，=30，V 干=10kg 干气/S，忽略热损失求：（1）I （2）t2（3）忽略 I，t2 解题思路：（1）喷水后气体增加的焓即液体所带入的焓I=W 水 cp/V干=0.14.1830/10=1.25kJ/kg 干气（2）I1+I= I2W0.1H2=H1+=0.01+=0.02kg 水/kg 干气V 干 10（1.01+1.88H1)t1+2500H1+I=(1.01+1.88H2)t2+2500H2 （1.01+1.88H1)t1+2500(H1H2)+

14、It2=1.01+1.88H2（3）若忽略 I，则 I1=I2（1.01+1.88H1)t1+2500(H1H2)t2=1.01+1.88H25. 已知：t1=30，td1=20，V 湿=1000m3/h，W=2.5kg/h ，t3=60 ，P=101.3kPa 求：(1) t2，H2 (2) 3解题思路：（1）查水的饱和蒸汽压，20时 Pd=2.338kPaH1=0.622PdPPdH1=(2.83103+4.56103H1)(t+273)V 干=V 湿 VHW 水V 干 H2=H1 td2=t2H2=0.622得 pS2pS2PpS2查对应的饱和温度 t2（2）查 60，pS3=19.91

15、kPa3=pS2 pS36. 已知：P=101.3kPa，t=25 , =100%，X1*=0.02kg 水/kg 干料=40% ，X2*=0.007kg 水/kg 干料, X=0.25，空气 25，=40% 求：自由含水量，结合水量，非结合水量解题思路：自由含水量=X-X2*结合水量=X1*非结合水量=X-X1*7. 已知：N 恒=1.1kg 水/m2 h， GC=1000kg，A=55m2，X1=0.15kg 水/kg 干料， X2=0.005kg 水/kg 干料，X*=0，Xc=0.125kg 水/kg 干料， 求：解题思路： X1XcX2 干燥过程分恒速阶段与降速阶段两部分= 恒 +降

16、=GCX (X1XC)+XClnCAN 恒 X28. 已知：浅盘 n=50 只，盘底面积 7070cm，厚度h=0.02m， 湿=1600kg/m3， X1=0.5kg 水/kg 干料，X2=0.005kg 水/kg 干料，X*=0，XC=0.3kg 水/kg 干料 干燥条件：平行流过 u=2m/s，t=77，=10%，N 降(X-X*)求：解题思路：以一只盘为基准进行计算G=A h 湿=0.70.70.021600=15.68kgGC=G 1+X1查焓湿图，t=77，=10% 时，Htw=38，rw=2411kJ/kgH=(2.83103+4.56103H)(t+273)湿空气的密度 =1+

17、H H湿空气的质量流速G=u=0.0143(G)N 恒=0.8 (ttw) rwGCX1XC ANA 恒= 降=GCXCXlnC AN 恒 X2= 恒 +降9. 已知：t0=20 ，H0=0.01kg/kg 干气, t1=120，t2=70，H2=0.05kg/kg 干气,1=30，w1=20%,2=50，w2=5%，cps=1.5kJ/(kg )，G2=53.5kg/h， Q 损=0求：（1）V 空（2）QP（3）QD解题思路：（1）X1=w2 1w2w1 1w1X2=GC=G2(1x2)W=GC(X1X2)V 空=WW =H2H1H2H0(2) I1=(1.01+1.88H1)t1+250

18、0H1I0=(1.01+1.88H0)t0+2500H0QP=V 空(I1I0)(3) I2=(1.01+1.88H2)t2+2500H2i2=(cps+cpL2)2i1=(cps+cpL1)1QD=V 空(I2I1)+GC(i2i1)10已知：P=100kPa，w1=0.5，w2=0.01 ，G=20kg/s，t0=25，H0=0.005kg 水/kg 干气，t2=50，2=60%，理想干燥器求：（1）V（2）t1（3）解题思路：（1）X1=w2 1w2w1 1w1X2=GC=G(1x1)查焓湿图，t2=50，2=60% 时，H2V 干=GC(X1X2)H2H1V=V 干（ 1+H1）（2）

19、理想干燥器 I1=I2（1.01+1.88H1)t1+2500H1=(1.01+1.88H2)t2+2500H2（1.01+1.88H2)t2+2500(H2H1)t1=1.01+1.88H1（3）=t1t2 t1t011已知：P=100kPa，w1=0.20，w2=0.01 ，G=1.75kg/s，t0=20，tw0=16，2=70%，求：（1）一次预热 t1=120，V，（2）先预热至 t1=120达 2=70%后，再加热至t3=100， 再达 4=70% 后排出，求 V，解题思路：（1）Xw11=1w1Xw22=1w2GC=G(1x1)W水=GC(X1X2)理想干燥器由 IH 图查得：H

20、0，H2 ，t2W 水=V 干（H2H0）V=W 水H（1+H0）2H0=t1t2t1t0（2）0 1 2 4 2=70%有中间加热，理想干燥器由 IH 图得H4=0.0615kg 水/kg 干气，t4=51V=W 水(H+H0）4H（10)=(I1I2)+(I3I4)(I1I0)+(I3I2)H0=H1 I1I0=(1.01+1.88H0)(t1t0)H2=H3 I3I2=(1.01+1.88H2)(t3t2)I2=(1.01+1.88H0)t2+2500H0I1I2=(1.01+1.88H0)(t1t2)I4=(1.01+1.88H2)t4+2500H2I3I4=(1.01+1.88H2)

21、(t3t4)=(1.01+1.88H0)(t1t2)+(1.01+1.88H2)(t3t4) (1.01+1.88H0)(t1t0)+(1.01+1.88H2)(t3t2) 12已知：理想干燥器，V 循=0.8V 废，H0=0.0033kg 水/kg 干气，t0=16 t2=67，H2=0.03kg 水/kg 干气 ,G1=1500kg 湿料/h，w1=0.47，w2=0.05求：V，Q 预解题思路：X1=w2 1w2w1 1w1X2=GC=G(1x1)V 干=GC(X1X2) H2H1解法 1： 循环后，空气用量不变时， Q 予不变， 不变I0=(1.01+1.88H0)t0+2500H0I1=I2=(1.01+1.88H2)t2+2500H2Q 予=V 干(I2I0)V=V 干（ 1+H0）解法 2：由混点作物料恒算得 5Hm=H0+4H2得 HmI1=I2（1.01+1.88Hm)t1+2500Hm=(1.01+1.88H2)t2+2500H2得 t1，算 Q 干百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆