化工原理(管国锋主编 第三版)课后习题答案10 固体干燥

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固体干燥(化工原理)习题及答案

固体干燥(化工原理)习题及答案

固体干燥(化工原理)习题及答案1. 已知湿空气的(干球)温度为50℃,湿度为0.02kg/kg 干气,试计算下列两种情况下的相对湿度及同温度下容纳水分的最大能力(即饱和湿度),并分析压力对干燥操作的影响。

(1)总压为101.3kPa ;(2)总压为26.7 kPa 。

解:(1)kPa 3.101=p 时: 由 vvp p p H -=622.0kPa 156.302.0622.03.10102.0622.0=+⨯=+=∴H Hp p v查得50℃水的饱和蒸汽压为12.34kPa ,则相对湿度 %57.25%10034.12156.3%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 饱和湿度: 干气6kg/kg 08.034.123.10134.12622.0622.0=-⨯=-=S S S p p p H (2)kPa 7.26=‘p时:kPa 832.002.0622.07.2602.0622.0=+⨯=+=H Hp p v‘’ %74.6%10034.12832.0%100=⨯=⨯=s vp p ‘’ϕ干气‘’kg/kg 535.034.127.2634.12622.0622.0=-⨯=-=SSS p p p H由此可知,当操作压力下降时,φ↓,H S ↑,可吸收更多的水分,即减压对干燥有利。

2. 常压下湿空气的温度为80℃、相对湿度为10%。

试求该湿空气中水汽的分压、湿度、湿比容、比热及焓。

解:%10,C 80=ϕ= t查得80℃下水的饱和蒸汽压为47.38kPa 。

∴水汽分压 kPa p p S v 738.438.471.0=⨯==ϕ 湿度 干气1kg/kg 03.0738.43.101738.4622.0622.0=-=-=v v p p p H湿比容干气==/kg m 049.127380273)031.0244.1773.0(273273)244.1773.0(3+⨯⨯++⨯+=νt H H 比热 C kJ/kg 068.1031.088.101.188.101.1︒⋅⨯+=干气=+=H c H 焓 干气=+=kJ/kg 69.162031.024*******.12492)88.101.1(⨯⨯++=Ht H I H3.已知空气的干球温度为60℃,湿球温度为30℃,总压为101.3 kPa ,试计算空气的性质: (1)湿度;(2)相对湿度;(3)焓;(4)露点温度。

《化工原理》课后习题答案

《化工原理》课后习题答案

第一章绪论习题1.热空气与冷水间的总传热系数K值约为42.99k c a l/(m2・h・℃),试从基本单位换算开始,将K值的单位改为W/(m2・℃)。

[答案:K=50M(m2・C)]。

解:从附录查出:1k c a l=1.1622×10-3K W·h=1.1622W·h所以:K=42.99K c a l/(m2·h·℃)=42.99K c a l/(m2·h·℃)×(1.1622W·h/1k c a l)=50w/(m2·℃)。

2.密度ρ是单位体积物质具有的质量。

在以下两种单位制中,物质密度的单位分别为:S I k g/m2;米制重力单位为:k g f.s2/m4;常温下水的密度为1000k g/m3,试从基本单位换算开始,将该值换算为米制重力单位的数值。

〔答案:p=101.9k g f/s2/m4〕解:从附录查出:1k g f=9.80665k g·m/s2,所以1000k g/m3=1000k g/m3×[1k g f/(9.80665k g·m/s2)]=101.9k g f·s2/m4.3.甲烷的饱和蒸气压与温度的关系符合下列经验公式:今需将式中p的单位改为P a,温度单位改为K,试对该式加以变换。

〔答案:〕从附录查出:1m m H g=133.32P a,1℃=K-273.3。

则新旧单位的关系为:P=P’/133.32;t=T-273.3。

代入原式得:l g(P’/133.32)=6.421-352/(T-273.3+261);化简得l g P=8.546-3.52/(T-12.3).4.将A、B、C、D四种组分各为0.25(摩尔分数,下同)的某混合溶液,以1000m o l/h 的流量送入精馏塔内分离,得到塔顶与塔釜两股产品,进料中全部A组分、96%B组分及4%C组分存于塔顶产品中,全部D组分存于塔釜产品中。

化工原理干燥课后答案

化工原理干燥课后答案

化工原理干燥课后答案【篇一:化工原理干燥习题与题解】填空题:1. 在湿度一定时,不饱和空气的温度越低,其相对湿度越___. ***答案*** 大2. 等速干燥阶段物料表面的温度等于__________________。

***答案***干燥介质一热空气的湿球温度3. 在实际的干燥操作中,常用___________来测量空气的湿度。

***答案*** 干、湿球温度计4. 1kg绝干空气及_____________________所具有的焓,称为湿空气的焓。

***答案*** 其所带的h kg水汽5. 某物料含水量为0.5 kg水.kg?1绝干料,当与一定状态的空气接触时,测出平衡水分为0.1kg水.kg?1绝干料,则此物料的自由水分为_____________。

***答案***0.4 kg水.kg?1?绝干料7. 恒速干燥与降速干燥阶段的分界点,称为______________;其对应的物料含水量称为_____________________。

***答案*** 临界点、临界含水量 8. 干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽(或其它蒸汽)压力__________________。

***答案***大于干燥介质中水汽(或其它蒸汽)的分压。

9. 等焓干燥过程的条件是________________________________________________。

***答案*** 干燥器内无补充热,无热损失,且被干燥的物料带进,带出干燥器的热量之差可以忽略不计。

10. 作为干燥介质的湿空气,其预热的目的_______________________________________。

***答案*** h,t?1*****答案*** 自由含水量 x-x*=0.23-0.007=0.223;结合水量为x??100%=0.02 * 非结合水量 x-x??100%=0.23-0.02=0.2113. 影响恒速干燥速率的因素主要是____________________;影响降速干燥速率的因素主要是_____________________。

化工原理(管国锋主编 第三版)课后习题答案1 流体流动

化工原理(管国锋主编 第三版)课后习题答案1 流体流动

第1章 流体流动1某敞口容器内盛有水与油。

如图。

已知水及油的密度分别为1000和860kg/m 3,解:h 1=600mm ,h 2=800mm ,问H 为多少mm ?mh h h m kg m kg mm h mm h 32.181.91080.081.91060.081.9860?,/860/10,800,6003333321=∴⨯=⨯⨯+⨯⨯===== 油水ρρ2.有一幢102层的高楼,每层高度为4m 。

若在高楼范围内气温维持20℃不变。

设大气静止,气体压强为变量。

地平面处大气压强为760mmHg 。

试计算楼顶的大气压强,以mmHg 为单位。

⎰⎰=∴-=⨯⨯⨯-=⨯⨯-=⎩⎨⎧---⨯=⨯⨯=----=---127.724,04763.040810190.181.9)760/(10190.181.910190.1)2.2938314/(29151408055P P p m mHgP p Ln dz p dp p p gdz d ②代入①,得②①解:ρρ3.某水池,水深4米,水面通大气,水池侧壁是铅垂向的。

问:水池侧壁平面每3米宽度承受水的压力是多少N ?外界大气压为1atm 。

N dz gz P F 54023501045.12/481.9103410013.13)(3⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=⎰水ρ4.外界大气压为1atm ,试按理想气体定律计算0.20at (表压)、20℃干空气的密度。

空气分子量按29计。

345/439.12.293831429)1081.020.010013.1(m Kg RT PM =⨯⨯⨯⨯+⨯==ρ解:5.有个外径为R 2、内径为R 1为的空心球,由密度为ρ’的材料制成。

若将该球完全淹没在某密度为ρ的液体中,若球能在任意位置停留,试求该球的外径与内径之比。

设球内空气重量可略。

3/1'1232'3132)/1(/)3/4())3/4(--=∴=-ρρρπρπR R gR g R R (解:6.为放大以U 形压差计测气体压强的读数,采用倾斜式U 形压差计。

化工原理(管国锋主编 第三版)课后习题答案10 固体干燥

化工原理(管国锋主编 第三版)课后习题答案10 固体干燥

第10章固体干燥1)已知空气的干燥温度为60℃,湿球温度为30℃,试计算空气的湿含量H,相对湿度,焓I和露点温度。

CtCtk P apkgkJIppkPapHkPapCtHKrCKrttHHppPHkPapCtdsssHtwHhtwwt ssst st swwww,,,4.184.18,18.2/44.960158.0249060)0158.088.101.1(11/18.20137.0923.19600137.009.1/242730)/](/)[(0272.0)/(622.0247.430=∴===⨯+⨯⨯+=∴==Φ∴=====∴==--==-===查表得由干空气求得此时由时时解:查表得αα2)利用湿空气的I—H图完成本题附表空格项的数值,湿空气的总压。

3)湿空气(=20℃,)经预热后送入常压干燥器。

试求:①将空气预热到100℃所需热量:②将该空气预热到120℃时相应的相对湿度值。

12.3)/(662.0/02.0,3.10164.1981202/(8.8380/22.088.101.188.101.1.1=ΦΦ-Φ===⋅⋅==∆=⋅⨯+=+=解得干气水时))绝干气)绝干气(比热)解:sssHHHpppHkgkgHkPakPapCCkgkJCtCQCKGkJHHC4) 湿度为 的湿空气在预热器中加热到128℃后进入常压等焓干燥器中,离开干燥器时空气的温度为49℃,求离开干燥器时露点温度。

解: I = (1.01+1.88H)t +2500H∵等焓 ∴ I 1 = I 2∴(1.01+1.88H 1)t 1+2500H 1 = (1.01+1.88H 2)t 2+2500H 2(1.01+1.88⨯0.018) ⨯128+2500⨯0.018= (1.01+1.88H 2) ⨯49+2500H 2 ∴ H 2 = 0.0498 kg 水/kg 干气∵H pP p=-⨯0622. ∴0049806221013105...=⨯⨯-pp∴ p = 7510 Pa查表得 t d = 40℃5) 在一定总压下空气通过升温或一定温度下空气温度通过减压来降低相对湿度,现有温度为40℃,相对湿度为70%的空气。

《化工原理》第三版答案.

《化工原理》第三版答案.

D
'
(
2.58
1 10
5
)
1.46 104
P'
(
1
1.0133
105
)
(1.8T ' )2.5 (1.8T ') 441
D' 9.218104 (T ')2.5
P'
T '245
7) 在冷凝器中蒸汽与冷却水间换热,当管子是洁净的,计算总传热系数的 经验式为:
式中 K——总传热系数,Btu/(ft2·h·℉);
6.6.为放大以 U 形压差计测气体压强的读数,采用倾斜式 U 形压差计。如图。 指示液是ρ=920kg/m3 的乙醇水溶液。气体密度为 1.20kg/m3。读数 R=100mm。 问 p1 与 p2 的差值是多少 mmHg?
解 : P1 P2 (i )gR sin 20 0 (920 1.20) 9.81 0.1sin 20 0 308 .3Pa=2.31mmHg 采用微差 U 形压差计测压差。如图。已知 U 形管内直径 d 为 6mm,两扩大室半径 均为 80mm,压差计中用水和矿物油作指示液,密度分别为 1000 及 860kg/m3。当 管路内气体压强 p 与外界大气压 p0 相等时,两扩大室油面齐平,U 形管两只管内 油、水交界面亦齐平。现读得读数 R=350mm,试计算:(1)气体压强 p(表)。 (2)若不计扩大室油面高度差,算得的气体压强 p 是多少?(3)若压差计内只 有水而不倒入矿物油,如一般 U 形压差计,在该气体压强 p 值下读数 R0 为多少?
解: (i )gR1 (i )gR2 (i )gR3 R1 R2 R3
9)将水银倒入到图示的均匀管径的 U 形管内,水银高度 h1=0.25m。然后将水从左 支管倒入,测得平衡后左支管的水面比右支管的水银面高出 0.40m。试计算 U 形 管内水与水银的体积比。

《化工原理》第三版答案

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6.6.为放大以 U 形压差计测气体压强的读数,采用倾斜式 U 形压差计。如图。 指示液是ρ=920kg/m3 的乙醇水溶液。气体密度为 1.20kg/m3。读数 R=100mm。 问 p1 与 p2 的差值是多少 mmHg?
解 : P1 P2 (i )gR sin 20 0 (920 1.20) 9.81 0.1sin 20 0 308 .3Pa=2.31mmHg 采用微差 U 形压差计测压差。如图。已知 U 形管内直径 d 为 6mm,两扩大室半径 均为 80mm,压差计中用水和矿物油作指示液,密度分别为 1000 及 860kg/m3。当 管路内气体压强 p 与外界大气压 p0 相等时,两扩大室油面齐平,U 形管两只管内 油、水交界面亦齐平。现读得读数 R=350mm,试计算:(1)气体压强 p(表)。 (2)若不计扩大室油面高度差,算得的气体压强 p 是多少?(3)若压差计内只 有水而不倒入矿物油,如一般 U 形压差计,在该气体压强 p 值下读数 R0 为多少?
W1+W2=F-E=6.2-2.17=4.03 kg
W1=4.03/2.15=1.87 kg/s ,W2=4.03-1.87=2.16 kg/s
--
-
对控制体 II,总的物料衡算:G=F-W1=6.2-1.87=4.33 kg/s
Fx0=Gx2
即 6.2×0.105=4.33x1,x1=0.15
--
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1 10
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1.46 104
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105
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(1.8T ' )2.5 (1.8T ') 441
D' 9.218104 (T ')2.5

《化工原理》第三版答案

《化工原理》第三版答案

W 表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。若



,问:W1、W2、E、x1 各为多少?
W1kg/s
W2kg/s
NaOH 水液
G kg/s
E kg/s
F=6.2Kg/s
蒸发器 1
蒸发器 2
X2 =0.30
X0=0.105
W1:W2=1:1.15 , X---(Wt),x1,w1,w2,D,E=?
对控制体 I,NaOH 物料衡算:Fx0=Ex2
解:经验公式的单位换算:
D 1.46 10 4 T 2.5
P
T 441
物理量 原来单位 后来单位
扩散系数 英尺 2/h M2/s
压强 atm Pa
绝对温度 0R K
∵1 英尺 2/h=0.30482/3600m2/s=2.58×10-5m2/s,1atm=1.0133×105pa,
温差 1k=1.80R
F
3
4
0 (P0
水 gz)dz
3 1.013
10 5
4
310 3
9.81
42
/
2
1.45
10 5
N
4.4.外界大气压为 1atm,试按理想气体定律计算 0.20at(表压)、20℃干空 气的密度。空气分子量按 29 计。
解: PM (1.013 10 5 0.20 0.81 10 4 ) 29 1.439 Kg / m3
解: (i )gR1 (i )gR2 (i )gR3 R1 R2 R3
9)将水银倒入到图示的均匀管径的 U 形管内,水银高度 h1=0.25m。然后将水从左 支管倒入,测得平衡后左支管的水面比右支管的水银面高出 0.40m。试计算 U 形 管内水与水银的体积比。

化工原理(管国锋主编_第三版)课后习题答案1_流体流动

化工原理(管国锋主编_第三版)课后习题答案1_流体流动

第1章 流体流动1某敞口容器内盛有水与油。

如图。

已知水及油的密度分别为1000和860kg/m 3,解:h 1=600mm ,h 2=800mm ,问H 为多少mm ?2.有一幢102层的高楼,每层高度为4m 。

若在高楼范围内气温维持20℃不变。

设大气静止,气体压强为变量。

地平面处大气压强为760mmHg 。

试计算楼顶的大气压强,以mmHg 为单位。

3.某水池,水深4米,水面通大气,水池侧壁是铅垂向的。

问:水池侧壁平面每3米宽度承受水的压力是多少N ?外界大气压为1atm 。

4.外界大气压为1atm ,试按理想气体定律计算0.20at (表压)、20℃干空气的密度。

空气分子量按29计。

5.有个外径为R 2、内径为R 1为的空心球,由密度为ρ’的材料制成。

若将该球完全淹没在某密度为ρ的液体中,若球能在任意位置停留,试求该球的外径与内径之比。

设球内空气重量可略。

6.为放大以U 形压差计测气体压强的读数,采用倾斜式U 形压差计。

如图。

指示液是ρ=920kg/m 3的乙醇水溶液。

气体密度为1.20kg/m 3。

读数R=100mm 。

问p 1与p 2的差值是多少mmHg ?mmHg31.23.30820sin 1.081.9)20.1920(20sin )(:0021=解Pa gR P P i =⨯⨯-=-=-ρρ采用微差U 形压差计测压差。

如图。

已知U 形管内直径d 为6mm ,两扩大室半径均为80mm ,压差计中用水和矿物油作指示液,密度分别为1000及860kg/m 3。

当管路内气体压强p 与外界大气压p 0相等时,两扩大室油面齐平,U 形管两只管内油、水交界面亦齐平。

现读得读数R=350mm ,试计算:(1)气体压强p (表)。

(2)若不计扩大室油面高度差,算得的气体压强p 是多少?(3)若压差计内只有水而不倒入矿物油,如一般U 形压差计,在该气体压强p 值下读数R 0为多少? 7.某倾斜的等径直管道内有某密度ρ的液体流过。

陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(固体干燥 课后习题详解)

陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(固体干燥  课后习题详解)

14-10 一理想干燥器在总压 100kPa 下将物料由含水 50%干燥至含水 1%,湿物料的 处理量为 20kg/s。室外空气温度为 25℃,湿度为 0.005kg 水/kg 干气,经预热后送入干燥 器。废气排出温度为 50℃,相对湿度 60%。试求:(1)空气用量 V;(2)预热温度;(3) 干燥器的热效率.
解:已知:浅盘 n=50 只,盘底面积 70×70cm,厚度 h=0.02m,p 壶=1600kg/m3,
X1=0.5kg 水/kg 干料,x2=0.005kg 水/kg 干料,
干燥条件:
平行流过 u=0.2m/s,t=77℃,ψ=40%,
求:t
以一只盘为基准计算
查焓-湿图:t=77℃,ψ=10%时,H=0.0268kg 水/kg 干料
14-4 在温度为 80℃、湿度为 0.0lkg/kg 干气的空气流中喷入流速为 0.1kg/s 的水滴。 水滴温度为 30℃,全部汽化被气流带走。干气体的流量为 10kg 干气/s,不计热损失。试 求;(1)喷水后气体的热焓增加了多少?(2)喷水后气体的温度降低到多少度?(3)如 果忽略水滴带入的热焓,即把气体的增湿过程当作等焓变化过程,则增湿后气体的温度降到 几度?
气中凝结出多少水分?1kg 干空气放出多少热量?
解:已知:
求: Q
查水的饱和蒸汽压
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14-3 总压为 l00kPa 的湿空气,试用焓湿度图填充表 14-1。 表 14-1
解:已知:P=100kPa 求:用焓-湿度图填充表 14-1。 表 14-2
解:已知:p=100kPa, 理想干燥剂,求:(1)v(2)t1(3)
解:已知:

化工原理干燥部分答案

化工原理干燥部分答案

2.在总压101.33kPa下,已知湿空气的某些参数,利用湿空气的H-I图查出本题附表中空格内的数值,并给出序号4中各数值的求解过程示意图。

表10-1(2)序号4中各值求解过程如图10-1所示。

图10-15.采用如图所示的废气循环系统干燥湿物料,已知数据标于本题附图中。

假设系统热损失可忽略,干燥操作为等焓干燥过程。

试求:(1)新鲜空气的耗量;(2)进入干燥器的湿空气的温度与焓;(3)预热器的加热量。

【解】在H-I 图上示意画出空气状态变化情况见图10-3所示,由t 0,H 0定A 点,由t 2,H 2定C 点。

因绝干废气量与绝干新些气量之比为3:1,利用杠杆规则连接AC ,使13MC MA =,则M 点位进入预热器前的混合点,由M 点作等温湿线与过C 点作等焓线相交于B 点,MB 为预热过程,BC 为等焓干燥过程。

图10-3根据杠杆规则求得混合点M 的湿度和焓分别为213130.010.06720.05294444m o H H H =+=⨯+⨯=kg 水/kg 绝干气I o =(1.01+1.88H 0)t 0+2490H 0=(1.01+1.88×0.01)×25+2490×0.01=50.62kJ/m 3绝干空气 I 2=(1.01+1.88H 2)t 2+2490H 2=(1.01+1.88×0.0672)×50+2490×0.0672=224.145 kJ/m 3绝干空气3m 02131350.62224.145180.76/4444I I I kJ m =+=⨯+⨯=绝干空气t m 可由I m 求出I m =(1.01+1.88H m )t m +2490H m 将前面算出的H m 和I m 代人得180.76=(1.01+1.88×0.0529)t m +2490×0.0529 解得t m =44.20C(1)新鲜空气得消耗量L 01110.2=0.25kg/kg 11-0.2w X w ==-绝干料 2220.05=0.05263kg/kg 11-0.05w X w ==-绝干料11(1)1000(10.2)800w kg -=-G=G 绝干料/h 12W=G(X -X )=800(0.25-0.05263)=157.896kg/h20157.89627600.06720.01W kg H H ==--L=绝干气/h00(1)2760(10.01)2788L H kg =+=+=L 湿干气/h(2)进入干燥器湿空气的温度和焓由于为等焓干燥,所以进入干燥器前湿空气的焓等于离开干燥器时的焓,即312224.145/I I kJ m ==绝干空气而进入干燥器前湿空气的湿度等于离开预热器时的湿度,即10.0529m H H kg ==水/kg 绝干气t 1可由I 1求出I 1=(1.01+1.88H 1)t 1+2490H 1224.145=(1.01+1.88×0.0529)t 1+2490×0.0529 解得t 1=83.260C(3)预热器的加热量由于等焓干燥,干燥器补充热量为零,且忽略热损失,因此总消耗热量等于预热器的加热量。

化工原理习题答案第三版

化工原理习题答案第三版

化工原理习题答案第三版化工原理习题答案第三版化工原理是化学工程专业的一门重要课程,它涵盖了化学、物理、数学等多个学科的知识。

对于学习者来说,掌握化工原理的基本概念和运用方法是非常重要的。

而化工原理习题则是帮助学习者巩固所学知识、检验学习效果的重要方式之一。

本文将针对化工原理习题答案第三版进行探讨和解答。

在化工原理习题答案第三版中,涵盖了众多的习题,其中包括了物质平衡、能量平衡、动力学、传质和传热等方面的问题。

这些习题旨在帮助学习者理解和掌握化工过程中的基本原理和计算方法。

下面将以几个典型的习题为例,进行详细解答。

第一题是一个物质平衡问题。

题目中给出了一个反应装置的流程图,要求计算进料流量和出料流量之间的物质平衡。

首先,我们需要根据流程图确定进料和出料的组分以及流量。

然后,根据物质平衡的原理,可以列写出进料和出料的物质平衡方程。

最后,通过解方程组,求解未知量,即可得到进料流量和出料流量之间的物质平衡关系。

第二题是一个能量平衡问题。

题目中给出了一个加热装置的工艺流程图,要求计算加热器的热效率。

首先,我们需要根据流程图确定进料和出料的温度和流量。

然后,根据能量平衡的原理,可以列写出进料和出料的能量平衡方程。

最后,通过解方程组,求解未知量,即可得到加热器的热效率。

第三题是一个动力学问题。

题目中给出了一个反应速率方程和反应器的体积,要求计算反应的时间。

首先,我们需要根据反应速率方程和反应器的初始浓度,计算反应的速率常数。

然后,根据反应速率方程和反应器的体积,可以列写出反应的微分方程。

最后,通过求解微分方程,求得反应的时间。

第四题是一个传质问题。

题目中给出了一个传质装置的流程图,要求计算传质的速率。

首先,我们需要根据流程图确定进料和出料的组分、浓度和流量。

然后,根据传质的基本原理,可以列写出进料和出料的传质方程。

最后,通过解方程组,求解未知量,即可得到传质的速率。

第五题是一个传热问题。

题目中给出了一个传热装置的流程图,要求计算传热的速率。

《化工原理》(第三版)复习思考题及解答

《化工原理》(第三版)复习思考题及解答

第0章绪论1)广义地说,凡工业生产的关键环节是_______________,这类生产便归属化工生产范畴。

(答:改变物质组成)2)为了便于管理及技术交流,很多行业从化工中划分出去,但它们仍属“化工大家族”中的一员。

这些行业有_______________等。

(答:石油化工,塑料工业,制药工业,硅酸盐工业……)3)生产工艺学是___________________。

(答:研究某一化工产品生产全过程的学科)4)化学工程是_____________________。

(答:研究化工生产中共性问题的学科)5)化工生产中虽然化学反应是核心,但前、后对物料的处理大都为物理加工过程。

这些对物料的物理加工过程称为___________。

(答:单元操作)6)介绍主要单元操作的原理、方法及设备的课程叫_______________。

(答:化工原理)7)物理量=__________×_____________(答:数,单位)8)基本单位:长度_______ ,质量_______ ,时间_______ 。

(答:m,kg,s)9)导出单位:力_______ ,功或能_______ ,功率_______ ,压强_______ (答:N, J, W, Pa)10) 有的单位前面有“字首” ,这些字首的意思是:k_______ ,c_______ ,m_______ ,μ_______。

(答:103,10-2,10-3,10-6)11)查得30℃水的粘度--μ×105 /Pa·S为80.12,表明μ= ______。

(答:80.12×10-5Pa.s)12)量纲是_____________。

如长度单位有m,cm,mm,km 等,其量纲为________ 。

(答:普遍化单位,L)13)物料衡算是对__________、 __________而言的。

[答:一定的时间间隔,一定的空间范围(控制体)]14)总的物料衡算式为__________________ 。

化工原理(管国锋主编_第三版)课后习题答案_上学期(绪论_一~四章)

化工原理(管国锋主编_第三版)课后习题答案_上学期(绪论_一~四章)

化工原理第三版(管国峰赵汝溥主编)课后习题答案汇总上学期(一~四章)绪论1)含水份52%的木材共120kg,经日光照晒,木材含水份降至25%,问:共失去水份多少千克?以上含水份均指质量百分数。

120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25)w=43.2kg2)以两个串联的蒸发器对NaOH水溶液予以浓缩,流程及各符号意义如图所示,F、G、E皆为NaOH水溶液的质量流量,x表示溶液中含NaOH的质量分数,W表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。

若,,,,问:W1、W2、E、x1各为多少?W1kg/s W2kg/sNaOHF=6.2Kg/s2=0.30X 0=0.105W 1:W 2=1:1.15 , X---(Wt),x 1,w 1,w 2,D,E=? 对控制体I ,NaOH 物料衡算:Fx 0=Ex 2即 6.2×0.105=E ×0.30 ∴E=2.17 kg/sW 1+W 2=F-E=6.2-2.17=4.03 kgW 1=4.03/2.15=1.87 kg/s ,W 2=4.03-1.87=2.16 kg/s 对控制体II ,总的物料衡算:G=F-W 1=6.2-1.87=4.33 kg/s Fx 0=Gx 2 即6.2×0.105=4.33x 1,∴x 1=0.153)某连续操作的精馏塔分离苯与甲苯。

原料液含苯0.45(摩尔分率,下同),塔顶产品含苯0.94。

已知塔顶产品含苯量占原料液中含苯量的95%。

问:塔底产品中苯的浓度是多少?按摩尔分率计。

[解]:0.95=F D FX DX =45.094.0⨯FD0413.0545.094.045.045.094.045.0545.0,445.0=∴⨯+⨯=+⨯=⨯==∴W W WX X WX D F FWF D 即又4)导热系数的SI 单位是W/(m ·℃),工程制单位是kcal/(m ·h ·℃)。

化工原理(管国锋主编-第三版)课后习题答案3-颗粒流体力学基础与机械分离

化工原理(管国锋主编-第三版)课后习题答案3-颗粒流体力学基础与机械分离

第3章 颗粒流体力学基础与机械分离1)有两种固体颗粒,一种是边长为a 的正立方体,另一种是正圆柱体,其高度为h ,圆柱直径为d 。

试分别写出其等体积当量直径和形状系数的计算式。

d h dh dhd d h d h d d h d db aa ad ad a da v e v e ve v e ve +=⋅+==∴==⋅=⋅=⋅=∴=2)18()/(2])2/3[(])2/3[()4/)6/()()6/(6/6(6)/6()6/()(][3122322312,23,31223222,31,33,πππψππππππψππ()解2)某内径为0.10m 的圆筒形容器堆积着某固体颗粒,颗粒是高度h=5mm ,直径d=3mm 的正圆柱,床层高度为0.80m ,床层空隙率、若以1atm ,25℃的空气以0.25空速通过床层,试估算气体压降。

[解] 圆柱体:Pad u d u L P s Pa m kg C atm mm d h dh d d h dh h d d ve v e m v e v e 7.177]1046.325.0185.152.052.0175.1)1046.3(25.010835.152.0)52.01(150[80.0])1(75.1)(1(150[10835.1,/185.1:)25,146.3)352/(533)2/(3)2()18(,])2/3[(32323532,222,32530,32312,=⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯-⨯=⋅⋅⋅-⨯+⋅⋅-⨯=∆⋅⨯===+⨯⨯⨯=+=⋅∴+==----ψρεεψεμεμρψψ)按欧根公式计算压降:空气(3)拟用分子筛固体床吸附氯气中微量水份。

现以常压下20℃空气测定床层水力特性,得两组数据如下:空塔气速 0.2,床层压降 14.28mmH 2O0.693.94mmH 2O试估计25℃、绝对压强1.35atm 的氯气以空塔气速0.40通过此床层的压降。

化工原理(管国锋主编_第三版)课后习题答案 下学期(五~八,十章)

化工原理(管国锋主编_第三版)课后习题答案 下学期(五~八,十章)

化工原理第三版(管国峰 赵汝溥 主编)课后习题答案汇总下学期(五~八,十章)第5章 蒸发1)在单效蒸发器内,将NaOH 稀溶液浓缩至50%,蒸发器内液面高度为2.0m,溶液密度为1500kg/m 3,加热蒸汽绝对压强为300kPa,冷凝器真空度为90kPa ,问蒸发器的有效传热温度差为多少?若冷凝器真空度降为30kpa ,其它条件不变,有效传热温度差有何变化? [32℃]解:①冷凝器真空度为90kPa绝对压强:101.3-90=11.3kPa,该压强下二次蒸汽温度3.47=K T ℃ 加热蒸汽绝压300kPa,对应温度T=133.3℃查NaOH 溶液杜林图,50%NaOH 溶液在11.3kPa 下沸点84℃7.363.4784'=-=∆℃0.26281.91500213.1121=⨯⨯⨯+=+=gl p p m ρkPa 查9.63=pm t ℃6.163.479.63=-=-=∆''p pm t t ℃取1=∆'''℃3.5416.167.36=++=∆'''+∆''+∆'=∆℃6.1013.543.47=+=∆+=K T t ℃7.316.1013.133=-=-=∆t T t ℃②冷凝器真空度为30kPa ,绝压101.3-30=71.3kPa ,对应二次蒸汽温度3.90=K T ℃ 查50%NaOH 溶液在71.3kPa 下沸点131℃7.403.90131=-=∆'℃kPa gl p p m 86281.91500213.7121=⨯⨯⨯+=+=ρ 查1.95=pm t ℃8.43.901.95=-=∆''℃5.4618.47.40=++=∆'''+∆''+∆'=∆℃3.1338.1365.463.90=>=+=∆+=T T t K ℃所以传热无法进行。

化工原理课后习题答案固体干燥

化工原理课后习题答案固体干燥

第10章固体干燥1)已知空气的干燥温度为60℃,湿球温度为30℃,试计算空气的湿含量H,相对湿度,焓I和露点温度。

2)利用湿空气的I—H图完成本题附表空格项的数值,湿空气的总压。

3)湿空气(=20℃,)经预热后送入常压干燥器。

试求:①将空气预热到100℃所需热量:②将该空气预热到120℃时相应的相对湿度值。

4) 湿度为 的湿空气在预热器中加热到128℃后进入常压等焓干燥器中,离开干燥器时空气的温度为49℃,求离开干燥器时露点温度。

解: I = +t +2500H∵等焓 ∴ I 1 = I 2∴+t 1+2500H 1 = +t 2+2500H 2 + 128+2500= + 49+2500H 2 ∴ H 2 = 0.0498 kg 水/kg 干气 ∵H pP p=-⨯0622. ∴0049806221013105...=⨯⨯-pp∴ p = 7510 Pa 查表得 t d = 40℃5) 在一定总压下空气通过升温或一定温度下空气温度通过减压来降低相对湿度,现有温度为40℃,相对湿度为70%的空气。

试计算:①采用升高温度的方法,将空气的相对湿度降至20%,此时空气的温度为多少②若提高温度后,再采用减小总压的方法,将空气的相对湿度降至10%,此时的操作总压为多少 解: (1) t = 40℃时查表 p s = ,∴ p = p s = = Kpa∵H 1 = H 2 ∴ p = p ’= ∴p p KPa s '='==025163902258195.... 查表得 t = 63.3℃ (2) ∵t 不变 ∴p s =由63.3℃, = 10% 查图得 H = 0.014kg 水/kg 干空气 00140622258195258195....='-P ∴P ’=6) 某干燥器冬季的大气状态为 ℃,,夏季空气状态为℃,。

如果空气离开干燥器时的状态均为℃,。

试分别计算该干燥器在冬、夏季的单位空气消耗量。

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第10章 固体干燥1) 已知空气的干燥温度为60℃,湿球温度为30℃,试计算空气的湿含量H ,相对湿度,焓I 和露点温度。

2) 利用湿空气的I —H 图完成本题附表空格项的数值,湿空气的总压。

3) 湿空气( =20℃, )经预热后送入常压干燥器。

试求:①将空气预热到100℃所需热量:②将该空气预热到120℃时相应的相对湿度值。

4) 湿度为 的湿空气在预热器中加热到128℃后进入常压等焓干燥器中,离开干燥器时空气的温度为49℃,求离开干燥器时露点温度。

解: I = (1.01+1.88H)t +2500H∵等焓 ∴ I 1 = I 2∴(1.01+1.88H 1)t 1+2500H 1 = (1.01+1.88H 2)t 2+2500H 2(1.01+1.88?0.018) ?128+2500?0.018= (1.01+1.88H 2) ?49+2500H 2 ∴ H 2 = 0.0498 kg 水/kg 干气∵H p P p=-⨯0622. ∴0049806221013105...=⨯⨯-p p ∴ p = 7510 Pa查表得 t d = 40℃5) 在一定总压下空气通过升温或一定温度下空气温度通过减压来降低相对湿度,现有温度为40℃,相对湿度为70%的空气。

试计算:①采用升高温度的方法,将空气的相对湿度降至20%,此时空气的温度为多少?②若提高温度后,再采用减小总压的方法,将空气的相对湿度降至10%,此时的操作总压为多少? 解: (1) t = 40℃时查表 p s = 7.377KPa ,∴ p = ?p s = 0.7?7.377 = 5.1639 Kpa∵H 1 = H 2 ∴ p = p ’= 5.1639Kpa ∴p p KPa s '='==025163902258195.... 查表得 t = 63.3℃(2) ∵t 不变 ∴p s = 25.8195KPa由63.3℃, ? = 10% 查图得 H = 0.014kg 水/kg 干空气00140622258195258195....='-P ∴P ’=117.29Kpa6) 某干燥器冬季的大气状态为 ℃, ,夏季空气状态为℃,。

如果空气离开干燥器时的状态均为℃, 。

试分别计算该干燥器在冬、夏季的单位空气消耗量。

7) 在常压连续干燥器中,将某物料从含水量10%干燥至0.5%(均为湿基),绝干物料比热为1.8kJ/(kg.℃),干燥器的生产能力为3600kg 绝干物料/h ,物料进、出干燥器的温度分别为20℃和70℃。

热空气进入干燥器的温度为130℃,湿度为0.005kg 水/kg 绝干空气,离开时温度为80℃。

热损失忽略不计,试确定干空气的消耗量及空气离开干燥器时的温度。

8)在常压连续干燥器中,将某物料从含水量5%干燥至0.2%(均为湿基),绝干物料比热为1.9kJ/(kg.℃),干燥器的生产能力为7200kg 湿物料/h ,空气进入预热器的干、湿球温度分别为25℃和20℃。

离开预热器的温度为100℃,离开干燥器的温度为60℃,湿物料进入干燥器时温度为25℃,离开干燥器为35℃,干燥器的热损失为580kJ/kg 汽化水分。

试求产品量、空气消耗量和干燥器热效率。

9) 采用废气循环干燥流程干燥某物料,温度 为20℃、相对湿度 为70%的新鲜空气与干燥器出来的温度 为50℃、相对湿度 为80%的部分废气混合后进入预热器,循环的废气量为离开干燥器废空气量的80%。

混合气升高温度后再进入并流操作的常压干燥器中,离开干燥器的废气除部分循环使用外,其余放空。

湿物料经干燥后湿基含水量从47%降至5%,湿物料流量为 ,设干燥过程为绝热过程,预热器的热损失可忽略不计。

试求:①新鲜空气的流量;②整个干燥系统所需热量;③进入预热器湿空气的温度。

10)??????????? 某干燥系统,干燥器的操作压强为101.3 ,出口气体温度为60℃,相对湿度为72%,将部分出口气体送回干燥器入口与预热器后的新鲜空气相混合,使进入干燥器的气体温度不超过90℃、相对湿度为10%。

已知新鲜空气的质量流量为 ,温度为20℃,湿度为 ,试求:①空气的循环量为多少?②新鲜空气经预热后的温度为多少度?③预热器需提供的热量。

解: B 点:60℃ ? = 72% 查图H = 0.16kg 水/kg 干空气M点:90℃? = 10% 查图H = 0.048kg水/kg干空气∵AMB在一直线上∴A点:H = 0.0054kg水/kg干空气, t = 127℃∵BMMA W ===新鲜空气中绝干空气质量循环空气中绝干空气质量5544049...∴W = 0.392 kg干空气/s∴W’ = W(1+H) = 0.392?(1+0.16) = 0.455 kg/sQ = 0.49?(1.01+1.88?0.0054) ?(127-20) = 53.49 kJ/s11)??????????? 干球温度为20℃、湿球温度为15℃的空气预热至80℃后进入干燥器,空气离开干燥器时相对湿度为50%,湿物料经干燥后湿基含水量从50%降至5%,湿物料流量为2500kg/h。

试求:①若等焓干燥过程,则所需空气流量和热量为多少?②若热损失为120kW,忽略物料中水分带入的热量及其升温所需热量,则所需空气量和热量又为多少?干燥器内不补充热量。

12)??????????? 某湿物料在常压理想干燥器中进行干燥,湿物料的流率为,初始湿含量(湿基,下同)为3.5%,干燥产品的湿含量为0.5%。

空气状况为:初始温度为25℃、湿度为,经预热后进干燥器的温度为160℃,如果离开干燥器的温度选定为60℃或40℃,试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热量。

又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了10℃,试分析以上两种情况下物料是否返潮?解:(1) w1= 0.035,w2= 0.005,∴Xww11110036=-=.kg水/kg干物料Xww22210005=-=.kg水/kg干物料绝干物料:G c = G1(1-w1) = 1?(1-0.035) = 0.965 kg/s 水分蒸发量:W= G c(X1-X2) = 0.03 kg/s空气消耗量:LWH H=-21H1= H0 = 0.005 kg水/kg干空气t2 = 60℃时∵干燥为等焓过程∴查图H2 = 0.0438 kg水/kg干空气∴L = 0.773 kg干空气/sQ = L(I1-I0) = L(1.01+1.88H0)(t1-t0)= 0.773? (1.01+1.88?0.005) ?(160-25) = 106.4 kJ/s t2 = 40℃时,查图H2 = 0.0521kg水/kg干空气∴L = 0.637 kg干空气/s∴Q = L(I-I0) = 87.68 kJ/s(2) H = 0.0438 kg水/kg干空气时t d = 38℃<50℃∴不返潮H = 0.0521 kg 水/kg 干空气时 t d = 40℃ > 30℃ ∴返潮13)??????????? 常压下已知25℃时氧化锌物料在空气的固相水分的平衡关系,其中当时,,当时,。

设氧化锌含水量,若与温度为25℃、相对湿度为40%的恒定空气条件长时间充分接触,问该物料的平衡含水量,结合水分和非结合水分分别为多少?解: x *= 0.007 kg 水/kg 干料 结合水分 x = 0.02 kg 水/kg 干料非结合水 x = 0.35-0.02 = 0.33 kg 水/kg 干料14)??????????? 由实验测得某物料干燥速率与其所含水分直线关系。

即。

在某干燥条件下,湿物料从60㎏减到50㎏所需干燥时间60分钟。

已知绝干物料重45㎏, 平衡含水量为零。

试问将此物料在相同干燥条件下,从初始含水量干燥至初始含水量的20%需要多长时间?15)??????????? 某物料经过6小时的干燥,干基含水量自0.35降至0.10,若在相同干燥条件下,需要物料含水量从0.35降至0.05,试求干燥时间。

物料的临界含水量为0.15,平衡含水量为0.04,假设在将速阶段中干燥速率与物料自由含水量成正比。

16)??????????? 在恒定干燥条件下的箱式干燥器内,将湿染料由湿基含水量45%干燥到3%,湿物料的处理量为8000㎏湿染料,实验测得:临界湿含量为30%,平衡湿含量为1%,总干燥时间为28h 。

试计算在恒速阶段和降速阶段平均每小时所蒸发的水分量。

解:w 1 = 0.45 X w w 11110818=-=. kg 水/kg 干料 w 2 = 0.03 X w w 22210031=-=. kg 水/kg 干料 同理 X 0 = 0.429 kg 水/kg 干料 X * = 0.01 kg 水/kg 干料 ? = 28h ?()ττ121000208180429042900104290010031001031=----=----=X X X X X X X X()ln ....ln .....*** ? ?1 = 0.31?2又 ∵ ?1+ ?2 = ? = 28h ∴ ?1 = 6.6h ?2 = 21.4hG c = 8000×(1-0.45) = 4400 kg 干料∴()G X X c 1012593-=τ. kg 水/h()G X X c 022818-=τ. kg 水/h17)??????????? 在恒定干燥条件下进行干燥实验,已测得干球温度为50℃,湿球温度为43.7℃,气体的质量流量为,气体平行流过物料表面,水分只从物料上表面汽化,物料由湿含量变到,干燥处于恒速阶段,所需干燥时间为1小时,试问:①如其它条件不变,且干燥仍处于恒速阶段,只是干球温度变为80℃,湿球温度变为48.3℃,所需干燥时间为多少?②如其它条件不变,且干燥仍处于恒速阶段,只是物料厚度增加一倍,所需干燥时间为多少? 解:(1) t = 50℃,t w = 43.7℃,r tw = 2.398 kJ/kg ,?1 = 1ht ’ = 80℃, t w ’ = 48.3℃,r tw ’ = 2385.6 kJ/kg ∴()ττ11506'='-'⎛⎝ ⎫⎭⎪'-=r t t r t t tw w tw w . ∴τ102'=.h (2) ττ1212='=G G c c∴ττ2122==h 18)??????????? 试设计一气流干燥器,用以干燥某颗粒状物料。

基本数据如下:①干燥器的生产能力:;②空气状况:进预热器=15℃,,离开预热器=95℃,离开干燥器=60℃;③物料状况:物料干基含水量从0.2降至0.002,物料进、出干燥器温度分别为20℃和50℃,物料密度为,绝干物料比热为,颗粒平均直径为m ,临界含水量为。

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