食品工程原理习题解答
《食品工程原理》习题答案
《食品工程原理》复习题答案第一部分 动量传递(流动、输送、非均相物系)一.名词解释1.过程速率:是指单位时间内所传递的物质的量或能量。
2.雷诺准数:雷诺将u 、d 、μ、ρ组合成一个复合数群。
Re 值的大小可以用来判断流动类型。
3.扬程(压头):是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。
4.分离因数:同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值。
二.填空题1.理想流体是指 的流体。
(黏度为零)2.对于任何一种流体,其密度是 和 的函数。
(压力,温度)3.某设备的真空表读数为200mmHg ,则它的绝对压强为 mmHg 。
当地大气压强为101.33×103 Pa 。
(560mmHg )4.在静止的同—种连续流体的内部,各截面上 与 之和为常数。
(位能,静压能)5.转子流量计读取方便,精确,流体阻力 ,不易发生故障;需 安装。
(小,垂直)6.米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______倍。
(2)7.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管径、管长不变,油温升高,粘度为原来的1/2 ,则摩擦阻力损失为原来的 倍。
(1/2)8.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的_____倍。
(1/16)9.实际流体在直管内流过时,各截面上的总机械能 守恒,因实际流体流动时有 。
(不,摩擦阻力)10.任何的过程速率均与该过程的推动力成 比,而与其阻力成 比。
(正,反)11.在离心泵吸入管底部安装带吸滤网的底阀,底阀为 。
(逆止阀)12. 是为了防止固体物质进入泵内,损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。
(滤网)13.离心泵工作时流体流速与压力的变化为:高压流体泵壳通道逐渐扩大的的离心力机械旋转所造成的气压流体被甩出后常压流体)()((低速流体、高速流体)14.泵的稳定工作点应是 特性曲线与 特性曲线式M 的交点。
(管路,泵或H-q v )15.产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的 下,输送 时的性能曲线。
食品工程原理课后题答案
序论1. 解:从附录查出:1kcal=1.1622×10-3KW·h=1.1622W·h所以:K=42.99Kcal/(m2·h·℃)=42.99Kcal/(m2·h·℃)×(1.1622W·h/1kcal)=50w/(m2·℃)。
2.解:从附录查出:1kgf=9.80665kg·m/s2,所以1000kg/m3=1000kg/m3×[1kgf/(9.80665kg·m/s2)]=101.9kgf·s2/m4.3. 从附录查出:1mmHg=133.32Pa,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:lg(P’/133.32)=6.421-352/(T-273.3+261);化简得lgP=8.546-3.52/(T-12.3).4.解:塔顶产品的流量W塔顶=W DA+W DB+W DC=1000(0.25+0.25×96%+0.25×4%)=500Kmol/h。
所以,其组成为:X DA=0.25×1000/500=0.5;X DB=W DB/D=100×0.25×0.96/500=0.48;X DC=1-X DA-X DB=1-0.5-0.48=0.02。
塔底产品的流量:W塔底=W总-W塔顶=1000-500=500 Kmol/h。
所以,塔底组成为:X WB=W WB/W=1000×0.25×4%/500=0.02;X WC=W WC/W=1000×0.25×96%/500=0.48;X WD=1-0.48-0.02=0.55. 解:设混合后总质量为M,油的质量分数为X,则根据体积衡算V总=V油+V水得:MX/ρ油+ M(1-X)/ρ水=M/ρ平均,代入数据得:1000×950X+810×950×(1-X)=810×1000 所以,X=0.22446. 解:根据热量守恒:△H NH3=△H HCL得:M NH3(H NH395℃-H NH330℃)=M HCL(H HCL10℃-H HCL2℃) 代入数据得:M HCL=9735kg/h。
大学生食品工程原理考试题库及答案
大学生食品工程原理考试题库及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 食品工程原理中,下列哪个过程属于传质过程?A. 热传导B. 对流传质C. 扩散D. 压缩答案:B2. 下列哪种食品加工方法属于物理加工方法?A. 真空冷冻干燥B. 超高压处理C. 酶法处理D. 高温杀菌答案:A3. 食品工程中,下列哪个单位表示黏度?A. Pa·sB. N/m²C. J/(kg·K)D. W/(m²·K)答案:A4. 下列哪种食品保藏方法属于化学保藏方法?A. 冷藏B. 真空包装C. 添加防腐剂D. 辐照处理答案:C5. 在食品加工过程中,下列哪种设备主要用于物料输送?A. 混合机B. 粉碎机C. 输送泵D. 压缩机答案:C6. 下列哪种食品加工过程属于热加工过程?A. 榨汁B. 真空冷冻干燥C. 高温杀菌D. 粉碎答案:C7. 下列哪个单位表示热导率?A. W/(m·K)B. W/(m²·K)C. J/(kg·K)D. N/m²答案:A8. 在食品加工过程中,下列哪种设备主要用于固液分离?A. 压滤机B. 粉碎机C. 混合机D. 真空泵答案:A9. 下列哪种食品加工方法属于生物加工方法?A. 酶法处理B. 高温杀菌C. 真空冷冻干燥D. 超高压处理答案:A10. 下列哪种食品保藏方法属于物理保藏方法?A. 添加防腐剂B. 辐照处理C. 冷藏D. 真空包装答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 食品工程原理中,传质过程包括______、______和______。
答案:分子扩散、对流传质、热传导2. 食品加工过程中,常用的热交换方式有______、______和______。
答案:传导、对流、辐射3. 食品保藏方法主要包括______、______、______和______。
答案:物理保藏、化学保藏、生物保藏、综合保藏4. 食品加工过程中,常用的物料输送设备有______、______和______。
《食品工程原理》习题答案
《食品工程原理》复习题答案第一部分 动量传递(流动、输送、非均相物系)一.名词解释1.过程速率:是指单位时间内所传递的物质的量或能量。
2.雷诺准数:雷诺将u 、d 、μ、ρ组合成一个复合数群。
Re 值的大小可以用来判断流动类型。
3.扬程(压头):是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。
4.分离因数:同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值。
二.填空题1.理想流体是指 的流体。
(黏度为零)2.对于任何一种流体,其密度是 和 的函数。
(压力,温度)3.某设备的真空表读数为200mmHg ,则它的绝对压强为 mmHg 。
当地大气压强为101.33×103Pa 。
(560mmHg ) 4.在静止的同—种连续流体的内部,各截面上 与 之和为常数。
(位能,静压能) 5.转子流量计读取方便,精确,流体阻力 ,不易发生故障;需 安装。
(小,垂直)6.米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______倍。
(2)7.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管径、管长不变,油温升高,粘度为原来的1/2 ,则摩擦阻力损失为原来的 倍。
(1/2)8.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的_____倍。
(1/16)9.实际流体在直管内流过时,各截面上的总机械能 守恒,因实际流体流动时有 。
(不,摩擦阻力)10.任何的过程速率均与该过程的推动力成 比,而与其阻力成 比。
(正,反) 11.在离心泵吸入管底部安装带吸滤网的底阀,底阀为 。
(逆止阀)12. 是为了防止固体物质进入泵内,损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。
(滤网) 13.离心泵工作时流体流速与压力的变化为:高压流体泵壳通道逐渐扩大的的离心力机械旋转所造成的气压流体被甩出后常压流体)()((低速流体、高速流体)14.泵的稳定工作点应是 特性曲线与 特性曲线式M 的交点。
食品工程原理基础题集
食品工程原理题集一、选择题1. 以下哪个单元操作主要用于分离液体混合物中的不同组分?A. 干燥B. 蒸馏C. 粉碎D. 混合答案:B。
解析:蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异,将其分离的单元操作。
干燥主要是去除物料中的水分;粉碎是将固体物料破碎成较小颗粒;混合是将不同物料均匀混合在一起。
2. 在食品加工中,超滤主要用于()。
A. 去除大分子杂质B. 浓缩溶液C. 杀菌消毒D. 改变物料的颜色答案:A。
解析:超滤是一种膜分离技术,主要用于去除液体中的大分子杂质,如蛋白质、多糖等。
浓缩溶液可以通过蒸发等操作实现;杀菌消毒通常采用加热、紫外线照射等方法;改变物料颜色一般通过添加色素等方式。
3. 以下哪种单元操作可以增加物料的表面积?A. 结晶B. 萃取C. 粉碎D. 沉降答案:C。
解析:粉碎是将固体物料破碎成较小颗粒,从而增加物料的表面积。
结晶是使溶液中的溶质形成晶体;萃取是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度差异进行分离;沉降是利用重力使固体颗粒在液体中下沉。
4. 食品冷冻过程中主要涉及的单元操作是()。
A. 传热B. 传质C. 过滤D. 干燥答案:A。
解析:食品冷冻过程中主要是热量从食品传递给冷冻介质,涉及传热单元操作。
传质主要涉及物质在不同相之间的转移;过滤是分离固体和液体的操作;干燥是去除物料中的水分。
5. 在食品加工中,反渗透主要用于()。
A. 制备纯净水B. 提取有效成分C. 分离固体颗粒D. 增加物料的黏度答案:A。
解析:反渗透是一种膜分离技术,可用于去除水中的溶解盐类、有机物等杂质,制备纯净水。
提取有效成分可通过萃取等方法;分离固体颗粒用过滤等操作;增加物料黏度可添加增稠剂等。
6. 以下哪个单元操作主要用于分离悬浮在液体中的固体颗粒?A. 蒸发B. 离心分离C. 吸收D. 结晶答案:B。
解析:离心分离是利用离心力将悬浮在液体中的固体颗粒与液体分离。
蒸发是使溶液中的溶剂汽化;吸收是一种物质从气相转移到液相的过程;结晶是使溶液中的溶质形成晶体。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案,通常要用( )来确定最终的方案。
2 单元操作中常用的五个基本概念包括( )、( )、( )、( )和( )。
3 奶粉的生产主要包括( )、( )、( )、( )、( )等单元操作。
二、简答1 什么是单元操作?食品加工中常用的单元操作有哪些?2 “三传理论”是指什么?与单元操作有什么关系?3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念?4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。
5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。
三、计算1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中,试计算溶液的浓度,分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。
已知20%蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。
2 在含盐黄油生产过程中,将60%质量分数的食盐溶液添加到黄油中。
最终产品的水分含量为15.8%,含盐量1.4%,试计算原料黄油中含水量。
3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩,得固形物含量为58%得浓橘汁。
若鲜橘汁进料流量为1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。
4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h,30℃的空气预热至66℃,所用加热蒸气温度143.4℃,离开预热器的温度为138.8℃。
求蒸气消耗量。
5 在碳酸饮料的生产过程中,已知在0℃和1atm下,1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。
试计算该饮料中CO2的1质量分数;2摩尔分数。
忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。
20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。
初始接种物中含有1.2%的酵母细胞,将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。
在发酵罐内,酵母以每2.9h 增长一倍的生长速度稳定增长。
从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中,生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母,占发酵液中总酵母的97%。
试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W假设发酵液的密度为1000kg/m3。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案,通常要用()来确定最终的方案。
2 单元操作中常用的五个基本概念包括()、()、()、()和()。
3 奶粉的生产主要包括()、()、()、()、()等单元操作。
二、简答1 什么是单元操作?食品加工中常用的单元操作有哪些?2 “三传理论”是指什么?与单元操作有什么关系?3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念?4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。
5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。
三、计算1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中,试计算溶液的浓度,分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。
已知20%蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。
2 在含盐黄油生产过程中,将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。
最终产品的水分含量为15.8%,含盐量1.4%,试计算原料黄油中含水量。
3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩,得固形物含量为58%得浓橘汁。
若鲜橘汁进料流量为1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。
4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h,30℃的空气预热至66℃,所用加热蒸气温度143.4℃,离开预热器的温度为138.8℃。
求蒸气消耗量。
5 在碳酸饮料的生产过程中,已知在0℃和1atm下,1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。
试计算该饮料中CO2的(1)质量分数;(2)摩尔分数。
忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。
20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。
初始接种物中含有1.2%的酵母细胞,将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。
在发酵罐内,酵母以每2.9h 增长一倍的生长速度稳定增长。
从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中,生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母,占发酵液中总酵母的97%。
试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。
食品工程原理试题及答案
食品工程原理试题及答案1. 食品工程的基本原理和目标是什么?食品工程的基本原理是利用生物、物理、化学等相关的科学知识和技术手段,对食品的原材料、加工工艺、质量控制等方面进行研究,以生产出安全、高质量的食品产品。
其目标是提高食品生产效率、降低生产成本、保持食品的新鲜度、增加食品的保质期,并保障食品的安全、营养和口感等方面的品质。
2. 请简述食品加工过程中热传导的原理及作用。
热传导是指热量从高温区域沿着温度梯度逐渐传导到低温区域的过程。
在食品加工过程中,热传导起到了至关重要的作用。
通过热传导,我们能够实现对食物的加热或冷却,从而达到杀菌、保鲜、烹调等目的。
同时,合理控制热传导过程可以保持食品的营养成分、质地和口感等方面的特性,确保食品品质。
3. 请简要介绍食品质量控制的原理和方法。
食品质量控制的原理是通过监测和控制食品加工过程中的各项关键参数,从而保证食品的安全、营养、口感和外观等方面的品质。
常用的方法包括:- 原材料检验:对食品原材料进行检测和筛选,确保符合质量标准。
- 加工过程监控:通过监测关键工艺参数,如温度、时间、pH 值等,控制食品的加工过程,防止质量问题的发生。
- 质量检测:对食品产品进行质量检测,包括微生物指标、化学指标、物理指标等方面的检测,确认产品符合标准。
- 标签和包装:食品标签应明确标注产品的成分、营养信息、生产日期等,包装应安全、卫生,保证产品质量在保质期内不受损。
- 监督和检查:建立完善的监督和检查机制,定期对企业进行抽检和监管,确保食品质量符合规定。
4. 食品工程中常用的加工技术有哪些?请简述其中一种技术的工作原理。
常用的食品加工技术包括传统加工技术和现代加工技术。
其中,超高温灭菌技术(UHT)是一种常见的现代加工技术。
其工作原理是在短时间内将液态食品加热至超高温状态(一般为135-150℃),然后迅速冷却至常温,以杀灭食品中的微生物和酶,保持食品的品质和营养。
这种加工技术广泛应用于乳制品、果汁、饮料等液态食品的加工,能够大大延长产品的保质期,降低储存和运输成本,并保持食品自然原味。
食品工程原理练习题参考答案
《食品工程原理》练习题提示第一章 流体流动 一、填空题1、50.44mmHg (真空度);149.8mmHg (表压)。
2、时间,流动系统内无质量积累,ρ1u 1A 1=ρ2u 2A 2。
3、1.6×10-4m 3/s4、总机械能,沿程阻力,局部阻力。
5、泵的特性曲线,管路特性曲线,工作点。
6、扬程,流量,转速。
7、管路特性曲线,效率点。
8、吸上真空度法,汽蚀余量法。
9、泵的特性曲线,管路特性曲线,最高效率点。
10.1/16,1/32,流体有粘性。
12、20)(2u gR ρρρζ-=13、扬程增大倍数为1倍,1.2倍。
14、用无因次数群代替变量,使实验与关联工作简化。
15、计量泵、齿轮泵、螺杆泵。
16、在叶轮入口处由离心力所产生的真空度不够大 , 不足以吸上液体;泵内灌液。
17、叶轮入口处的压力等于液体的饱和蒸汽压,使液体发生部分汽化。
18、减小吸入管路的阻力;增大供液池上方压力。
19、旁路调节、改变活塞冲程、活塞往复次数。
20、泵内灌液;关闭出口阀;出口阀。
21、一次方;二次方。
22、静压头。
23、点速度,平均速度。
二、选择题 1、D ;2、C3、某设备进出口的压力分别为220mmHg (真空度)及 1.6kgf/cm 2(表压),若当地大气压为760mmHg ,则该设备进出口压力差为( c )C 、1.86×105Pa4、关于流体流动的连续方程式:A 1u 1ρ1=A 2u 2ρ2,下列说法正确的是( A ) A 、它只适用于管内流体的稳定流动 B 、它只适用于不可压缩理想流体C 、它只适用于管内流体的不稳定流动D 、它是流体流动的普遍性方程,可适用于一切流体流动5、B ;6、D ;7、A ;8、D ;9、B ;10、C ;11、D ;12、C ;13、D ;14、D ;15.D。
三、问答题1.回答文氏管的工作原理和应用。
(P46) 四、计算题1、解:根据题意,设贮槽液面为1-1`面,管出口截面为2-2`面,列柏努方程:Z 1+g P ρ1+g u 221+H=Z 2+g P ρ2+gu222+∑f h液柱)绝压绝压m H s m dQu h u KPa P KPa P m Z m Z f (7.225.481.9284.181.91010022018)/(84.105.0436001345.4,0),(220)(100,20,22322212121=+⨯+⨯-+=∴=⨯⨯========∑ππ2、解:选择泵排出口液面为1-1`面及出口管液面为2-2`面, 由1-1`面2-2`面列柏努利方程:gZ 1+ρ1P +221u+We=gZ 2+ρ2P +222u +∑f L因为u 1=u 2=0,∑++-=fLP Z Z g P ρρ2121)(∑∑∑∑+=+=222221u u d l L L Lf f fζλ,代入数字可得∑=23.18f L)(10313.123.189851081.986.0381.9985541Pa P ⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯=∴3、解:根据题意,设高位槽液面为1-1`面,管出口截面为2-2`面,列柏努利方程:Z 1+g P ρ1+g u 221=Z 2+g P ρ2+gu222+∑hf)/(61.2,23181.92)231(25231,0,0,522222212121s m u u u u g u u h u P P m Z Z f =∴++⨯=++=+=====-∑)/(7.864)/(24.0106.1414.361.243322h m s m d u uA Q ==⨯⨯=⨯==∴π4(P78习题1)、解:根据题意,由柏努利方程,得:2920800,221222122u u u u P-=∴-=∆ρ 又21221221259,259)2012()(u u d d u u =∴===代入上式 )/(413.12s m u =∴)/(10599.1)012.0(414.3413.1434222222s m d u A u Q -⨯=⨯⨯=⨯==∴π5(P79习题11)、解:如图,由1-1`和2-2`列柏努利方程:Z 1+g P ρ1+g u 221+H=Z 2+g P ρ2+gu222+∑f h又因为Z 2-Z 1=2,P 1=P 2,u 1=0∑∑++=++∆=∴f f h guh g u Z H 2222222又42221039.1007.0124091.2027.0Re ),/(91.2027.04360064⨯=⨯⨯===⨯⨯==u du s m d Qu ρππ039.0,0074.0027.00002.0=∴==λεd291.2)26(291.2027.050039.0222321222⨯+⨯++⨯+⨯⨯=+=∴∑∑ζζζζζλu u d l L f代入数字可得结果为364.4(J/㎏)所以 H=2+)(58.3981.94.36481.9291.22m =+⨯6、解:列泵进口和出口间的能量方程Z 1+g P ρ1+g u 221+H=Z 2+g P ρ2+gu222+∑f hZ2-Z1=0.7m,u1=u2,p1=-140mmHg,p2=1.9atm,∑fh≈0则%6.60%100120023.223600/1281.91000%10023.2281.91000101325760/1401013259.17.0=⨯⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯+⨯+=P P mH e η第二章 传热一、填空题 1、)ln()()(12211221t T t T t T t T -----;2、热传导,牛顿冷却,无因次准数;3、对流传热,热传导; 4、传热系数,传热面积,传热温差(对数平均温差)。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案,通常要用()来确定最终的方案.2 单元操作中常用的五个基本概念包括( )、()、()、( )和()。
3 奶粉的生产主要包括()、()、()、( )、()等单元操作.二、简答1 什么是单元操作?食品加工中常用的单元操作有哪些?2 “三传理论”是指什么?与单元操作有什么关系?3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念?4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。
5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位.三、计算1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中,试计算溶液的浓度,分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。
已知20%蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。
2 在含盐黄油生产过程中,将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。
最终产品的水分含量为15。
8%,含盐量1.4%,试计算原料黄油中含水量.3 将固形物含量为7。
08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩,得固形物含量为58%得浓橘汁。
若鲜橘汁进料流量为1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。
4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h,30℃的空气预热至66℃,所用加热蒸气温度143。
4℃,离开预热器的温度为138。
8℃。
求蒸气消耗量。
5 在碳酸饮料的生产过程中,已知在0℃和1atm下,1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。
试计算该饮料中CO2的(1)质量分数;(2)摩尔分数。
忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。
20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。
初始接种物中含有1.2%的酵母细胞,将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。
在发酵罐内,酵母以每2.9h 增长一倍的生长速度稳定增长。
从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中,生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母,占发酵液中总酵母的97%。
试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。
习题解答-食工原理
(接传热22)热负荷 kW 8.118)300350(109.125.1)(32111=-⨯⨯⨯=-⨯⨯=T T c m Q p s 冷却水用量:kg/s 949.0)290320(10174.4108.118)(331222=-⨯⨯⨯=-=t t c Q m p s 平均温度差为C 2.18)1030ln(1030)ln(o 2121=-=∆∆∆-∆=∆t t t t t m 逆基于外表面积的总传热系数K 1K)W/(m 6.471K)/W (m 1012.202.0025.085010225.0025.0450025.0170011112123212111⋅=⋅⨯=⨯+⨯+=α+λ+α=-K d d d d b K m m 3.176025.014.384.13m 84.132.186.471108.11823=⨯=π==⨯⨯=∆=d A l t K Q A m 总管长:总传热面积:23、一套管式换热器,用饱和水蒸气加热管内湍流的空气,此时的总传热系数近似等于空气的对流传热系数。
若要求空气量增加一倍,而空气的进出口温度仍然不变,问该换热器的长度应增加多少?解:总传热量:dl t K t KA Q m m π∆∆⋅== 空气量增加一倍后:Q Q 2='此时总传热系数K K 74.174.12228.02≈=⨯='≈'ααα∴空气的进出口温度不变,∵m mt t ∆∆=' 149.174.12==''='KQ K Q l l 则管长要增加15%。
24、有一单管程列管式换热器,该换热器管径为φ 25×2.5mm ,管子数37根,管长3米。
今拟采用此换热器冷凝并冷却CS 2饱和蒸汽,自饱和温度46℃冷却到10℃。
CS 2在壳程冷凝,其流量为300kg/h ,冷凝潜热为351.6kJ/kg 。
冷却水在管程流动,进口温度为5℃,出口温度为32℃,逆流流动。
《食品工程原理》试题答案
0302食工原理试题A 答案一、0.071;2.流体的平均温度、壁面温度;3.减小、增加;4.黑体;5.吉辛柯公式、杜林规则;6.加热室、分离室;7并流、逆流、混流;8.比表面积、代表性尺寸的选择9.表面积假说、体积假说、裂缝假说;10. 宽度、厚度。
二、1.C ;2.B 、C 、D ;3.A ;4.A 、D ;5.B三、1.⨯2. ⨯ 3. √4.√5. ⨯四、1. 解:r 1=0.426/2=0.213m ,r 2=0.213+0.426=0.639m ,λ=0.615w/(m •℃) ;t 1=177℃, t 2=38℃,(1) 每米长的热损失213.0639.0ln )38177(615.014.32ln )(21221-⨯⨯=-=r r t t L Qπλ=489W/m(2) 在保温层中,设半径r 处,温度为t :由 111ln )(2r t t L Qλπ-= ,得:)213.0ln (ln 615.014.32489177ln 211-⨯⨯-=-=r r r L Qt t πλt= -18.64-126.6lnr2. 2.解:依据总传热速率方程:Q=KoSo Δtm式中:)(21T T c W Q ph h -==1.25×1.9×103(350-300)=118.8kW2.18290-300320-350ln )290003()320503(Δt Δt ln Δt Δt Δt 1212=---=-=m ℃472.07.110225.0045.0025.00025.002.085.0025.0111=+⨯⨯+⨯=++=o m o i i ood bd d d K kW/(m 2.℃)28.132.18472.08.118m t K QS m o o =⨯=∆=3.解:(1) 蒸发量:)0.30.05(110000)x x F(1W 10-⨯=-==833.3kg/h;(2) p=120kPa 时,饱和蒸汽温度T=104.2℃,r=2247kJ/kg ,p k =20kPa 时,饱和蒸汽温度T k ˊ=60.1℃,r ˊ=2356kJ/kg原料液比热:c p0= =3.77 kJ/(kg.℃)溶液沸点: t 1= 75℃进料温度: t 0= 30℃h kJ /8.214325435623.833)304(7510000Q r W )t (t Fc Q L 01p0=⨯+-⨯=+'+-= 加热蒸汽消耗量:h kg r Q D /95422478.2143254===(3) 传热面积:211m 6.13)75(104.21500600310008.2143254)t K(T Dr )t K(T QS =-⨯⨯⨯=-=-=4.解:(1) w 1=40%; w 2=5%; G 1=2000kg/h ;t 0=20℃;t 1=120℃;t 2=40℃ 绝干料水kg kg w wX /667.04.0140.01111=-=-= 绝干料水kg kg w w X /053.005.0105.01222=-=-=G c = G 1(1- w 1)=2000×(1-0.40)=1200kg 水/hW= G c (X 1- X 2)=1200×(0.667-0.053)=736.8 kg 水/h=0.205 kg 水/s(2)12H H W-=L预热器预热后,是等湿过程,所以:H 1=H 0 =0.009 kg 水/kg 绝干气 进出干燥器时空气等焓:I 1=I 2,I 1=(1.01+1.88H 1)t 1+2490H 1=(1.01+1.88×0.009) ×120+2490×0.009=145.64kJ/kg 绝干气 I 2=(1.01+1.88H 2)t 2+2490H 2=(1.01+1.88H 2) ×40+2490H 2 I 1=I 2,(1.01+1.88H 2) ×40+2490H 2=145.64,解得:H 2=0.041 kg 水/kg 绝干气 /s 干6.4kg /h 干kg 30252009.0041.0736.8H H W12气绝气绝==-=-=L(3) A 点:新鲜空气状态点(H 0、t 0)B 点:预热后状态点(H 1、t 1):等湿:H 1=H 0C 点:空气出干燥器状态点(H 2、t 2)等焓过程定C 点.5.解: X 1=0.6kg 水/kg 绝干料;X 2=0.05kg 水/kg 绝干料; 查图:X*=0.02kg 水/kg 绝干料;X 0=0.2kg 水/kg 绝干料;恒速干燥阶段: 降速干燥阶段:01'c 1SU )X (X G τ-=)X (X )X (X lnSU )X (X G *2*00*0'c 2---=τ24.102.005.002.02.0ln )02.02.0(2.06.0ln )(])X (X )X (Xln SU )X (X G /[]SU )X (X G [*2*0*021*2*00*0'c 001'c 21≈----=----=----=X X X X X X X X ττ。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案,通常要用( )来确定最终的方案。
2 单元操作中常用的五个基本概念包括()、( )、()、()和()。
3 奶粉的生产主要包括()、()、()、()、( )等单元操作.二、简答1 什么是单元操作?食品加工中常用的单元操作有哪些?2 “三传理论"是指什么?与单元操作有什么关系?3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念?4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。
5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位.三、计算1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中,试计算溶液的浓度,分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示.已知20%蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。
2 在含盐黄油生产过程中,将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。
最终产品的水分含量为15.8%,含盐量1。
4%,试计算原料黄油中含水量.3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩,得固形物含量为58%得浓橘汁。
若鲜橘汁进料流量为1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。
4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h,30℃的空气预热至66℃,所用加热蒸气温度143.4℃,离开预热器的温度为138。
8℃.求蒸气消耗量。
5 在碳酸饮料的生产过程中,已知在0℃和1atm下,1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。
试计算该饮料中CO2的(1)质量分数;(2)摩尔分数。
忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。
20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h.初始接种物中含有1。
2%的酵母细胞,将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中.在发酵罐内,酵母以每2。
9h增长一倍的生长速度稳定增长。
从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中,生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母,占发酵液中总酵母的97%。
试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3).第一章流体流动一、名词解释1 流体的黏性2 牛顿流体3 流体的稳定流动4 层流边界层二、填空1 通常把( )流体称为理想流体.2 牛顿黏性定律表明,两流体层之间单位面积的( )与垂直于流动方向的( )成正比。
食品工程原理A及答案
食品工程原理A及答案注:装订线内禁止答题,装订线外禁止有姓名和其他标记。
东北农业大学成人教育学院考试题签食品工程原理(A)一、单选题(每题2分,共计30分)1.在零流量时,离心泵的()。
A、H=0, P=0;B、H>0,P>0;C、H=0,P>0; D H>0,P=0。
2.下述说法中正确的是:()。
A、离心沉降速度u 和重力沉降速度u 是恒定的;B、离心沉降速度u 和重力沉降速度u 不是恒定的;C、离心沉降速度u 不是恒定值,而重力沉降速度u 是恒定值;D、离心沉降速度u 是恒定值,而重力沉降速度u 不是恒定值。
3.泵安装地点的海拔越高,其()。
A. 大气压力就越高,允许安装高度就越高B. 大气压力就越高,允许安装高度就越小C. 大气压力就越低,允许安装高度就越小D. 大气压力就越低,允许安装高度就越大4.一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是( )。
A. 忘了灌水B. 吸入管路堵塞C. 压出管路堵塞D. 吸入管路漏气5.超滤是利用孔径( )的超滤膜来过滤含有大分子物质或微细粒子的溶液,使大分子物质或微细粒从溶液中分离出来。
A. 100μm;B. 0.02~10μm;C. 0.001~0.02μm。
6.穿过三层平壁的稳定导热过程,各层界面间接触均匀,第一层两侧温度120℃和80℃,第三层外表面温度为40℃,则第一层热阻R1和第二、三层热阻R2、R3的大小为()。
A. R1>(R2+R3) B. R1<(R2+R3) C. R1=(R2+R3) D. 无法比较7.对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=116w/m2.K ,α2=11600 w/m2.K,要提高传热系数(K),最简单有效的途径是()。
A. 设法增大α1 B. 设法增大α2C. 同时增大α1和α28.用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃,冷却水初温为15℃,在设计列管式换热器时,采用两种方案比较,方案I是令冷却水终温为30℃,方案II是令冷却水终温为35℃,则( )。
食品科学技术:食品工程原理试题及答案(题库版)
食品科学技术:食品工程原理试题及答案(题库版)1、单选干燥设备按操作压力分类时,减压干燥器的操作压力为()A.>2atmB.>1atmC.1atmD.<1atm正确答案:D2、填空题恒沸蒸馏时,在乙醇—水物(江南博哥)系中加入苯,形成的()恒沸物,在1atm下的沸点为()。
正确答案:三元;64.85℃3、名词解释冷却食品正确答案:是将食品的温度降到接近冻结点,并在此温度下保藏的食品。
4、问答题发酵工业应用膜分离的特殊优点有哪些?正确答案:1)应用膜分离的方法可以在发酵过程中低分子物产生的同时将低分子产物与淀粉和纤维素以连续的方式进行分离,实现间歇式生产向连续式生产的发展。
2)对发酵工业中应用的酶,在研究和生产中,回收极有意义,膜分离具有分离和回收的能力,膜发酵是发展的方向,3)用膜分离法对蛋白质浓缩精致非常适宜。
4)用膜分离法可以对发酵工业中的用水和产品实现无菌化。
5、多选机械旋转泵按输送流体的运动元件分为()A.齿轮泵B.螺杆泵C.转子泵D.活塞泵E.滑片泵正确答案:A, B, C, E6、多选在一定条件下,气体溶于液体中,平衡时气液两相组成保持恒定,此时的溶解度称为平衡溶解度,平衡溶解度的大小与()有关。
A.物系B.温度C.压强D.液相流动E.气相流速正确答案:A, B, C7、填空题流体的()越高,()越强烈,则壁面上()不动的薄膜层就越薄,而且该层的()就越大,α的数值就越大。
正确答案:流速;对流;滞止;温度4梯度8、单选空气在相对湿度不变的情况下冷却,达到饱和时的温度为()A.干球温度B.湿球温度C.绝热饱和温度D.露点温度正确答案:D9、问答题什么是相际间的平衡?有什么特征?正确答案:当有一个单组份汽液两相的系统,当P、T一定时,汽液两相达到平衡,宏观上汽液两相传质过程停止,微观上组分分子任然在两相间运动。
改变P 或T,旧的平衡被破坏,新的平衡将建立,是物质运动的表现,也是相际平衡关系的变化,其原因是外部环境的改变。
课后习题答案 食品工程原理
积分上式得V
2
= KA τ
2
→
dV KA 2 ( )E = dτ 2V dV dV KA 2 V = )W = ( ) E = dτ dτ 2V 2τ
若为置换式洗涤,则洗涤速率 (
则洗涤时间 τ w 为: τw =
K = 2kΔp 1− s =
2Δp μrυ
所以,K 值除与过滤操作压差有关外,还与滤液的性质、滤浆的浓度及滤饼的特性有关,当 在恒定的过滤压差下,对指定的悬浮液进行过滤时,K 才为常数。
Ve 称为过滤介质的当量滤液体积(或虚拟滤液体积) ,其值与过滤操作压差、过滤介质的性
质及悬浮液的性质有关。 在恒定的过滤压差下, 用指定的过滤介质对指定的悬浮液进行过滤 时, Ve 才为常数。
ρ = 1.21kg / m 3 、
μ = 1.81 × 10 −5 Pa ⋅ s
空气的密度也可通过以下计算求出 已知
ρ=
29 273 × = 1.21(kg 3 ) m 22.4 273 + 20
ρ p = 2650kg / m 3
由于颗粒在空气中作自由沉降运动,设 u 为沉降颗粒在加速段中的瞬间速度,则 其加速度为
(B)
将式 (B) 代入式 (A) 有: Δp =
(C)
(2) 恒压时, Δp=常数 (D) 2 将式 (A) 积分、 整理可得q =2kΔpτ=Kτ (E) (3) 先恒速后恒压时,设恒速终了时过滤时间为τR, 对应的单位过滤面积滤液量为 qR, 则有 q=uRτ 和 qR=uRτR (F)
u Δp = R τ R k
食品工程原理试题及答案
食品工程原理一、单项选择题1. 如图,已知d1=2d2,u2=4 m/s,u1等于。
A.u1=1 m/s; B.u1=0.5 m/s; C.u1=2 m/s。
2. 双组分精馏的精馏段操作线方程为:y=0.75x + 0.23,则塔顶产品流出液中轻组分摩尔分数为。
A、46;B、0.92;C、230;D、4.6。
3. 蒸汽压缩式制冷机制冷量为100kW,制冷剂循环量为0.10kg/s,压缩机单位理论功为200 kJ/kg,压缩机效率则实际制冷因数为。
A.0.05; B.5.0; C.2.0; D.20。
4. 测得某空气一水系统,空气的相对湿度为98%,则该空气的干球温度T,湿球温度Tw,绝热饱和温度Ts及露点温度Td之间的关系为。
A、T =Tw = Ts =Td;;B、T > Tw = Ts > Td ;C、T >Tw > Ts > Td ;D、T = Tw > Ts > Td 。
5. 流体在管内呈湍流流动时:。
A.Re≥2000; B.Re≥4000;C.2000<Re<4000。
6. 以下哪个不是离心泵的主要性能参数:。
A. 流量B. 转速C. 流速D. 功率7. 物料衡算的理论依据是。
A. 傅里叶定律B. 质量守恒定律C. 亨利定律D. 能量守恒定律二、名词解释1. 沉降2. 粉碎3. 干燥4. 吸收5. 粉碎6. 热量传递7. 蒸发8. 制冷9. 蒸馏三、计算题1. 如图1所示,用泵将密度为1080kg/m3、黏度0.15Pa·s的苹果汁从地下贮槽送到高位罐,果汁流量为300L/min。
输出管出口比贮槽液面高10m,管道为φ57×3.5的无缝钢管,管路中有一个底阀(可按摇板式止回阀计算),4个90°弯头,一个闸阀和一个标准阀,直管长度为50m,阀门按全开对待,已知泵的效率为70%。
求泵的轴功率。
2. 稳态下在单效蒸发器中浓缩苹果汁。
食品工程原理试题及答案
食品工程原理试题及答案一、选择题1. 食品工程中,下列哪个因素不是影响食品质量的关键因素?A. 温度B. 湿度C. 光照D. 微生物污染答案:C2. 食品加工过程中,下列哪种技术不是用来延长食品保质期的?A. 真空包装B. 冷藏C. 干燥D. 浸泡答案:D二、填空题1. 食品工程中,_______ 是指在一定条件下,食品中微生物的生长速度和代谢活动受到抑制,从而延长食品的保质期。
答案:冷藏2. 食品的_______ 是指食品在加工、储存和运输过程中,其品质和安全性不发生显著变化的能力。
答案:稳定性三、简答题1. 简述食品工程中常用的食品保藏方法有哪些?答案:食品工程中常用的食品保藏方法包括冷藏、冷冻、干燥、腌制、发酵、真空包装、添加防腐剂等。
2. 阐述食品工程中食品质量控制的重要性及其主要措施。
答案:食品质量控制的重要性在于确保食品的安全性、营养性和口感,预防食源性疾病的发生。
主要措施包括原料选择、加工过程控制、产品检验、储存条件控制以及追溯系统的建立。
四、计算题1. 某食品加工企业在生产过程中,发现一批食品的水分含量为20%,若要将其水分含量降至10%,需要蒸发掉多少水分?答案:设原食品总重量为W,水分含量为20%,则水分重量为0.2W。
要降至10%,即水分重量为0.1W。
需要蒸发掉的水分为0.2W - 0.1W = 0.1W。
2. 若一批食品在加工过程中,温度每升高1℃,其保质期缩短1%,若初始温度为20℃,加工后温度升至30℃,求食品保质期缩短了多少百分比?答案:温度升高了30℃ - 20℃ = 10℃,根据题设,保质期缩短了10%。
五、论述题1. 论述食品工程中食品加工技术对食品营养成分的影响,并举例说明。
答案:食品加工技术在一定程度上会影响食品的营养成分。
例如,高温加工可能会导致某些热敏感的维生素如维生素C的损失;而发酵技术则可以增加食品中的有益微生物,提高其营养价值。
例如,酸奶的发酵过程不仅保留了牛奶中的营养成分,还增加了益生菌,有助于肠道健康。
食品工程原理考试试题及答案
1、某台离心泵进口真空度为30kPa,出口处表压为0.20MPa,若当地大气压为750mmHg,求泵进,出口绝对压力。
解:进口:Pab=Pa-Pvm=750×133-30×1000=69800Pa出口:Pab=Pa+Pg=750×133+200000=300000Pa2、罐头厂为连续化高温杀菌,采用静水压密封杀菌装置,杀菌室通入压力为0.2MPa的蒸汽,求水封室的高度?解:静力学基本方程故高度H=Z1-Z2==(200000-101000)/9810=10.1m3、多效真空蒸发操作中未效产生的二次蒸发被送入混合凝冷器中与冷水直接接住而冷凝,为维持蒸发器的真空度,冷凝器上方与真空泵相通,将不凝性气体抽走,同时为避免外界空气深入气压管5,导致蒸发器内真空度降低,气压管必须插入液封槽6中,水在管内上升至高度h,若真空表度数为90kpa,试求气压管中水上升的高度h?解:Pa=P+ρgh Pa-P=PvmH=90000/9810=9.17m4某食品厂有一输水系统,输水管为φ45×2.5mm钢管,已知管路摩擦损失=1.6,试求水的体积流量,又欲使水的流量增加30%,应将水箱水面升高多少?解:(1)P1=p2=0,u1=0,g(z1-z2)=2.1u2===4.83m/sqv==0.784×0.04×0.04×4.83=0.00607/s(2)水的流量增加30%,则管出口流量=1.3×4.83m/s=6.28m/sZ1-z2==8.44mZ1=3+8.44=11.44m5、某奶粉厂的一段牛奶输送系统,真空蒸发器中的牛奶有泵(效率为65%)输送到干燥间的储罐顶部,输送管道φ34×2mm,蒸发器内真空度为87.78kpa,储罐与大气相通,牛奶密度为1080kg/,质量流量为4.5t/h,整个流动系统的阻力的损失为50J/kg,式计算泵的功率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
食品工程原理习题解答公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]第五章习题解答1. 什么样的溶液适合进行蒸发答:在蒸发操作中被蒸发的溶液可以是水溶液,也可以是其他溶剂的溶液。
只要是在蒸发过程中溶质不发生汽化的溶液都可以。
2. 什么叫蒸发为什么蒸发通常在沸点下进行答:使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽,从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。
在蒸发操作过程中物料通常处于相变状态,故蒸发通常在沸点下进行。
3. 什么叫真空蒸发有何特点答:真空蒸发又称减压蒸发,是在低于大气压力下进行蒸发操作的蒸发处理方法。
将二次蒸汽经过冷凝器后排出,这时蒸发器内的二次蒸汽即可形成负压。
操作时为密闭设备,生产效率高,操作条件好。
真空蒸发的特点在于:①操作压力降低使溶液的沸点下降,有利于处理热敏性物料,且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源;②对相同压强的加热蒸汽而言,溶液的沸点随所处的压强减小而降低,可以提高传热总温度差;但与此同时,溶液的浓度加大,使总传热系数下降;③真空蒸发系统要求有造成减压的装置,使系统的投资费和操作费提高。
4. 与传热过程相比,蒸发过程有哪些特点答:①传热性质为壁面两侧流体均有相变的恒温传热过程。
②有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢或产生泡沫、高温下易分解或聚合;溶液的浓度在蒸发过程中逐渐增大、腐蚀性逐渐增强。
二次蒸汽易挟带泡沫。
③在相同的操作压强下,溶液的沸点要比纯溶剂的沸点高,且一般随浓度的增大而升高,从而造成有效传热温差减小。
④减少加热蒸汽的使用量及再利用二次蒸汽的冷凝热、冷凝水的显热是蒸发操作过程中应考虑的节能问题。
5. 单效蒸发中,蒸发水量、生蒸气用量如何计算答:蒸发器单位时间内从溶液中蒸发出的水分质量,可用热负荷来表示。
也可作物料衡算求得。
在蒸发操作中,加热蒸汽冷凝所放出的热量消耗于将溶液加热至沸点、将水分蒸发成蒸汽及向周围散失的热量。
蒸汽的消耗量可通过热量衡算来确定。
6. 何谓温度差损失温度差损失有几种答:溶液的沸点温度t往往高于二次蒸汽的温度T’,将溶液的沸点温度t与二次蒸汽的温度T'之间的差值,称为温度差损失。
蒸发操作时,造成温度差损失的原因有:因蒸汽压下降引起的温度差损失'∆、因蒸发器中液柱静压强而引起的温度差损失''∆和因管路流体阻力引起的温度差损失'''∆。
温度差损失的存在,将使传热推动力降低。
扣除了溶液沸点升高值Δ后的传热温差,叫做有效传热温度差。
7. 何谓蒸发器的生产能力何谓蒸发器的生产强度怎样提高蒸发器的生产强度答:蒸发器的生产能力是指单位时间内从溶液中蒸发出的水分质量,即蒸发量W。
有时也用热负荷来表示。
蒸发器的生产强度简称蒸发强度,是指单位时间、单位传热表面上蒸发出水分的质量,以U表示。
提高蒸发强度的基本途径是提高总传热系数K和传热温度差t∆。
8. 蒸发时,溶液的沸点比二次蒸气的饱和温度高的原因是什么答:①溶液中的溶质使溶济蒸汽压下降引起的溶液沸点升高;②蒸发器中液柱静压强而引起的溶液沸点升高;③因蒸气的流动阻力引起的溶液沸点升高。
9. 多效蒸发中,“最后一效的操作压强是由后面的冷凝能力确定的。
”这种说法是否正确冷凝器后使用真空泵的目的是什么答:不对。
蒸发室的操作压强是根据工艺操作要求,料液的特性,经济效果等应方面而定的。
最后一效操作压强是由后面冷凝器的真空度确定的,真空度太高时,会导致冷凝器冷凝困难。
冷凝器后使用真空泵的目的是去除不凝性气体。
10. 为什么要采用多效蒸发效数是否愈多愈好答:在工业生产中,引入前效的二次蒸汽作为后效的加热热源,后效的加热室作为前效二次蒸汽的冷凝器,多效蒸发操作仅第一效需要消耗生蒸汽。
各效(末效除外)的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽,故提高了生蒸汽的利用率即经济性。
随着多效蒸发效数的增加,温度差损失随之加大。
因此多效蒸发的效数是有一定限制的。
11. 用一单效蒸发器将2000kg/h 的NaCl 水溶液由11%浓缩至25%(均为质量%),试计算所需蒸发水分量。
解:蒸发水分量:010.11(1)2000(1)1120kg /h 0.25x W F x =-=⨯-= 12. 在一蒸发器中,将2500kg/h 的NaOH 水溶液由8%浓缩至27%(均为质量%)。
已知加热蒸汽压力为450kPa ,蒸发室压力为100kPa (均为绝压)。
溶液沸点为115℃,比热为 kJ(kg/K),热损失为70kW 。
试计算以下两种情况的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。
①25℃进料;②沸点进料。
解:010.08(1)2500(1)1759kg /h 0.27x W F x =-=⨯-= ①25℃进料010(-)'2500 3.9(115-25)17592221702240kg /h 2128L Fc t t Wr Q D r ++⨯+⨯+===/2240/1759 1.27e D W === ②沸点进料'17592221701836kg /h 2128L Wr Q D r +⨯+=== /1836/1759 1.04e D W ===13. 用一单效蒸发器将1500kg/h 的水溶液由5%浓缩至25%(均为质量%)。
加热蒸汽压力为190kPa ,蒸发压力为30kPa (均为绝压)。
蒸发器内溶液沸点为78℃,蒸发器的总传热系数为1450W/(m 2·℃)。
沸点进料,热损失不计。
试计算:①完成液量;②加热蒸汽消耗量;③传热面积。
解:010.05(1)1500(1)1200kg /h 0.25x W F x =-=⨯-= ①完成液量300kg /h F W =-= ②加热蒸汽消耗量:'120023341267kg /h 2210Wr D r ⨯=== ③传热面积:211267221048.3m ()1450/1000(11878)m Q Dr A K t K T t ⨯====∆-⨯- 14.某食品厂准备用一单效膜式蒸发器将番茄汁从12%浓缩至浓度为28%(均为质量分数)。
蒸发器的传热面积为5m 2,传热系数K=1500W/(m 2·K),加热蒸汽的温度采用115℃(其汽化潜热为,冷凝水在饱和温度下排出),蒸发室内蒸汽的温度为℃,二次蒸汽的汽化潜热为2359kJ/kg ,采用沸点进料,经计算知:△′=℃,△″=0;热损失相当于蒸发器传热量的5%。
求:①此蒸发器每小时可处理多少kg 番茄汁②加热蒸汽耗量为多少kg/h解:①求F∵1()Q AK T t =-t 1=T ′+△′+△"=++0=58℃∴Q=5×1500(115-58)=427500W∴30.954275000.950.172kg/s 619.8kg/h '235910Q W r ⨯====⨯ ∴619.81084.65kg /h 0.1210.28F ==- ②求D4275003600692.93kg/h 22211000Q D r ⨯===⨯15.现采用某单效真空蒸发器来浓缩某水溶液。
已知进料量为10t/h ,料液从15%浓缩至浓度为60%(均为质量%),沸点进料;加热蒸汽压力为300kN/m 2(绝压);冷凝水在饱和温度下排出;冷凝器内的真空度为610mmHg ,各项温度差损失分别为△′=℃,△″=℃,△'''=1℃;热损失为加热蒸汽放出热量的5%,传热系数K =2500w/(m 2·K),试:①估算单位蒸汽耗量为多少②估算蒸发器的传热面积为多少m 2③若产品浓度达不到要求,你认为可采取什么措施解:蒸发量:010.15(1)10000(1)7500kg /h 0.60x W F x =-=⨯-= ①单位蒸汽耗量'2351 1.1420.9521680.95D r W r ===⨯⨯ ②蒸发器的传热面积:21'75002351100029.6m ()2500(133.360.1 2.5 3.51)3600m Q Wr A K t K T t ⨯⨯====∆-⨯----⨯ ③适当增加蒸发器持液量;提高回执蒸气温度;降低二次蒸气温度。
16.在单效真空蒸发器中,将流量为10000kg ·h -1的某水溶液从10%连续浓缩至50%。
原料液温度为31℃。
估计溶液沸点升高为7℃,蒸发室的绝对压强为 kgf/cm 2。
加热蒸汽压强为2 kgf/cm 2(绝压),其冷凝水出口温度为79℃。
假设总传热系数为1000 w/(m 2·K),热损失可忽略。
试求加热蒸消耗量和蒸发器的传热面积。
当地大气压为1 kgf/cm 2。
已知 kgf/cm 2时蒸汽饱和温度为℃,汽化潜热为2356kJ/kg 及焓kg ;2 kgf/cm 2时蒸汽饱和温度为℃,汽化潜热为2206kJ/kg 及焓为2708 kJ/kg 。
答:溶液沸点:t 1=+7=℃ 蒸发量:010.10(1)10000(1)8000kg /h 0.50x W F x =-=⨯-= 溶液比热:C p =×(1-x 0)=×= kJ/(kg ·K)Q =FC p (t 1-t 0)+W r ′+Q L=10000××+8000×2356=kJ/h=5609414W(1)蒸汽耗量D =Q /r =/2206=9154 kg/h(2)蒸发器的传热面积:25609414106m 1000(119.666.7)m Q A K t ===∆⨯-17. 欲用一标准式蒸发器将10%的NaOH 水溶液浓缩至25%。
加料量为12t/h 。
原料液的比热为K ,进料温度为50℃,加热室内溶液的密度为1200kg ·m 3。
料液平均高度为,蒸发室内真空度为,加热蒸汽压力为300kPa 。
热损失可取35kW ,总传热系数为1800 W/(m 2·℃),当地大气压为 kPa 。
试计算:①蒸发水分量;②加热蒸汽用量;③蒸发器的传热面积解:①蒸发水分量010.10(1)12000(1)7200kg /h 0.25x W F x =-=⨯-= 常压下溶液蒸汽压下降引起的温度差损失:℃'2'''0.0162(273)11.5a T r +∆=∆=℃ 蒸发器内液层中部压强为:12009.81 1.4'51.359.5kPa 210002m glp p ⨯⨯=+=+=⨯ρ 查表得:=∆"3℃取:'''1∆=℃则料液沸点:T ’=++3+1=℃②加热蒸汽用量010(-)'12000 3.76(96.750)72002304.5353600 21688683kg /h LFc t t Wr Q D r++=⨯⨯-+⨯+⨯== ③蒸发器的传热面积2186832168100079.2m ()1800(133.396.7)3600m Q Dr A K t K T t ⨯⨯====∆-⨯-⨯。