化工原理复习题

• （1）作图
• （2）临界混溶点P
xA 41.5%
xB 43.5%
xS 15.0%
• （3）分配系数kA和选择性系数β
• 萃取相
y A 39.0%
yB 19.6%
• 萃余相
xA 20.0%
kA
xB 73.4%
y A 39.0 1.95 xA 20.0
xB 73.4 kA 1.95 7.303 yB 19.6
[例5]：已知某物料在恒定干燥条件下从初始含水量0.4kg水/kg 干料降至0.08kg水/kg干料，共需6小时，物料的临界含水量 X0=0.15kg水/kg干料，平衡含水量X*=0.04kg水/kg干料，降速 阶段的干燥速率曲线可作为直线处理。试求：①恒速干燥阶 段所需时间τ 1及降速阶段所需时间τ 2分别为多少？②若在 同样条件下继续将物料干燥至0.05 kg水/kg干料，还需多少时 间？
X 1 (1 A ) X F (1 0.8) 0.5385 0.1077
YS 0
Y1 3.4 X1 3.4 0.1077 0.3662
S B ( X F X1 ) / Y1 (0.5385 0.1077) / 0.3662 1.176
化工原理总复习考试
过滤－习题课
例1
一小型板框压滤机有5个滤框，长宽各为0.2m，在 300kPa(表压)下恒压过滤2h，滤饼充满滤框，且得滤液 80L，每次洗涤与装卸时间各为0.5h。若滤饼不可压缩， 且过滤介质阻力可忽略不计。求： （1）洗涤速率为多少m3/（m2·h）？ （2）若操作压强增加一倍，其它条件不变，过滤机的生 产能力为多少？
– （2）萃取液和萃余液的组成和流量
y 'E 92%
x 'R 7.3%
xF x ' R 35 7.3 E' F 1000 327kg / h y 'E x 'R 92 7.3
R ' F E ' 1000 327 673kg / h
– （3）选择性系数 y A yB 27 1.5 228.5 xA xB 7.2 91.4 – （4）每公斤B需要的S的量 x 0.35 XF F 0.5385 1 xF 1 0.35
– 例4－2 在25°C下以水（S）为萃取剂从醋酸（A） 与氯仿（B）的混合液中提取醋酸。已知原料液流 量为1000kg/h，其中醋酸的质量百分数为35％，其 余为氯仿。用水量为800kg/h。（1）E和R相的组成
及流量；（2）E’和R’的组成及流量； （3） β ； （4）B与S不互溶，K=3.4，回收率80％，求S/B。
– （1）两相的流量和组成
– E相
y A 27%
y B 1.5%
y S 71 .5%
– R相
x A 7.2%
x B 91.4%
x S 1 .4 %
RM 45.5 EM 1800 1114kg / h RE 73.5
R M E 1800 1114 686kg / h
• （4）最小溶剂用量
S HF 8 0.0833 F HS 96
S 0.0833F 0.0833 100 8.33kg
• （5）萃余相组成及混合液组成
xA 17%, xB 77%, xS 6%
xMA 23.5%, xMB 55.5%, xMS 21.0%
4. 在单效蒸发中，从溶液中蒸发1kg水，通常都需要（ ） 1kg的加热蒸汽。 A. 等于； B. 小于； C. 不少于
5. 蒸发器的有效温度差是指（ ）。 A. 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差； B. 加热蒸汽与二次蒸 汽温度之差； C. 温度差损失 6. 提高蒸发器生产强度的主要途径是增大（ ）。 A. 传热温度差； B. 加热蒸汽压力； C. 传热系数； D. 传热面积； 7. 中央循环管式蒸发器属于（ ）蒸发器。 A. 自然循环； B. 强制循环； C. 膜式 8. 蒸发热敏性而不易于结晶的溶液时，宜采用（ ）蒸发器。 A. 列文式； B. 膜式； C. 外加热式； D. 标准式
K ' Kp' / p 2 K 0.04 m 2 / h
因在原板框压滤机过滤，悬浮液浓度未变，则当5个框 充满滤饼时所得滤液量仍为：
V’ = V = 0.08 m3
q'2 0.2 2 ' 1h K ' 0.04 V' 0.08 Q' 0.04 m3 / h ' W D 1 0.5 0.5
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习 题
解： （1）以5个框为基准进行计算。
过滤面积 恒压过滤
A 5 2 A侧＝5 2 0.2 0.2＝0.4m
2
q K
2
V 80 10－3 0.2m3 / m 2 q 0.4 A
K = q2 /τ= 0.22 / 2 = 0.02 m2/h
过滤终了时的速率：
解：①X由0.4 kg水/kg干料降至0.08 kg水/kg干料经历两个阶段：
又因
解得： ③ 继续干燥时间 设从临界含水量X0=0.15kg水/kg干料降至X3=0.05kg水/kg 干料所需时间为τ 3，
继续干燥所需时间为
例4－1 在一定温度下测得A、B、S三元物系两平衡液相的平衡 数据如本题附表所示。表中数据为质量百分数。试求：（1）溶 解度曲线和辅助曲线；（2）临界混溶点的组成；（3）当萃余 相中xA=20%时的分配系数kA和选择性系数β ；（4）在100kg含 30％A的原料液中加入多少kg S才能使混合液分层？（5）对第 四项的原料液，欲得到含36％A的萃取相，试确定萃余相的组成 及混合液的总组成。
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K 0.02 dq 3 2 0.05m /(m h) d E 2q 2 0.2
1 dq dq 洗涤速率： 0.025 m3 /(m 2 h) d W 2 d E
（2） p' 2p时，滤饼不可压缩
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一.选择题 蒸发操作中，从溶液中汽化出来的蒸汽，常称为（ ）。 A. 生蒸汽 ； B. 二次蒸汽 ； C. 额外蒸汽 2. 蒸发室内溶液的沸点（ ）二次蒸汽的温度。 A. 等于 ； B. 高于 ； C. 低于
3. 在蒸发操作中，若使溶液在（ ）下沸腾蒸发，可降低 溶液沸Baidu Nhomakorabea而增大蒸发器的有效温度差。 A. 减压 ； B. 常压 ； C. 加压