食品工程原理复习总结重点考点

●采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料1000kg，干燥操作使物料的湿基含量

由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20℃，湿度为0.009kg水/kg绝干空气，经预热器加热至120℃后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40℃，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。试求：(1)水分蒸发量（kg/s）；(2)绝干空气消耗量（kg绝干气/s）；(3)干燥产品量（kg/s）？

解：(1)Ｗ＝G c(X1－X2)

X1＝0.4/(1－0.4)＝0.667

X2＝0.05/(1－0.05)＝0.0526

G c＝1000(1－0.4)＝600 kg绝干料/h

∴Ｗ＝600(0.667－0.0526)＝368.64 kg/h＝0.1024 kg/s

(2)L＝Ｗ(H2－H1)

H1＝H0＝0.009 kg水/kg绝干气t1＝120℃，t2＝20℃

H2未知，可通过I1＝I2求算

I1＝(1.01+1.88H1)t1+2490H1＝1.01t1+(1.88t1+2490)H1

I2＝(1.01+1.88H2)t2+2490H2＝1.01t2+(1.88t2+2490)H2

∴H2＝(1.01×120+(1.88×120+2490)×0.009-1.01×40)/(1.88×40+2490)

＝0.041 kg水/kg绝干气

∴L＝0.1024/(0.041-0.009)＝3.1974 kg绝干气/s

(3) G2＝G c(1＋X2)

＝600/3600×(1＋0.0526)

＝0.175 kg/s

●椰子油流过一内径为20mm的水平管道，其上装有一收缩管，将管径逐渐收缩至

12mm，如果从未收缩管段和收缩至最小处之间测得的压力差为800Pa，试求椰子油的流量。椰子油密度为940kg/m3

某冷库外壁内、外层砖壁厚均为12cm ，中间夹层厚10cm ，填以绝缘材料。砖墙的热导率为0.70w/m ·k ，绝缘材料的热导率为0.04w/m ·k ，墙外表面温度为10℃ ，内表面为-5℃，试计算进入冷库的热流密度及绝缘材料与砖墙的两接触面上的温度。

解：已知t1=10℃ ，t4=-5℃ ，b1=b3=0.12m ，b2=0.10m ，λ1= λ3= 0.70w/m ·k ， λ2= 0.04w/m ·k 。

按热流密度公式计算q ：

按温度差分配计算t2、t3

【2-4】有一蒸汽管外径为25 mm ，管外包有两层保温材料，每层厚均为25 mm 。外层与内层保温材料的热导率之比为5，此时的热损失为Q 。今将内、外两层材料互换位置，且设管外壁与外层保温层外表面的温度均不变，则热损失为Q ′，求Q ′Q ，说明何种材料放在里层为好。

1.970

.012.027.5101112=⨯-=-=λb q t t 2

3

3221141/27.570.004.070.0)5(10)(m w t t A Q q =++--=++-==λλλ℃ 1.4)5(70.012.027.54333-=-+⨯=+=t b q t λ℃

【2-19】在逆流换热器中，用初温为20 ℃的水将1.25 kg/s 的液体［比热容为1.9 kJ/(kg ·K)、密度为850 kg/m 3

］由80 ℃冷却到30 ℃。换热器的列管直径为Φ25 mm ×2.5 mm,水走管内。水侧和液体侧的对流传热系数分别为850 W/（m 2·K ）和1 700W/（m 2·K ）, 污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50 ℃，求水的流量和换热器的传热面积。

【2-25】在套管换热器中采用并流的方式用水冷却油。水的进、出口温度分别为15 ℃和40 ℃，油的进、出口温度分别为150 ℃和100 ℃。现因生产任务要求油的出口温度降至80 ℃，假设油和水的流量、进口温度及物性均不变，且仍为并流，换热器除管长外，其他尺寸不变，若原换热器的管长为1 m，求现在需要的管长。设换热器的热损失可忽略。

【1-8】用离心泵将密度为1200kg/m 3的水溶液由敞开贮槽A 送至高位槽B 。已知离心泵吸入

管路上各种流动阻力之和ΣL f ，s =10 J/kg 、压出管路的ΣL f , D =30J/kg 。两槽液面维持恒定，

其间垂直距离为20m 。每小时溶液的输送量为30m 3。若离心泵效率为0.65，求泵的轴功率。

用套管换热器将果汁由80℃冷却到20℃，果汁比热容为3187J/ （kg·K ），流量为150kg/h 。冷却水与果汁呈逆流进入换热器，进口和出口温度分别为6℃和16℃。若传热系数为350 W/（m 2·K ），计算换热面积和冷却水流量。

均质机 高压 离心 喷射式 均质机（剪切作用学说、撞击作用学说、空穴作用学说） 压缩式制冷的主要设备 压缩机 冷凝器 膨胀阀 蒸发器 （蒸汽压缩式制冷循环 ） 质量传递的方式 分子扩散 对流扩散 粗碎 2-6 中细碎 5--50 超细碎 50以上 进口绝对压力 ：Pab= Pa-Pvm （真空度）出口Pab （绝对）=Pa （大气压）+Pe （表压）mmHg=133 粉碎能耗：变形能、表面能 错位能耗、摩擦能耗混合机理 ： 对流、扩散、剪力 混合机理 乳化的稳定程度 ：液滴的大小、两相密度差、连续相的粘度

过滤操作程序 ： 过滤、滤饼洗涤、滤饼脱湿、滤饼卸除（深床过滤、滤饼过滤 “架桥”） 过滤推动力 ： 重力过滤 加压过滤 真空过滤 离心过滤

板框压滤机 ：

离心机 ：离心沉降、 离心过滤 、离心分离 傅里叶定律 ： 热流密度 温度梯度 影响对流传热因数 ： 流体流动状况 流体性质 流体状态 传热壁面形状

微波加热优点： 加热速度快、节省能量、利于解冻 、消毒作用

粉碎力 ：挤压力、冲击力、剪力（摩擦力）典型混合式冷凝器 ：喷射式、填料式、孔板式 表示湿空气湿度的参量 ： 绝对湿度、相对湿度、湿含量 质量传递 ：分子扩散 对流扩散 露点：保持湿空气的压力和湿含量不变而使其冷却，达饱和状态时的温度

真空泵 ：往复式、水环式、蒸汽喷射式真空泵 制冷因素：制冷量Q 2 与所消耗外功W 之比 W Q 2=ε )

()()(4123214122122

2S S T S S T S S T Q Q Q W Q ----=-==ε 萃取：使溶剂与物料充分接触，将物料中的组分溶出，并与物料分离的过程

萃取过程：利用组份在两液相间不同的分配关系，通过相间传质达到分离、提纯物质、富集 液-液萃取：由于溶质在两液相溶解度不同产生液-液相间传质而实现组分的分离

萃取过程特征：分配比、分离因素、萃取率 扬程He-q v 效率n--q v 轴功率Pa--q v 超临界流体萃取：利用其优异传递、溶解特性、对物质进行提取分离的技术（流体处于其临界温度T 和临街压力P 之上的状态，是一种非气非液的状态，处于这种状态的流体） 利用它：1.优异萃取剂、2选择性萃取、萃取后混合物的分离

分离原理：1.利用SCF 溶剂与组分的作用力和蒸馏特性，即组分挥发性不同而进行分离，当温度和压力变化时，SCF 的溶解能力会发生很大的变化。这样就可以选择使融指具有高溶解度的温度和压力条件进行萃取，然后改变温度和压力，使溶质溶解度大幅度降低而从流体溶剂中分离出来（利用固体或液体物料中的特定成分能选择性的溶解于SCF ）

吸收操作的主要目的 ： 1、从气体中分离出有价值的组分 2、除去气体中无用、或者是有害的组分 3、使气体溶于液体中，制成溶液产品

吸收分离操作的过程：

1液体与吸附剂接触并吸附 2将吸附剂与吸附余液分开 3.解吸使吸附剂再生

离子交换循环：交换、反洗、再生、正洗 特征：等电量 可逆 选择性

蒸馏方法 ： 间歇蒸馏、连续蒸馏 真空蒸馏 ：减压、真空、高真空、短程、分子 食品工业对液态物料采用浓缩的方法有哪些？蒸发、超滤、反渗透、电渗析

从微观机理分析，浸取过程可分为哪几个步骤？ （1）溶剂由体相传递到固体表面；（2）溶剂由固体表面传递到固体中的孔隙内；（3）固体中的溶质溶解到溶剂中；（4）溶质穿过固体中溶剂扩散到固体表面；（5）溶质由固体表面扩散到溶剂体相中。

蒸馏方法 按操作方式：间歇~、连续~ 按操作压力：常压~、减压（真空）~、加压~ 按汽液接触次数：单级~、多级~ 按原料所含组分：双组分~、多组分~

压降Δp f 气体流经旋风分离器的压降是由气体流经器内时的膨胀、压缩、旋转、转向及对器壁的摩擦而消耗的能量。