绪论作业

Q4 热损失 3×105kJ/h × 5000kg/h, 20℃， ℃ 12%NaOH Q5
Q2 A
蒸气， 蒸气， 2000kg/h, 70℃， ℃
3000kg/h, 70℃， ℃ 20%NaOH
蒸发器1
B Dkg/h水蒸气， 水蒸气， 水蒸气 0.18MPa Q6 Dkg/h冷凝水，饱 冷凝水， 冷凝水 和温度
将所有的数据代入热量衡算式，便可以求 出所要的蒸气用量D。 D=2693kg/h. 答：所需求的蒸气用量为2693kg/h。
作业
1、湿物料原来所含水16％（质量％），在干燥器中干燥至含水 0.8％，试求每吨物料干燥出的水量。 2、例1中的两个蒸发器，若每个的蒸发量相等，而原料和最终浓 缩液的浓度不变，试求从第一个蒸发器送到第二个蒸发器的溶 液量及其浓度。 3、1大气压下苯的饱和蒸汽（80.1℃）在换热器中冷凝并冷却到 70 ℃。冷却水于30 ℃送入，于60 ℃下送出。求每千克（重量） 苯蒸汽需要多少冷却水。 1大气压下苯的汽化潜热为94.2千卡/ 千克（力），在0～70 ℃内的平均比热为0.42千卡/千克 （力）· ℃ ，在70 ～80 ℃内为0.46 千卡/千克（力）· ℃ 。
例2、假如例1中蒸发器1用0.18MPa的水蒸 汽加热，冷凝水在饱和温度下排出；原 料液入口温度为20℃，在器内的的沸点 为70 ℃，溶液比热为3.8kJ/kg ·℃，热 损失为3×105 kJ/h,溶液的浓缩液可忽略。 求所需要的水蒸汽量。 解：绘出热流向示意图解，分别求出输入和
输出蒸发器的热量。 以0℃的液体为基准。
热量衡算
能量守恒定律。 能量衡算的依据 ---- 能量守恒定律。 对于稳定过程：输入＝ 对于稳定过程：输入＝输出 热量衡算有什么用呢？ 热量衡算有什么用呢？ 通过热量衡算， 通过热量衡算，可以了解在生产操作中 热量的利用和损失情况， 热量的利用和损失情况，而在生产过程与设 备设计时， 备设计时，利用热量衡算可以确定是需要从 外界引入热量或向外界输出热量的问题。 外界引入热量或向外界输出热量的问题。
解出：A=2000kg/h;B=3000kg/h; 对于第二个蒸发器，在（b）的封闭范围内： B＝C+D NaOH衡算：B×20％＝C×0％+D×50% 对水衡算： B×（1-20％）＝C×100%+ D×(1- 50%) 解出：C=1800kg/h;D=1200kg/h
物料衡算的步骤
（1）画出各物流的流程示意图； 画出各物流的流程示意图； 圈出衡算的范围； （2）圈出衡算的范围； 定出衡算基准； （3）定出衡算基准； 列出衡算式，求解未知量。 （4）列出衡算式，求解未知量。
(c)
C
(b)
B源自文库
D
50%NaOH
蒸发器1 蒸发器1
12%NaOH
蒸发器2 蒸发器2
20%NaOH
基准：-----1小时（进料量5000kg） 基准：-----1小时（进料量5000kg） 5000kg 对于第一个蒸发器， 对于第一个蒸发器，在（a）的封闭范围内：5000＝A+B 的封闭范围内：5000＝ NaOH衡算：5000×12％＝A NaOH衡算：5000×12％＝A×0％+B×20% 衡算 ％＝ +B× 对水衡算：50000× B×(1对水衡算：50000×（1-12％）＝A×100%+ B×(1- 20%) 12％）＝A ％）＝
Q1
Q3
根据热量衡算： 根据热量衡算：Q5+Q6=Q1+Q2+Q3+Q4
输出的热量为: Q1＝B×CP( T出-0)=3000×3.8×(70-0) =7.98×105 kJ/h Q2=A×H2=2000×2624 =52.48×105 kJ/h Q3=D×H液=D×489 kJ/h (说明：H2、H液的数值从表8、9中查出) Q4= 3×105kJ/h 输入的热量为: Q5＝5000×CP3( T入-0)=5000×3.8×(20-0) =3.8×105 kJ/h Q6=D×H汽=D×2704 kJ/h
热量衡算可按下列步骤进行： 热量衡算可按下列步骤进行：
（1）首先根据题意画出各热量的流向示意图， 首先根据题意画出各热量的流向示意图， 热量的流向用箭头表示， 热量的流向用箭头表示，并标上已知数据与 待求量； 待求量； 圈出衡算的范围； （2）圈出衡算的范围； 在写衡算式之前，定出计算基准， （3）在写衡算式之前，定出计算基准，由于 物料的焓值常从0℃算起，一般选用0℃ 0℃算起 0℃作为 物料的焓值常从0℃算起，一般选用0℃作为 计算的基准。 计算的基准。 列出衡算式，求解未知量。 （4）列出衡算式，求解未知量。
第一章 绪论例题及作业
例1、采用两个连续操作的串联蒸发器浓缩 NaOH溶液。每小时有5吨12％（质量％） NaOH进入第一个蒸发器，浓缩到20％后输 送到第二个蒸发器，进一步浓缩成50 ％的溶 液而排出。试分别求出两个蒸发器每小时蒸 发的水量及从第二个蒸发器送出的溶液量。
解：绘出流程图
A
(a)
5000kg/h