化工原理第二版

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1、第1章蒸馋1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例仃附表。tCC)80.1859095100105x0.9620.7480.5520.3860.2360.11解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例仃附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压R*,P:,由于总压P=99kPa,则由x=(P-Pb*)/(PaPb*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘图数据。以t=80.1C为例x=(99-40)/(101.33-40)=0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘岀饱和液体线即泡点线由图可得出当x=0

2、.5时，相应的温度为92笆2.正戊烷（C5H2）和正己烷（GHQ的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P=13.3kPa下该溶液的平衡数据温度C5H12223.233.244.0251.0260.6275.1291.7309.310KC6HI4248.259.276.9279.0289.0304.8322.8341.921饱和蒸汽压1.(kPa)32.65.38.013.326.653.2101.3解：根据附表数据得出相同温度FCM,（A）和CJL,（B）的饱和蒸汽压以t=248.2Cnf为例，当t=248.2莒时FB*=1.3kPa查得P*=6.843kPa得到其他温度下A,B的饱和蒸汽压如下表

3、289291.7304.8309.3t(C)248251259.1260.6275.1276.9279PA*(kPa)6.8438.00012.47213.30026.60029.48433.42548.87353.20089.000101.300利用拉乌尔定律计P;(kPa)1.3001.6342.6002.8265.0275.3008.00013.30015.69426.60033.250算平衡数据平衡液相组成以260.6-C时为例3t=260.6CDtx=(P-Pb，)/(P.，-Pb，)(13.3-2.826)/(13.3-2.826)=1平衡气相组成以260.6C为例当七=260.6

4、C日寸y=Pa*X/P=13.3X1/13.3=1同理得岀其他温度卜平衡气液相组成列表如下t(C260.6275.276.9279289)1X10.38350.33080.028500.y17670.7330.5240根据平衡数据绘岀t-x-y曲线利用习题2的数据，计算：相对挥发度；在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2的结果相比较。解：计算平均相对挥发度理想溶液相对挥发度a=PAVP*计算出各温度下的相对挥发度：t(C)248.0251.0259.1260.6275.1276.9279.0289.0291.7304.8309.3a-5.2915.5634.178-取275.TC和279C

5、时的a值做平均a.=(5.291+4.178)/2=4.730按习题2的x数据计算平衡气相组成y的值当x=0.3835时，y=4.73X0.3835/1+(4.73-1)X0.3835=0.746同理得到其他y值列表如下t(260.6275.1276.9279289C)a5.2915.5634.178X10.38350.33080.20850y10.7460.7000.5550作出新的t-x-y曲线和原先的t-x-y曲线如图在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔)的两组溶液分别进行简单蒸馆和平衡蒸馆，若汽化率为1/3,试求两种情况下的斧液和僧出液组成。假设在操作范围内气液平衡关系可表

6、示为y=0.46x+0.549解：简单蒸馄由ln(W/F)=J；Hdx/(y-x)以及气液平衡关系y=0.46x+0.549得1n(W/F)=广Mx/(0.549-0.54x)=0.541n(0.549-0.54XF)/(0.549-0.54x)?.汽化率1-q=1/3_则q=2/3即W/F=2/3.-.In(2/3)=0.541n(0.549-0.54X0.6)/(0.549-0.54x)解得x=0.498代入平衡关系式y=0.46x+0.549得y=0.804平衡蒸馅由物料衡算F*=Wx+DyD+W=F将W/F=2/3代入得到xf=2x/3+y/3代入平衡关系式得x=0.509再次代入平衡

7、关系式得y=0.7833. 在连续精儒塔中分离由二硫化碳和四硫化碳所组成的混合液。已知原料液流量F为4000kg/h,组成xf为0.3（二硫化碳的质量分率，下同）。若要求釜液组成xn不大于0.05,偏出液回收率为88%。试求馅出液的流量和组分，分别以摩尔流量和摩尔分率表示。解：馅出回收率=DxA/Fxr=88%得僧出液的质量流量DXB=Fx88%=4000X0.3X0.88=1056kg/h结合物料衡算Fxf=Wx?+DxdD+W=F得X=0.943储出液的摩尔流量1056/（76X0.943）=14.7kmol/h以摩尔分率表示馆出液组成Xd=（0.943/76）/（0.943/76）+（0

8、.057/154）:=0.97在常压操作的连续精馅塔中分离喊甲醇0.4与说.6（均为摩尔分率）的溶液，试求以下各种进料状况下的q值（1）进料温度40莒（2）泡点进料；（3）饱和蒸汽进料。常压下甲醇-水溶液的平衡数据列于本题附表中。鼎度t液相中甲醇气的C相中甲醇的温兄液相q1甲醇的气相中年醇的r摩尔分率尔分率U摩T分率摩尔分；U.U(.U化.U.4U.7Z9yo.4U.UZ(.134(6.U.b)u.7/y93.50.04(.23471.,0)1-0.8291.20.06(.304:69.60.8789.30.08C.36567.0.710.800.9187.70.10C.41866.0.9T0

9、9584.40.15C.51765.0.950.9781.70.200.57964.01.01.078.00.300.665解进料温度40C75.3C时，甲醇的汽化潜热ri=825kJ/kg水蒸汽的汽化潜热r,=2313.6kJ/kg水蒸汽的比热&=4.178kJ/(kg?C)查附表给出数据当X.=0.4时，平衡温度t=75.3C?,?40C进料为冷液体进料即将Imol进料变成饱和蒸汽所需热量包括两部分部分是将4CTC冷液体变成饱和液体的热量Q二是将75.3。饱和液体变成气体所需要的汽化潜热Q,即q=(Q1+Q2)/Q2=1+(QI/Q2)QI=0.4X32X2.784X(75.3-40)=2

10、850.748kJ/kgQ：=825X0.4X32+2313.6X0.6X18=35546.88kJ/kg.?.q=1+(Q,/Q)=1.08(2) 泡点进料泡点进料即为饱和液体进料.?.q=1(3) 饱和蒸汽进料q=0对习题6中的溶液，若原料液流量为100kmol/h,偕出液组成为0.95,釜液组成为0.04(以上均为易挥发组分的摩尔分率)，回流比为2.5,试求产品的流量，精馋段的下降液体流量和提馅段的上升蒸汽流量。假设塔内气液相均为恒摩尔流。解：产品的流量由物料衡算FXE=Wx?+DXDD+W=F代入数据得W=60.44kmol/h产品流量D=100-60.44=39.56kinol/h

11、精僧段的下降液体流量LL=DR=2.5X39.56=98.9kmol/h 提馅段的上升蒸汽流量v40C进料q=1.08V=V+(1-q)F=D(1+R)二138.46kmol/hV=146.46kmol/h某连续精馅操作中，已知精馅段y二0.723x+0.263;提馅段y=1.25x-0.0187若原料液于露点温度下进入精馅塔中，试求原料液，馅出液和釜残液的组成及回流比。解：露点进料q=0提儒段y=1.25x-0.0187过(xw,xw)Axw=0.0748精馅段与y轴交于O,x(R+l)即x(R+l)=0.263?.?R二2.61连立精馅段与提馅段操作线得到交点坐标为(0.5345,0.64

12、90):.XF=0.6494. 在常压连续精馅塔中，分离苯和甲苯的混合溶液。若原料为饱和液体，其中含苯0.5(摩尔分率，下同)。塔顶馅出液组成为0.9,塔底釜残液组成为0.1,回流比为2.0，试求理论板层数和加料板位置。苯-甲苯平衡数据见例1-1。解：常压下苯-甲苯相对挥发度a二2.46精馅段操作线方程y=Rx/(R+l)=2x/3+0.9/3=2x/3+0.3精馅段yi二XD二0.9由平衡关系式y二ax/l+(a-l)x得xi=0.7853再由精馅段操作线方程y=2x/3+0.3得Y=0.8236依次得到=0.y3二0.73662ZX2:6549Xj=:0.5320y=0.6547X4二:0

13、.4353VX4Xf二0.5D+W二F代入数据可得D=WL7(L-W)=4/3W/(L-W)=W/(L+D)=W/3D=1/3即提馅段操作线方程y=4x/3-0.1/3Ay2=0.5471由平衡关系式y=ax/l+(a-l)x得x*2二0.3293依次可以得到y3=0.4058x3=0.2173y4=0.2564x4=0.1229y5=0.1306x5=0.0576X5Xw=0.1X4.?提馅段段需要板层数为4块.?理论板层数为n二3+4+1二8块(包括再沸器)加料板应位于第三层板和第四层板之间20C,1405. 若原料液组成和热状况，分离要求，回流比及气液平衡关系都与习题9相同，但回流温度为

14、试求所需理论板层数。已知回流液的泡殿温度为83C,平均汽化热为3.2X10kJ/kmol,平均比热为kj/(kmol?C)解：回流温度改为20?,低于泡点温度，为冷液体进料。即改变了q的值精馅段不受q影响，板层数依然是3块提馅段由于q的影响，使得L/(L-W)和W/(L-W)发生了变化q=(Q+QQ/Q*=1+(Q1/Q2)Qi=CpAT=140X(83-20)=8820kj/kinolQ2=3.2X104kJ/kmolq=1+8820/(3.2X10*)=1.2756L/(L-W)=V+W-F(l-q)/V-F(l-q)=3D+W-F(l-q)/3D-F(l-q)VD=W,F=2D得L/(L

15、-W)=(l+q)/(0.5+q)=1.2815W/(L-W)=D/3D-F(l-q)=1/(l+2q)=0.2815提馅段操作线方程为y=1.2815x-0.02815x=x4=0.4353代入操作线方程得y2=0.5297再由平衡关系式得到x=0.3141依次计算y；=0.3743X3=Y0.X4二0.1042y5=0.1054x5=0.0457.?.提僧段板层数为4理论板层数为3+4+1=8块(包括再沸器)在常压连续精馅塔内分离乙醇-水混合液，原料液为饱和液体，其中含乙醇0.15(摩尔分率，下同)，馅出液组成不低于0.8,釜液组成为0.02；操作回流比为2。若于精馅段侧线取料，其摩尔流量

16、为馅出液摩尔流量的1/2,侧线产品为饱和液体，组成为0.6。试求所需的理论板层数，加料板及侧线取料口的位置。物系平衡数据见例1-7.解：如图所示，有两股出料，故全塔可以分为三段，由例1-7附表，在x-y宜角坐标图上绘出平衡线，从x,=0.8开始，在精馅段操作线与平衡线之间绘出水平线和铅直线构成梯级，当梯级跨过两操作线交点d时，则改在提偏段与平衡线之间绘梯级，直至梯级的铅直线达到或越过点C(x.,X,)。如图，理论板层数为10块(不包括再沸器)出料口为第9层；侧线取料为第5层12.用一连续精馅塔分离由组分A,B组成的理想混合液。原料液中含A0.44,馅出液中含A0.957(以上均为摩尔分率)。已

17、知溶液的平均相对挥发度为2.5,最回流比为1.63,试说明原料液的热状况，并求出q值。解：在最回流比下，操作线与q线交点坐标(XQ,yQ位于平衡线上；旦q线过(x，Xr)可以计算出q线斜率即q/(IF),这样就可以得到q的值由式1-47R.i,=(xD/x,)-a(1-XD)/(l-xq)/(a-1)代入数据得0.63=：(0.957/xq)-2.5X(1-0.957)/(I-x,)/(2.5-1)Ax,=0.366或X=1.07(舍去)即xQ=0.366根据平衡关系式y=2.5x/(1+1.5x)得到y,=0.5914线y=qx/(q-1)-xF/(qT)过(0.44,0.44),(0.36

18、6,0.591)q/(qT)=(0.591-0.44)/(0.366-0.44)得q=0.670q=2.591X1/(1+1.591XL)=2.591X0.79/(1+1.591X0.79)=0.907在塔顶做物料衡算V=L+DVy,=Lxi+Dxi0.907(L+D)=0.88L+0.95D乙L/D=1.593即回流比为R=1.593由式1-47Rmin=(xo/xj-a(1-xD/(1-Xq)/(a-1)泡点进料x?=xf?-Koin=1.031回收率DxDF*=96%得到F=100X0.95/(0.5X0.96)=197.92kmol/h15,在连续操作的板式精馅塔中分离苯-甲苯的混合液

19、。在全回流条件下测得相邻板上的液相组分别为0.28,0.41和0.57,试计算二层中较低的两层的单板效率E.操作条件下苯-甲苯混合液的平衡数据如下：x0.260.380.51y0.450.600.72解：假设测得相邻三层板分别为第n-1层，第n层，第n+1层即x,-i=0.28x,=0.41x,wi=0.57根据回流条件y,+i=x,y,=0.28y,ti=0.41y,t2=0.57由表中所给数据a二2.4与第n层板液相平衡的气相组成泌二2.4X0.41/(1+0.41X1.4)=0.625与第n+1层板液相平衡的气相组成yn+1*=2.4X0.57/(1+0.57X1.4)=0.483由式1

20、51EM/=(YnYn+l)/(yn-Yn+1)可得第n层板气相单板效率EMVn二(Xn-1-Xn)/(yn*-Xn)=(0.57-0.41)/(0.625-0.41)二74.4%第n层板气相单板效率EjlVn+l=(Xn-Xn+1)/(yn+lFn+l)二(0.41-0.28)/(0.483-0.28)=64第2章吸收1.从手册中查得101.33kPa,25。时，若100g水中含氨1g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987kPa知在此浓度范围内溶液服从亨利定律，试求溶解度系数Hkmol/(ni3-kPa)及相平衡常数m解：液相摩尔分数x=(1/17)/(1/17)+(100/18)=0.0

21、105气相摩尔分数y=0.987/101.33=0.00974由亨利足律y=inx得m=y/x=0.00974/0.0105=0.928液相体积摩尔分数C=(1/17)/(101X107103)=0.5824X103mol/m-kPa)由亨利定律P=C/H得H=C/P=0.5824/0.987=0.590kmol/(m101.33kPa,10C时，氧气在水中的溶解度可用？=3.31乂10以表示。式中：P为氧在气相中的分压kPa；x为氧在液相中的摩尔分率。试求在此温度及压强下与空气充分接触的水中每立方米溶有多少克氧。解：氧在气相中的分压P=101.33X21%=21.28kPa氧在水中摩尔分率x

22、=21.28/(3.31X106)=0.00643X103每立方米溶有氧0.0064X10X32/(18X10*)=11.43g某混合气体中含有2%(体积)C02,其余为空气。混合气体的温度为30。，总压强为506.6kPa。从手册中查得30C时CO,在水中的亨利系数E=1.88X105kPa,试求溶解度系数Hkmol/(m3-kPa)及相平衡常数m,并计算每100g与该气体相平衡的水中溶有多少gCO.解：由题意y=0.02,m=E/Pe=1.88X107506.6=0.37X103根据亨利足律y=inx得x=y/m=0.02/0.37X103=0.000054即每100g与该气体相平衡的水中

23、溶有CQ0.000054X44X100/18=0.0132g53H=P/18E=107(10X1.88X105)=2.955X10*kmol/(m3-kPa)7.在101.33kPa,27CT用水吸收混于空气中的甲醇蒸汽。甲醇在气，液两相中的浓度都很低，平衡关系服从亨利定律。已知溶解度系数H=1.995kmol/(m3-kPa),气膜吸收系数kG=1.55X10-5kmol/(m2-s-kPa),液膜吸收系数kL=2.08XIO5kmol/(m2-s-kmol/m3),试求总吸收系数庇,并计算出气膜阻力在总阻力中所的百分数。解：由1/Kc=l/k。+l/Hkl可得总吸收系数1/Kc=1/1.5

24、5X10+1/(1.995X2.08X10)Kc=1.128X10、kmol/(m=,s,kPa)气膜阻力所占百分数为:(1/kJ/(1/临+l/Hk,J=Hk,./(Hk,+kJ=(1.995X2.08)/(1.995X2.08+1.55)=0.928=92.8%8.在吸收塔内用水吸收混于空气中的甲醇，操作温度为面上的气相甲醇分压为5kPa，液相中甲醇浓度位收速率。解:由已知可得kG=1.128X105kmol/(m-s-kPa)根据亨利足律P=C/H得液相平衡分压27笆，压强101.33kPa。稳定操作状况下塔内某截试根据上题有关的数据算出该截面上的吸P*=C/H=2.11/1.995=1

25、.058kPa/.NA=&(P-P*)=1.128X10”(5T.058)=4.447X105kmol/(m2-s)=0.16kmol/(mJ?h)9. 在逆流操作的吸收塔中，于101.33kPa,25。下用清水吸收混合气中的CO,将其浓度从2%|降至0.1%(体积)。该系统符合亨利定律。亨利系数E=5.52X104kPao若吸收剂为最小理论用量的1.2倍，试计算操作液气比L/V及出口组成X。解：Y,=2/98=0.0204,Y,=0.1/99.9=0.001m=E/P?=5.52X107101.33=0.0545X10由(L/V)(YI-丫2)/Xi*=(YI-Y2)/(Yi/m)=(0.0

26、204-0.001)/(0.0204/545)=518.28L/V=1.2(L/V)讪=622由操作线方程Y=(L/V)X+Y-(L/V)X2得出口液相组成X,=(Y-Y2)/(L/V)=(0.0204-0.001)/622=3.12X10、改变压强后，亨利系数发生变化，及组分平衡发生变化，导致出口液相组成变化m=E/P6=5.52X10V10133=0.0545X10*(L/V)=1.2(L/V)=62.2Xi=(YI-Y2)/(L/V)=(0.0204-0.001)/62.2=3.12X10H10. 根据附图所列双塔吸收的五种流程布置方案，示意绘岀与各流程相对应的平衡线和操作线，并用图中边

27、式浓度的符号标明各操作线端点坐标。11. 在101.33kPa下用水吸收混于空气中的中的氨。已知氨的摩尔分率为0.1,混合气体于40。下进入塔底，体积流量为0.556m7s,空塔气速为吸收剂用量为最小用量的1.1倍，氨的吸收率为95%,旦LA估算出塔内气相体积吸收总系数K,a的平均值为0.0556kmol/(m3?s).水在20温度下送入塔顶，由于吸收氨时有溶解热放岀，故使氨水温度越近塔底越高。已根据热效应计算岀塔内氨水浓度与起慰问度及在该温度下的平衡气相浓度之间的对应数据，列入本题附表中试求塔径及填料塔高度。氨溶液温度氨溶液浓度气相氨平衡浓t/CXkmol(氨)/kmol(水)度Y*kmol

28、()/kmol()200023.50.0050.0056260.010.010290.0150.01831.50.020.027340.0250.0436.50.030.05439.50.0350.074420.040.09744.544.50.0450.125470.050.156解：混合气流量G=nDu/4L21=AD=(4G/nu)=(4X0.556)/(3.14X1.2)=0.77mY,=0.1/0.9=0.Illy=yi(.1-n)=0.05X0.1=0.005丫2=0.005/0.995=0.005根据附表中的数据绘成不同温度下的X-Y*曲线查得与方=0.111相平衡的液相组成Xi

29、*=0.0425(L/V).!,=(Yi-Yi)/Xr=(0.111-0.005)/0.0425=2.497(L/V)=1.1(L/V).in=2.75由操作线方程丫=(L/V)X+Y2可得X】=(V/L)(Y-Y2)=(0.111-0.005)/2.75=0.0386由曲线可查得与X,相平衡的气相组成Y,*=0.092AY.=(AY,-AYJ/ln(AY1-AY2)二(0.Ill-0.092)-0.005/ln(0.111-0.092)/0.005=0.0105NDG二(丫1-丫2)/AYm=(0.111-0.005)/O.0105二10.105惰性气体流量G=0.556X(1-0.1)=0

30、.556X0.93=0.5004m/s二(0.5004X101.33X103)/(8.314X313)=19.49mol/sFOgfV/(KyaQ)二(19.49X10-3)/(0.0556nX0.7774)二765.56X103m填料层高度H二NogXHog=10.105X765.56X10*=7.654m12.在吸收塔中用请水吸收混合气体中的SO2，气体流量为5000ni3(标准”上其中SO2占10%,要求S02的回收率为95%。气，液逆流接触，在塔的操作条件下，S02在两相间的平衡关系近似为Y*=26.7X,试求：(1)若取用水量为最小用量的1.5倍，用水量应为多少？(2)在上述条件下，

31、用图解法求所需理论塔板数；(3)如仍用中求出的理论板数，而要求回收率从95%提高到98%,用水量应增加到多少？解(1)y2yi(1-n)0.IX(1-0.95)0.005Yi0.1/0.9=0.111丫2=0.005/(1-0.005)=0.005(L/V)min=(Y-Y2)/XI*=(YI-Y2)/(Yi/26.7)二(0.111-0.005)X26.7/0.Ill25.50(L/V)=1.5(L/V)&二38.25惰性气体流量：V=5000X0.9/22.4=200.89用水量L二38.25X200.897684kmol/h(2)吸收操作线方程Y=(L/V)X+丫2代入已知数据Y二38.

32、25X+0.005在坐标纸中画出操作线和平横线，得到理论板数NT=5.5块14. 在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态炷中的H2S,进塔气相中含JS(体积)2.91%要求吸收率不低于99%,操作温度300K,压强101.33kPa,平衡关系为Y*=2X,进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H2S浓度为0.013kmol(H2S)/kmol(溶剂)已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kniol/(ni2?s),气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3?s,kPa)。求所需填料蹭高度。解：y=y,(1-n)=0.0291X0.01=0.000291Y:=伞=0.000

33、291Y,=0.0291/(1-0.0291)=0.02997AY”=(Yi-Yi*)-Y2/ln(Yi-Yi,)/Y2=(0.02997-0.013X2)-0.000291/ln(0.02997-0.013X2)/0.000291=0.0014ANM=(YI-Y2)/AY,=(0.02997-0.000297)/0.0014=21.2Hre=V/(KvaQ)=0.015/(0.000395X101.33)=0.375H=N,；X=21.2X0.375=7.9m第3章干燥1.已知湿空气的总压强为50kPa，温度为6(TC相对湿度40%试求：(1)湿空气中水气的分压；(2)湿度；(3)湿空气的密

34、度解(1)查得60莒时水的饱和蒸汽压Ps=19.932kPa水气分压P，K-(=Pst)=19.932X0.4=7.973kPaH=0.622P，E/(P-Pri)=0.622X7.973/(50-7.973)=0.118kg/kg绝干1kg绝干气中含0.118kg水气x#t=(1/29)/(1/29)+(0.118/18)=0.84x水气=(0.118/18)/:(l/29)+(0.118/18)=0.16湿空气分子量Mo=18x*气+29x绝干气二18X0.16+29X0.84二27.249g/mol湿空气密度P=MP/RT=(27.24X10:,X50X10)/(8.314X333)=0

35、.493kg/m湿空气2.利用湿空气的H-I图杳岀本题附表中空格内的数值，并给岀序号4中各数值的求解过程43028430280.0258595425序号F球温度SW球温度湿相对茜度恰水气分压mJ露点CCkg/kg绝干%kg/kg绝干kPaC60350.032214053040270.02409032520180.01375502153.干球温度为2CTC湿度为0.009kg/kg绝干的湿空气通过预热器加热到50-C,再送往常压干燥器中,离开干燥器时空气的相对湿度为80%若空气在干燥器中经历等焙干燥过程，试求:Cl)In?原湿空气在预热器过程中粉的变化；In?原湿空气在干燥器中获得的水分量。解原

36、湿空气的焙：To=(1.01+1.88H,)t+2490=(1.01+1.88X0.009)X20+2490X0.009=43kj/kg绝干通过预热器后空气的焙L=(1.01+1.88X0.009)X50+2490X0.0009=73.756kj/kg绝干培变化AH=I,-L,=30.756kj/kg绝干空气的密度P=MP/RT=(29X103X101.33X103：)/(8.314X293)=1.21kg/in3.?.Im原湿空气的变化为AH=30.756X1.21/1.009=36.9kj/kg湿气等次含干燥L=L=73.756kj/kg绝干假设从干燥器中出来的空气湿度t=26.8C,查得

37、此时水蒸汽的饱和蒸汽压Ps=3.635kPa田=0.622Ps/(P-Ps)=0.622X0.8X3.635/(101.33-0.8X3.635)=0.0184kj/kg绝干由L=73.756=(1.01+1.88HQt=+2490足试差假设成立ft=0.0184kj/kg绝干获得水分量：AH=ft-Ho=0.0184-0.009=0.0094kj/kg绝干=0.0094X1.21/1.009=0.011kj/kg湿气4.将=25C,山。=50%的常压新鲜空气，与干燥器排出的h=50C,4,=80%的常压废气混合，两者中绝干气的质量比为1：3。分别用计算法和做图法求混合气体的湿度和恰。解(1)

38、查得25Cnt和5CTCII寸水的饱和蒸汽压分别为3.291kPa和12.34kPa新鲜空气湿度=0.622gPs/(P-4oPs)=0.622X0.5X3.291/(101.33-0.5X3.291)=0.01027kg水/kg绝干废气湿度ft=0.622:Ps/(P-如Ps)=0.622X0.8X12.34/(101.33-0.8X12.34)=0.20142kg水/3kg绝干混合气湿度H.=(0.01027+0.06714X3)/(1+3)=0.0529kg水/kg绝干混合气温度t,=(25+50X3)/(1+3)=43.75C混合气焰:L.=(1.01+1.88H.)t.+2490H.

39、=(1.01+1.88X0.0529)X43.75+2490X0.0529=180.26kj/kg绝干(2)做图发略5.干球温度t=26C,湿球温度tw0=23C的新鲜空气，预热到b=9SC后送入连续逆流干燥器内，离开干燥器时温度为b=85Co湿物料初始状况为：温度h=25C,含水量s=1.5%终了时状态为：温度62=34.5C,?2=0.2%。每小时有9200kg湿物料加入干燥器内。绝干物料的比热容G=1.84kJ/(kg绝干?C)。干燥器内无输送装置，热损失为580kJ/kg汽化的水分。试求：(1) 单位时间内回的的产品质量；写出干燥过程的操作线方程；在HT图上画出操作线；单位时间内消耗的

40、新鲜空气质量。解(1)G=G(1-s)=9200X(1-0.0015)=9062kg/h/.干燥产品质量G=G/(1-s)=9080kg/h(2)Xi=(1-。，)=0.01523X2=GJ2/(1-CO2)=0.002当干球温度t=26C,湿球温度为23C时由图5-3查的空气的湿度H?=0.02kg水/kg绝干L=(1.01+1.88HDLi+2490Hi=(1.01+1.88X0.02)X95+2490X0.02=149.322kj/kg绝干Ii-L=Cs(9I_02)+C?(Xi9i-X262)=1.84X(25-34.5)+4.187X(0.01523X25-0.002X34.57)=

41、-16.17kj/kg绝干围绕干燥器做物料衡算L(L-L)+GC;-I2)=QL代入已知条件1.(149.322-T)-16.17X9062=580G(XLXDL(149.322-I)=216068.74T绝干气消耗量L=G(XI-X2)/L=119.89/(ft-0.02)119.89(149.322-D=216068.74(HF.02)即H+0.000555T=0.1(2) 略(3) 将L=(1.01+1.88H,)tz+2490H2代入H+0.0005551=0.1解得足=0.0212L=119.89/(H厂0.02)=99908.55kg干气/hL,=L(1+Ho)=99908.55X

42、(1+0.02)=101906.7kg新鲜空气/h9.某湿物料经过5.5小时进行干燥操作。物料含水量由X】=0.35kg/kg绝干降至X2=0.1kg/kg绝干。若在相同的条件下，要求将物料含水量由Xi=0.35kg/kg绝干降至X；=0.05kg/kg绝干。试求新情况下的干燥H寸间。物料的临界含水量Xc=0.15kg/kg绝干，平衡含水量X*=0.04kg/kg绝干。假设在降速阶段中干燥速率与物料的自由含水量(X-X*)成正比。解：降速干燥阶段dX/dT=-US/G假设U=k(X-X,)dX/dT=-Sk(X-X*)/GdX/(X-X*)=-SkdT/G积分得T2=Gln(Xc-X*)/(X

43、2-X*)/Sk总干燥时间T=Tl+T2=G(X-Xc)/SUc+Gln(Xc-X*)/(X2-X*)/Sk2-X,)/Sk2-X,)/Sk=Gln(Xi-Xc)/(Xc-X，)/Sk+Gln(XcX*)/(X物料由Xi=0.35kg/kg绝干降至X=0.1kg/kg绝干5.5=(0.35-0.15)G/(0.15-0.04)Sk+Gln(0.15-0.04)/(0.1-0.04)/Sk=2.426G/SkG/Sk=5.5/2.426=2.267物料由Xi=0.35kg/kg绝干降至为=0.05kg/kg绝干T=T，+T2=1.82G/Sk+Gln(0.15-0.04)/(0.05-0.04)/Sk=4.218G/Sk=9.57h即新情况F的干燥时间为9.57h