化工原理答案

即为露点温度下得饱与蒸汽压,查饱与蒸汽压表,得 td = 4０.３℃ 10、 用热空气干燥某种湿物料,新鲜空气得温度ｔ０

＝２0℃、湿度H0＝０.006kｇ水汽/kｇ干气,为保证干燥产品质量,空气在干燥器内得温度不能高于90℃，为此,空气在预热器内加热到90℃后送入干燥器，当空气在干燥器内温度降至６0℃时,再用中间加热器将空气加热至90℃,空气离开干燥器时温度降至ｔ2=6０℃,假设两段干燥过程均可视为等焓过程,试求：

(１)在湿空气ｈ-Ｈ图上定性表示出空气经过干燥系统得整个过程；

(2)汽化每千克水分所需得新鲜空气量。 解:空气状态变化过程如图所示。 A: 由

（1.01?1.88?0.006）?90?2492?0.006?（1.01?1.88HC1）?60?2492HC1 得 也即 又

（1.01?1.88?0.0178）?90?2492?0.0178?（1.01?1.88HC）?60?2492HC

I B1 90℃ 60℃ A 20℃ H0 B2 C C1 φ=100% H 得

故汽化1kg水所需干空气用量 新鲜空气用量

１1、 常压下干球温度为20℃、湿球温度为1６℃得空气,经过预热器温度升高到50℃后送至干燥器。空气在干燥器中得变化为等焓过程,离开时温度为32℃。求:

(1)空气在预热前、预热后以及干燥后得状态参数(湿度及焓); (2）２00m3原湿空气经干燥器后所获得得水分量。 解:(１)湿空气预热前:

由t0=20℃与tＷ0=16℃,由湿度图查得其湿度H0=0.０09kg/kg干气，

焓 h0?(1.01?1.88H0)t0?2492H0?(1.01?1.88?0.009)?20?2492?0.009?43.0kJ/kｇ干气

预热后:

t1＝5０℃,湿度不变，即Ｈ１＝0．009kg/kg干气,

焓 ｋJ／kg干气

干燥后: 温度为t2=32℃,

因干燥器中为等焓过程,故 kJ/kｇ干气

由h2?(1.01?1.88H2)t2?2492H2?(1.01?1.88H2)?32?2492H2?73.8 kJ／kg干气 得 H2＝0.0１6３ ｋg/kg干气 (２)原湿空气得比容 vH?(0.773?1.244H0)273?t0273?20?(0.773?1.244?0.009)?0.842m3湿气/kg干气 273273绝干空气质量 kg干气 则在干燥器中获得得水分量 kｇ

12.常压下,已知２5℃时氧化锌物料得气固两相水分得平衡关系,其中当φ=10０%,Ｘ* =０．02kg水/ｋｇ干料；当φ=40％时,Ｘ* ＝0.0０7ｋg水／kg干料。设氧化锌得初始含水量为0.2５kg水／kｇ干料,若与t=2５℃,φ=４0%得恒定状态得空气长时间接触。试求: (1) 该物料得平衡含水量与自由水分含量。

（２) 该物料得结合水分含量与非结合水分含量。 解:(1）t＝25℃,φ=４０%时,

平衡含水量 X ＝0．007kg水／kｇ干料,

自由水分含量 X-X* =0、25-０、0０7=0．2４３ ｋｇ水／kg干料; (２）φ=100%时得平衡含水量即为结合水分含量,即 结合水分含量 Ｘ*φ=100％=０.０２kg水/ｋg干料， 非结合水分含量X-Ｘ

＊

＊

φ＝1０0％

＝0、25-0、02=０.23 kg水／kg干料。

13．用热空气在厢式干燥器中将10kg得湿物料从20%干燥至２%（均为湿基),物料得干燥表面积为0.8m2。已测得恒速阶段得干燥速率为1.8kg／m2?ｈ，物料得临界含水量为0.08ｋg水／kg干料，平衡含水量为0.004 kg水／kg干料，且降速阶段得干燥速率曲线为直线,试求干燥时间。

解：绝干物料量

kg 干基含水量

kg水/kg干料

kg水/ｋg干料

干燥时间

14.某湿物料在恒定得空气条件下进行干燥,物料得初始含水量为15%，干燥4小时后含水量降为8%,已知在此条件下物料得平衡含水量为1%,临界含水量为6%(皆为湿基),设降速阶段得干燥曲线为直线,试求将物料继续干燥至含水量2%所需得干燥时间。

解：物料初始干基含水量 kg水/kg干料 干燥4小时,物料得干基含水量

ｋｇ水／kg干料

物料得平衡含水量（干基)

kg水／kg干料

物料得临界含水量(干基)

kg水/kg干料

物料得最终含水量(干基)为

kg水/kg干料

因X2＞ＸC，故整个4小时全部就是恒速干燥,

即 解得

当ｋg水/kｇ干料时,包含恒速、降速两个阶段。

??35.65?[0.176?0.0638?(0.0638?0.0101)ln尚需干燥时间

0.0638?0.0101]?9.02h

0.0204?0.0101第八章 萃 取

1. ２５℃时醋酸（A)–庚醇-３(B)–水(S）得平衡数据如本题附表所示。

醋酸(A)–庚醇-3（Ｂ）–水(S) 在25℃下得平衡数据(质量%）

醋酸（A)

0 3、5 8、６ 1９、3 24、４ 30、７ 41、4 45、８ 46、5 ４7、5

3-庚 醇 (B) 96、4 93、0 87、２ 74、3 67、5 ５8、６ 39、3 26、７ 24、1 ２0、4

水(S) ３、6 3、5 4、2 ６、４ ７、９ 10、7 19、3 2７、5 ２９、4 32、1

醋酸(Ａ) 4８、5 4７、5 42、7 36、7 29、3 24、5 19、6 1４、9 7、1 0、0

3-庚 醇（B) 12、８ ７、5 ３、7 1、9 1、1 0、9 0、7 ０、６ 0、５ ０、4

水(S) ３８、７ ４5、0 53、6 ６1、４ 69、6 7４、6 79、7 84、5 ９２、４ 99、6

联结线数据(醋酸得质量分数）

水 层 6、4 13、７ １9、８ 2６、7 33、6

3-庚 醇层 5、3 10、6 14、8 1９、2 23、7

水 层 38、2 42、1 4４、1 ４８、1 4７、６

3-庚醇层 26、8 30、5 3２、6 3７、9 ４4、9

(１)在等腰直角三角形坐标图上绘出溶解度曲线及辅助曲线,在直角坐标图上绘出分配曲线。(2)确定由10０ｋg醋酸、１0０kg 3-庚醇与２0０kg水组成得混合液得物系点得位置,该混合液就是否处于两相区,若就是则确定两相得量与组成。(3) 上述两液层得分配系数ｋA及选择性系数β？

(（1)图 略，（２)混合点处于两相区,两相组成为：水层(wEＡ=０、27, wＥＢ =0、01, ｗES =０、7２）， 庚醇层（ｗRＡ ＝0、2， wRB =０、74， wRS ＝０、06; (３)kＡ=1、3５， β=1０0)

解：(１） 三角形溶解度曲线及直角坐标分配曲线见附图 (２)混合点得组成

在附图中定出混合点M(2５,50,２５)，显然该点处于两项区。根据联结线数据与溶解度曲

线得交点定出平衡点（R1,Ｅ１)，（R2,E2)……,作出辅助曲线。利用辅助曲线采用试差得方法定出过Ｍ点得联结线ＲE、由图中Ｒ点坐标（2０，6，74)得到萃余相组成wRA =0、2, wRB =０、74, ｗRS =０、0６,