发布时间 : 星期二 文章化工原理下课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬更新完毕开始阅读ad7104c1df88d0d233d4b14e852458fb770b38be
过点Xn作斜率为0.792的直线交X=XF=0.018于J，XnJ即为操作线。在操作线与分配曲线之间作级梯，可得理论级数为
0.29?0.2n?6??6.45
0.29?0.09HETS?H3?m?0.465m n6.45（3）由附图可看出，平衡线及操作线均为直线，因此，可采用积分计算填料层的传质单元数。由附图可求得平衡线方程为
1.54Y*?X?0.8556X
1.80操作线方程为
0.951Y??X?Xn??0.7952X?0.001427
1.2NOE??YFYn0.01812.559dXdY??12.559ln?X?0.02261?*?0.0018Y?YX?0.022610.0180.0018?6.4
9. 在多级逆流萃取装置中，用三氯乙烷为溶剂从含丙酮质量分数为35%的丙酮水溶液中提取丙酮。已知原料液的处理量为4 500kg/h，三氯乙烷的用量为1 500kg/h，要求最终萃余相中丙酮质量分数不大于5%，试求（1）分别用三角形相图和x–y直角坐标图求解所需的理论级数；（2）若从萃取相中脱除的三氯乙烷循环使用（假设其中不含水和丙酮），每小时需
习题9 附图1
补充解：（1）三角形坐标图解
由平衡数据在直角三角形坐标图上绘出溶解度曲线及辅助曲线，如附图1所示。由原料组成xF =0.35确定原料的相点F；由萃取要求xn =0.05确定Rn点；由F=4 500kg/h、S=1 500kg/h，再根据杠杆规则确定F、S的和点M。联结RnM并延长与溶解度曲线交于E1，则E1F和SRn
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的交点Δ即为操作点。
借辅助曲线作图可找到E1的共轭相点R1，联结ΔR1并延长与溶解度曲线交于E2，同理可找到E2的共轭相点R2 … … 直至Rn的组成xn达到萃取要求，其中操作线的条数即为理论级数。由作图可得 n=15
（2）直角坐标图解
在x–y直角坐标系中绘出分配曲线，如附图2所示。
读出三角形坐标图中的操作线所对应的萃余相和萃取相的组成x、y，将其标绘于x–y直角坐标系中，即得到一个操作点，将各操作点联结起来即得到操作线TB。在操作线与分配曲线之间作级梯，级梯数即为理论级数，由作图可知 n=14
结果与三角形坐标图解稍有差别，是由作图误差所致。 （2）由杠杆规则可知
习题9 附图2
E1?40?M?20
E1?2020M???4500?1500?kgh?3000kgh 4040E1?40.5?S?83.5
S?40.540.5E1??3000kgh?1455kgh 83.583.5补充萃取剂的量为
?1500?1455?kgh?45kgh
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第十一章固体物料的干燥习题解答
1.已知湿空气的总压力为100kPa，温度为50℃，相对湿度为40%，试求（1）湿空气中的水汽分压；（2）湿度；（3）湿空气的密度。 解：（1）湿空气的水汽分压
p??ps
由附录查得50℃时水的饱和蒸气压ps?12.34kPa，故
p?0.4?12.34kPa?4.936kPa
（2）湿度
H?0.622p0.622?4.936?kgkg绝干气?0.03230kgkg绝干气
p总?p100?4.936（3）密度
273?t1.013?105?H??0.772?1.244H???273P
273?501.0133?1053??0.772?1.244?0.0323???m湿空气kg绝干气3273100?10
?0.9737m3湿空气/kg绝干气
密度?H?1?H??H?1?0.0323kgm3湿空气?1.06kgm3湿空气
0.97372．常压连续干燥器内用热空气干燥某湿物料，出干燥器的废气的温度为40℃，相对湿度为43%，试求废气的露点。
解：由附录查得40℃时水的饱和蒸气压ps?7.3766kPa，故湿空气中水汽分压为
p??ps?1?H??H?0.43?7.3766kPa?3.172kPa
查出ps?3.172kPa时的饱和温度为25.02℃，此温度即为废气露点。
3.在总压101.3kPa下，已知湿空气的某些参数。利用湿空气的H–I图查出附表中空格项的数值，并绘出分题4的求解过程示意图。
习题3 附表 序 湿度 号 kg/kg绝干气 1 2 3 4 （0.02） （0.03） （0.04） （0.05） 干球温度 湿球温度 相对湿度 焓kJ/kg绝干/℃ 86 79 86 （60） ℃ （35） 37 42 42 42 / 55
% 5 11 （10） 37 气 140 （160） 193 192 水汽分压 露点 kPa 3 4.2 6 7.5 ℃ 23 30 35 38.5 解：附表中括号内的数为已知，其余值由H-I图查得。分题4的求解过程示意图略。
4. 将t0?25oC、H0?0.005kg水/kg 绝干气的常压新鲜空气，与干燥器排出的
t2?40oC、H2?0.034kg水/kg绝干气的常压废气混合，两者中绝干气的质量比为1：3。
试求（1）混合气体的温度、湿度、焓和相对湿度；（2）若后面的干燥器需要相对湿度10%的空气做干燥介质，应将此混合气加热至多少摄氏度？ 解：（1）对混合气列湿度和焓的衡算，得 1H0?3H2?4Hm （a）
1I0?3I2?4Im （b）
当to?25℃、H0?0.005kg水/kg绝干气时，空气的焓为
I0??1.01?1.88H0??t0?2490H0
???1.01?1.88?0.005??25?2490?0.005?kJkg绝干气?37.94kJkg绝干气当t2?40℃、H2?0.034kg水/kg绝干气时，空气的焓为
I2???1.01?1.88?0.034??40?2490?0.034?kJkg绝干气?127.62kJkg绝干气将以上值代入式（a）及式（b）中，即
0.005?3?0.034?4Hm
37.94?3?127.62?4Im
分别解得：Hm?0.02675kg/kg绝干气 Im?105.2kJ/kg绝干气
由Im??1.01?1.88Hm??tm?2490Hm
105.2??1.01?1.88?0.02675??tm?2490?0.02675
得tm?36.4℃
混合气体中的水汽分压
Hm?解出p?4178Pa
0.622p?0.02675
p总?p43 / 55