xS?0.01?0.06xA
解：本题为校核型计算，但和设计性计算方法相同。若求得的x2，A?0.012，说明两级逆流萃取能满足分离要求，否则，需增加级数或调整工艺参数。 （1）对萃取装臵列物料衡算及平衡关系式
F?S?1.81F?E1?R2?1.81?800?1448 （a）
组分A 800?0.32?E1y1，A?0.012R2 （b） 组分S 800?0.81?E1y1，S?x2，SR2 （c）
0.42式中 y1，A?0.76x1 （d）y1，S?0.996?y1，A ，A（e）
x2，S?0.01?0.06x2，A （f）
联立式（a）～式（f），得
E1?895kgh，y1，A?0.279，y1，S?0.717，R2?553kgh，x1，A?0.0903，x1，S?0.0154（1）对第一理论级列物料衡算及平衡关系式
F?E2?R1?E1 （g）
组分A 800?0.32?E2y2，A?0.0903R1?895?0.279 （h） 组分S E2y2，S?0.0154R1?0.717E1 （i）
0.42式中 y2，A?0.76x2 （j）y2，S?0.996?y2，A ，A（k）
联立式（g）～式（k），得
E2?1087.57kgh，y2，A?0.0446，y2，S?0.9514，R1?607.43kgh，x2，A?1.1?10?3
计算结果表明，两级逆流萃取可以达到给定的分离要求。
8. 在填料层高度为3 m的填料塔内，以纯S为溶剂从组分A质量分数为1.8%的A、B两组分混合液中提取A。已知原料液的处理量为2 000kg/h，要求组分A的萃取率不低于90%，溶剂用量为最小用量的1.2倍，试求（1）溶剂的实际用量，kg/h；（2）填料层的等板高度HETS，m；（3）填料层的总传质单元数NOE。操作条件下，组分B、S可视为完全不互溶，其分配曲线数据列于本题附表。
习题8 附表
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X KgA/KgB Y KgA/KgS 0.002 0.0018 0.006 0.0052 0.01 0.0085 0.014 0.012 0.018 0.0154 0.020 0.0171
习题8 附图
解：（1）由分配曲线数据在X–Y直角坐标系中绘出分配曲线，如附图曲线NBQ所示。 ?A?XF?Xn
XF Xn?XF??AXF?0.018??1?0.90??0.0018 萃取剂用量最小时的操作线为XnB，其斜率为 ?max??0.0154?B??0.951 ???S?max0.018?0.0018 S?1.2Smin?1?1???F?2000????1?X?B1?0.018?F????1.2?1.2?1.2?kgh?2480kgh
?max?max0.951 （2）操作线的斜率为；
B0.951 ??0.792
S1.2 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
n?6?0.29?0.2?6.45
0.29?0.09 HETS?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
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Y*?1.54X?0.8556X 1.80 操作线方程为
0.951 Y??X?Xn??0.7952X?0.001427
1.2 NOE??YFYn0.01812.559dXdY??12.559ln?X?0.02261?Y*?Y?0.0018X?0.022610.0180.0018?6.4
9. 在多级逆流萃取装臵中，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4 500 kg/h，三氯乙烷的用量为1 500 kg/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），每小时需补充解：（1）三角形坐标图解
习题9 附图1
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。
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（2）由杠杆规则可知
习题9 附图2
E1?40?M?20 E1?2040M?2040??4500?1500?kgh?3000kgh E1?40.5?S?83.5 S?40.583.5E40.51?83.5?3000kgh?1455kgh 补充萃取剂的量为
?1500?1455?kgh?45kgh
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100 kPa，温度为50 ℃，相对湿度为40%，试求（1）湿空气中的水汽分压；（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?0.622pp?0.622?4.936kgkg绝干气?0.03230kgkg绝干气
总?p100?4.936
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2）
（3）密度
???0.772?1.244H??273?t?1.013?10H273P
5273?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?7.376k6Pa?3.172k Pa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101.3 kPa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 （0.02） （0.03） （0.04） 干球温度 湿球温度 相对湿度 焓 /℃ 86 79 86 ℃ （35） 37 42 % 5 11 （10） kJ/kg绝干气 140 （160） 193 水汽分压 露点 kPa 3 4.2 6 ℃ 23 30 35 （0.05） （60） 4 42 37 192 7.5 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?40C、
oH2?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 1I0?3I2?4Im
（a）
（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
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