12.21 解:已知w1=0.08,w2=0.003,则:
X1?w11?w1?0.081?0.08?0.0870;X2?w21?w2?0.0031?0.003?0.003
Gc?G2(1?w2)?3000?(1?0.003)?2991kg绝干物料/hr?0.831kg/s W?Gc(X1?X2)?0.831?(0.0870?0.003)?0.0698kg水/s?251.294kg/hr
在t0=20℃,?0?0.80条件下
则ps0=2.348KN/m,H0=H1=0.0117kg水汽/kg绝干气体,CH1=1.027kJ/kg·K 产品比热为:Cm2?Cs?X2Cw?1.22?0.003?4.187?1.233kJ/kg·K
依据题意,建立热平衡:LCH0(t1?t2)?Qd?W(r0?cvt2?cw?1)?GcCm2(?2??1)?Ql
L?1.027?(135?t2)?1.05?0.3?[0.0698?(2491.27?1.884?t2?4.187?20)?0.831?1.233?(70?20)]2
L(135?t2)?0.0214(2491.27?1.884t2?83.74)?15.71 (a)
L?WH2?H1215?p (b) H2?0.622 (c)
H2?0.0117101.325?p3991.11t2?233.84) (d)
0.0698p?exp(18.5916?联立方程式(a)~(d),通过相关类数学软件解得:气体出干燥器的温度为t2=51.75℃
12.22 应用t—H图,按表中已知量求出各项相应的未知量。
序 号 干球温度t,℃ 湿球温度tw,℃ 露点温度td,℃ 湿度H,kg/kg 湿比容vH,m3/kg 相对湿度?,% 解: 序 号 干球温度t,0C 湿球温度tw,C 露点温度td,0C 湿度H,kg/kg 湿比容vH,m/kg 相对湿度ψ,%
301 50 20 1 50 28 20.5 0.015 0.94 20 2 0.05 70 2 47 41.5 41 0.05 0.97 70 11
3 40 30 3 40 30 27 0.915 50 4 37.5 25 20 0.9 31 4 25 20 5 90 42 32 0.03 1.075 7.5 5 90 0.03 0.024 0.0144
12-23 解:⑴ 理想干燥过程中,气体经历等焓过程的变化,即:
(1.005?1.884H1)t1?2491.27H1?(1.005?1.884H2)t2?2491.27H2
因此,H2?(1.005?1.884?0.01)?100?2491.27?0.01?1.005?601.884?60?2491.27?0.0261kg/kg
蒸发每千克的水分所需绝干空气量为:L?WH2?H1?10.0261?0.01?62.11kg/kg
干燥的热效率:??t1?t2t1?t0?100?60100?15?47.06%
⑵ 设循环干燥空气量为q,新鲜空气为1-q,混合点的物料衡算为:
qH2?(1?q)H1?Hm 带入数值得:0.7H2?(1?0.7)?0.01?Hm----①
混合气体在干燥器中仍为等焓过程:
(1.005?1.884Hm)tm?2491.27Hm?(1.005?1.884H2)t2?2491.27H2
带入数值得:2679.67Hm?40.2?2604.31H2----② 联解①~②式解得:H2=0.0662,Hm=0.0493
由于混合气体在干燥器中仍为等焓过程,因此混合点得焓恒算为:
qi2?(1?q)i1?im?i2 则有:i1=i2
(1.005?1.884?0.01)t1?2491.27?0.01?(1.005?1.884?0.0662)?100?2491.27?0.0662WH2?H1 解得:t1=237.36℃。
蒸发每千克的水分所需绝干空气量为:L??10.0662?0.01?17.79kg/kg
干燥的热效率:??t1?t2t1?t0?237.63?60237.63?15?79.79%
客观题
1, 根据塔内气液接触部件的结构型式不同,吸收和蒸馏设备的种类一般可分为两大类:
一类是 ,另一类是 。 2,选择塔型时,主要应考虑基本性能是:(1) , (2) ,(3) , (4) ,(5) 。
3,气体在塔内依靠 推动下,穿过每块塔板或填料层,而液体依靠 作用流经每块塔板或填料层。
4,有降液管式塔板上液层高度依靠 来控制,而无降液管式塔板上液层高度依靠 来控制。
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5,泡罩塔板主要优点是 , 。 主要缺点是 , , 。 6,筛孔塔板的突出优点是 , ,主要缺点是 。 7,与溢流式塔板相比,穿流式塔板的优点是 , , , 。穿流式塔板的缺点是 , 。 8,塔径和操作条件相同时,以下四种结构的塔板中,压降最大的是 。
A:泡罩塔板 B:浮阀塔板 C:筛孔塔板 D:舌形塔板
9,以下几种不同结构的塔板,在塔径和操作条件相同情况下,生产能力最大的是 。
A:泡罩塔板 B:浮阀塔板
C:筛孔塔板 10,以下四种塔中操作弹性最大的是 。
A:浮阀塔板 B:筛孔塔板
C:均匀开空穿流塔板 D:非均匀开空穿流塔板 11,溢流式塔板的板面可分为(1) ,(2) ,(3) , (4) ,(5) 。 12,浮阀塔板上的浮阀阀片,在全开之前,阀孔气速随空塔气速的增加变化 ,在全开之后,随空塔气速的增加而急剧 。
13,溢流式塔板结构设计不合理或操作不当,可能引的不正常现象有:(1) (2) (3) 。
14,泛点气速指 。 15,下面物系性质与泛点气速无关是 。 A:气体的密度 B:液体的密度
C:气体的粘度 D:液体的表面张力 16,当被分离物系一定时,与浮阀塔的泛点气速无关的是 。 A:气液流量 B:塔板间距
C:溢流堰高度 D:降液管大小
17,当被分离物系一定时,与浮阀塔的泛点气速无关的是 。 A:气液流量 B:塔板间距
C:溢流堰高度 D:降液管大小
18,对于处理容易起泡的物系,要求塔板间距 。
19,引起溢流式塔板发生降液管液泛的原因有(1) 。
(2) (3) 。 20,严重雾沫夹带将使塔板效率 ,塔板上液层 ,塔板压降 ,最终会导致 。 21,下列情况中, 不是诱发降液管液泛的原因 A:液,气负荷过大 B:过量漏夜 C:过量雾沫夹带 D:板间距过小 22,容易发生过量雾沫夹带的情况是 。 A:塔径较大 B:塔板间距过大
C:气体的密度太大 D:气体量过小 23,气体通过浮阀塔板的干板压降,在浮阀全开前,干板压降与阀孔气速的 次成正比。这是由于浮阀全开前,浮阀开度随 增大而加大。
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24,当塔板间距一定时,降液管的截面积Af减小,浮阀塔板负荷性能图中的液相负荷上限线发生 。
A:向右移 B:向左移
C:向上移 D:不发生变化
25,当塔板结构参数确定时,气液比逐渐增大,则塔的操作控制上限变化趋势为 。 A:由雾沫夹带线变为泛液线 B:由液泛线变为液相负荷上限线
C:由液泛线变为雾沫夹带线 D:由雾沫夹带线变为液相负荷上限线
26,填料塔在操作上的特点是(1) (2) 。 27,选用填料塔内的填料时,主要要求是(1) (2) (3) (4) (5) 。 28,填料一般分为 和 两大类。
29,填料塔内 为分散相, 连续相。 30,填料塔内填料层的空隙率大,则气体通过填料塔的阻力 ,填料塔的生产能力 。
31,当填料塔操作气速达到泛点气速时, 充满全塔空隙,并在塔顶形成 , 急剧增高。
32,在截点以后,泛点以前,压降-气速曲线的斜率大于截点以前该曲线的斜率,这是因为 。
A:持液量随气液的增大而增加 B:气体穿过越来越多的液层
C:液相转变成连续相 D:液体沿壁流下的量增多 33,对于易起泡的物系,宜采用填料塔,因填料塔对泡沫有 和 作用。 34,对于有腐蚀性的物系分离,采用填料塔更适用,因填料可采用 制成。 35,对于处理量小,或所需的塔不大时,应选用 塔。
固体干燥
1,气体的湿度是指湿气体中 。 A:单位千摩尔气体所带的湿份蒸汽的千摩尔数。 B:单位质量绝干气体所带有的湿份蒸汽的重量。 C:单位质量绝干气体所带有的湿份蒸汽的质量。 D:单位体积绝干所带有的湿份蒸汽的体积。 2,湿度的单位是 。
A:kmol(湿份蒸汽)/kmol(绝干气体) B:m3(湿份蒸汽)/ m3(绝干气体) C:kg(湿份蒸汽)/kg(绝干气体)
D:kg(湿份蒸汽)/kg(绝干蒸汽)+kg(湿份蒸汽)
3,气体的相对湿度是指在一定的总压下湿气体中湿份蒸汽分压与 之比。 A:气体的总压 B:湿份在气体湿球温度下的饱和蒸汽压 C:湿份在气体露点温度下的饱和蒸汽压 D:湿份在气体干球温度下的饱和蒸汽压 4,气体的湿比热被定义为 。
A:定压下1kg绝干气体和其所带有的Hkg的湿份蒸汽的温度升高1°C所需的总热量 B:定压下1mol 绝干气体和其所带有的Hmol的湿份蒸汽的温度升高1°C所需的总热量 C:定压下1kg绝干气体的温度升高1°C所需的总热量
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D:定压下1mol绝干气体的温度升高1°C所需的总热量
5:气体的湿比热单位是 。
A:KJ/[kg湿气体°C] B:KJ/[kg绝干气体°C] C: KJ/[1kg绝干气体+Hkg湿份蒸汽 °C] D:KJ/[kmol绝干气体°C] 6,气体的湿焓是
A:1kg湿气体中的绝干气体的焓和湿分蒸汽的焓之和
B:1kmol绝干气体的焓和所带有的Hmol湿份蒸汽的焓之和 C:1kg绝干气体的焓和所带有的Hkmol湿份蒸汽的焓之和 D:1kg湿气体中绝干气体所具有的焓 7,气体湿焓的单位是
A:KJ/kg湿气体 B:KJ/kg绝干气体
C:KJ/kmol绝干气体 D:KJ/[1kg绝干的湿比容+Hkg湿分蒸汽] 8,气体的湿比容为 。
A:1kg湿气体中绝干气体占所以的体积 B:1kg湿气体所占有的体积 C:1kg绝干气体和所带有的Hkg的湿分蒸汽共同占有的体积 D:1kg湿气体中湿分蒸汽所占有的体积
9,气体的湿比容单位
A:m3(湿气体)/kg(绝干气体) B:m3(湿分蒸汽)/kg(绝干气体) C:m3(湿气体)/kg(湿气体) D:m3(绝干气体)/kg(湿干气体)
10,总压一定时,气体的相对湿度与 和 有关。
11,一定湿度的气体在加热器中进行加热时,其相对湿度 。欲将某饱和气体用作干燥介质,可以采用 的方法来提高载湿能力。
12,对于湿份分压一定的气体,固定气体温度而增大总压,其露点温度td ,若固定总压而升高温度,,则td 。 13,相对湿度为?1空气经一间接蒸汽加热的预热器后,其相对湿度变为?2,则?1 ?1 A:大于 B:等于 C:小于 D:不大于
14,湿度H一定,不饱和空气的温度越低,其相对湿度?越 ,总压一定,不饱和空气的水汽分压越高,其湿度H越 。 15,气体的湿球温度tw是 。
A:气体对液体的对流传热速率等于液体汽化的吸热速率时的气体温度。 B:气体和液体在传热传质达到平衡时气液两相的共同温度
C:气体对液体的辐射和传导传热速率等于液体汽化的吸热速率时液体温度 D:气体对液体的对流传热速率等于液体汽化的吸热速率时的液体温度
16,一定 湿度的气体,通过加热器进行加热,其湿球温度tw ,若维持气体的
温度不变而增湿,则tw 。 17,在装有对流装置的红外线干燥箱中,对湿物料进行恒速阶段的干燥,甲认为,此时物料的表面温度是湿球温度,乙认为,此时,物料的表面温度高于湿球温度,你认为 。 A:甲对乙不对 B:甲,乙都不对
C:甲,乙都对 D:乙对甲不对 18,将被水份充分润湿的物料送入对流干燥器中用热空气进行干燥,在恒速干燥阶段物料的表面温度等于空气的 温度。 A:干球 B:露点 C:湿球 D:平均
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