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05化工原理第五章习题答案.pdf

5-1、在葡萄糖水溶液浓缩过程中,每小时的加料量为3000kg,浓度由15%(质量) −1 −1 浓缩到70%(质量)。试求每小时蒸发水量和完成液量。(答:2357kg⋅h ,643kg⋅h ) x0 0.15 −1 解:⑴蒸发水量W = F(1− ) = 3000(1− )= 2357kg⋅h ; x 0.70 −1 ⑵完成液量F−W = 3000−2357 = 643kg⋅h 。 −1 −1 5-2、固体NaOH的比热容为1.31kJ⋅kg ⋅K ,试分别估算NaOH水溶液浓度为10% −1 −1 −1 −1 和25%时的比热。 (答:3.77kJ⋅kg ⋅K ,3.47kJ⋅kg ⋅K ) 解:⑴10%浓度的NaOH溶液: −1 −1 c= c (1− x)= 4.183(1−0.1)= 3.77kJ⋅kg ⋅K ; w ⑵25%浓度的NaOH溶液: ′ −1 −1 c = c (1− x)+c x= 4.183(1−0.25)+1.31×0.25= 3.47kJ⋅kg ⋅K 。 w 质 5-3、已知单效常压蒸发器每小时处理2000kg NaOH水溶液,溶液浓度由15%(质量) 浓缩到25%(质量)。加热蒸汽压力为392kPa(绝压),冷凝温度下排出。分别按20℃加 料和沸点加料(溶液的沸点为113℃)。求此两种情况下的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗 −1 −1 量。假设蒸发器的热损失可以忽略不计。(答:1160kg⋅h 、1.45,850.9kg⋅h 、1.06) x0 0.15 −1 解:蒸发水量W = F(1− ) = 2000(1− )= 800kg⋅h , x 0.25 1 −1 392kPa时蒸气的潜热r= 2132kJ⋅kg , −1 −1 NaOH溶液的比热c= c (1− x)= 4.183(1−0.15)= 3.56kJ⋅kg ⋅K , w ⑴原料于20°C加入 二次蒸气的焓2670kJ⋅kg−1 (2000−800)×3.56×113+800×2670−2000×3.56×20 −1 D=

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