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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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