化工原理第二版答案 杨祖荣 刘丽英 刘伟 20页

'土星答案网您最真诚的朋友www.txdaan.com土星答案网团队竭诚为您服务免费提供大学课后答案|考研答案|高考答案|资格考试答案下载土星答案网www.txdaan.com 化工原理第二版课后答案(杨祖荣等著)化学工业出版社第一章1-10.898−3kgm⋅1-2633mmHg1-3∆=z1.78m1-4H=8.53m1-5∆p=1720mmHgAB1-6318.2Pa;误差11.2℅−1−1−2−11-7在大管中：m=4.575kgs⋅,u=0.689ms⋅,G=1261kgm⋅⋅s111−1−1−2−1在小管中：m=4.575kgs⋅,u=1.274ms⋅,G=2331kgm⋅⋅s2221-86.68m解取高位槽液面为1-1，喷头入口处截面为2-2面。根据机械能横算方程，有gz221+u1/2+p1/ρ=gz2+u2/2+p2/ρ+wf式中，u31=0，p2=0，u2=2.2m.s-1，p2=40*10Pa，wf=25J.kg-1，代入上式得Δz=u22/2g+p2–p1/ρg+wf/g=2.22/2*9.81+40*103-0/1050*9.81+25/9.81=6.68m1-943.2kW解对容器A液面1-1至塔内管出口截面土星答案网2-2处列机械能衡算式22upup1122gz+++w=gz+++w1e2f2ρ2ρ已知z1=2.1m，z2=36m,u1=0,u的速度头已计入损失中，p1=0,p2=2.16*106Pa,2w=122J.kg-1,将这些数据代入上式得www.txdaan.comfw=(z2-z1)g+p2/ρ+wef=(36-2.1)*9.81+2.16*106/890+122=333+2417+122=2882J.kg-1泵的有效功率Ne=wmes=2882*15/1000=43.2kw1-10(1)4.36Kw；(2)0.227MPa1-11B处测压管水位高，水位相差172mm1-12H=5.4m，pa=36.2kPa解在截面1-1和2-2间列伯努利方程，得 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）22upupgz+1+1=gz+2+2122ρ2ρ22p−pu−u即12+gz(−z)=21(a)12ρ2z1、z2可从任一个基准面算起（下面将抵消），取等压面a-a，由静力学方程得p1+ρg(z1-z2)+ρgR=p2+ρHggRP1−P2ρHg−ρ即+gz(−z)=×gR(b)12ρρ由式(a)和式(b)可得2−2ρ−ρ−u2u1Hg136001000−3−1=×gR=×9.818010××=9.89.Jkg（c）2ρ100022=1.252u又由连续性方程知u2=u1(d1/d2)=u1×(125/100)1代入式（c）得（1.252u221）-u1=2×9.89u-11=3.70m.s−1于是u2=1.252×3.70=5.78ms.−1喷嘴处u3=u1（d1/d3）2=3.70×125/75）2=10.28ms.在截面0-0与3-3间列机械能衡算式H=u32/2g=10.282/2×9.81=5.39m在截面0-0与a-a间列伯努利方程H=u22土星答案网/2g+pA/ρg2u2×ρ=1000*9.81*5.39-5.782故有pA=ρgH-/2*100023=36.2×10Pa1-13d≤39mmwww.txdaan.com1-14水0.0326m·s-1，空气2.21m·s-11-15(1)38.3kPa；(2)42.3%1-16不矛盾1-17答案略1-18(1)第一种方案的设备费用是第二种的1.24倍；(2)层流时，第一种方案所需功率是第二种的2倍；湍流时，第一种方案所需功率是第二种的1.54倍1-190.37kW1-202.08kW1-210.197m；不能使用解（1）求铸铁管直径 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）−1kgm.−3取10℃氺的密度ρ=1000,查附录五知µ=1.305×10Pa.s取湖面为1-1面，池面为2-2面，在面1-1与面2-2间列机械能衡算方程22u−up−pg∆z+21+12=wf2ρ因u1、u2、p1、p2皆为零，故gz∆=wf（a）2lu8λ×10003002λ式中，∆=z45m,w=λ=()=5.629代入式（a）得f225d2πd3600dλ9.81×45=5.6295d5d=0.01275λ(b)λ的范围约为0.02-0.03，现知VS很大，Re也大，故λ的初值可取小些。设λ=0.02，代入式（b）解得d=(0.01275×0.02)0.2=0.191m检验λ值：新铸铁管的绝对粗慥度ε=0.03mm，则ε/d=0.3/191=0.00157ρudρV1000300/3600×Re==s==4.26×105−3µ(/4)πdµ(/4)0.1911.30510π×××0.230.23⎛ε68⎞⎛68⎞λ′=0.100⎜+⎟=0.1000.00157⎜+⎟=0.023165⎝dRe⎠⎝4.2610×⎠可见初设的λ偏小，故需进行迭代计算。再设λ=0.02316，代入（b）得d=0.1968m土星答案网ε0.3于是==0.00152d196.81000300/3600×5Re==4.1310×−5(/4)0.19681.30510π××www.txdaan.com×0.23⎛ε68⎞680.23λ′′=0.100⎜+⎟=0.100(0.00152×+)=0.023025⎝dRe⎠4.1310×λ′与λ′′数据相近，故迭代一次即可结束。对d取整为0.2m即200mm3−1(2)ε=1mm时，核算是否能满足引水量为300mh⋅的要求ε=1/200=0.005d1000300/3600×5Re==4.06710×−3(/4)0.21.30510π×××680.23λ=0.100(0.005×+)=0.029854.06710×代入式（b）得 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）d=0.207m可见，d=0.2m的管子不能满足在ε=1mm时引水量不变的要求，为此应将管径取为210mm才行。1-2266.5L·min-11-23(1)0.54m·s-1；(2)R1=10.65cm，R2=17.65cm1-24输送能力变小，阀门前压力变大1-25u-1-11=7.25m·s，u2=10.52m·s；风机出口压力p=65.2mmH2O解（1）求u1,u2根据并联管路的特点，知wf=wf1222luluλ11=λ22即1d22d212现l=2,ld=d，故上式化简为1212222λu=λu（a）1122又根据质量衡算可得222(/4)πdu+(/4)πdu=(/4)πdu1122222ud+ud=ud11222220.15u+0.15u=100.2×12u+u=17.78（b）12由（a）（b）求u1，u2需试差。初设λ1=λ2，则由（a）得u2土星答案网=2u1代入（b）得−1u=7.36ms⋅1−1于是u=17.78-u=17.78-7.36=10.42ms⋅21www.txdaan.com检验以上数值的准确性：−5查附录六知30℃空气ρ=1.165kg..m-3,µ=1.8610×Pa.s，则ρud111.1657.360.15××4Re===6.91510×1−5µ1.8610×ρud221.16510.420.15××4Re===9.79010×2−5µ1.8610×εε0.05===0.000333dd15012ε680.23680.23λ=0.100(+)=0.100(0.000333×+)=0.021714dRe16.91510×1 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）ε680.23680.23λ=0.100(+)=0.100(0.000333×+)=0.020524dRe29.79010×2与初设值稍有偏差，再将λ=0.0217，λ=0.0205迭代入（a）（b）得12−1−1u=7.24ms⋅,u=10.54ms⋅12检验：1.1657.240.15××4Re1==6.80210×−51.8610×680.23λ=0.100(0.000333+)=0.0218146.80210×1.16510.540.15××4Re==9.90310×2−51.8610×680.23λ=0.100(0.000333+)=0.0205249.90310×−1−1与第一次迭代值很接近，故所得结果为u=7.24ms⋅,u=10.54ms⋅12（2）求风机出口处压力设风机出口处压力为p。根据风机出口与管出口间的机械能衡算，有22lulup=∆p+∆p=λ11ρλ+ρf支管1f总管1d2d2122807.24203010+=0.0218×××1.165+λ××1.1650.1520.22=355.014563+λε0.05总管==0.00025d200土星答案网1.165100.2××5Re==1.25310×−31.8610×ε680.23680.23λ=0.100(+)=0.100(0.00025+)=0.01945dRewww.txdaan.com1.25310×于是p=355.0145630.0194+×=638Pa1-2611.3m3−11-27(1)10.19mh⋅；(2)方案二可行1-28当阀门k1关小时，V，V减小，V增加，p增加12A1-29表压为492.3kPa−11-307.08kgs⋅−11-31634kgh⋅1-329.8倍 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）第二章2-10.72-2(1)管路特性方程(2)绘制管路特性曲线图，可得型号Q/m3.h-1H/mN/kWIS250-200-31567831.167.385%IS250-200-315A62727.857.083%2-3(1)对泵进、出口列机械能衡算方程，有(a)把H=he=15.04m代入式(a)可得Q=34.76m3.h-1(2)Q"=90%Q=31.28m3.h-1代入式(a)，可得he"=12.18m有效功率Ne=he"Q"ρg=1.04kW百分率Q"/Q=D"/D=0.902-4(1)图(c)的安装方式无法将谁送上高位槽，而(a)、(b)可以，且流量相同；(2)泵所需的功率相同2-5(1)由公及查表及公式可得：he=77m查附录十七，可选IS100-65-250型泵，n=2900r.min-1(2)合适(3)不能，不合理2-6IH40-20-160，2.07kW2-7解：(1)齿轮泵或螺杆泵(2)离心泵(带开式或半开式叶轮)或齿轮泵；(3)若压力不大，选离心泵土星答案网(带开式叶轮)，若压力大，选隔膜泵(4)双吸离心泵；(5)往复泵或螺杆泵；(6)计量泵2-8222mmH-12O2-9不能，将转速提高至1500r.min即可2-10解：在汽缸中压缩、排除时：根据理想气体状态方程得压缩前体积压缩功www.txdaan.com在密闭筒中压缩时：第三章3-1水中uo=0.00314m·s-1，空气中uo=0.282m·s-1，解答：根据题意给定及查取附录，可得如下数据。石英颗粒：d=60×10-6m；ρs=2600kg·m-320℃水：ρ=1000kg·m-3；μ=1×10-3Pa·s20℃空气：ρ=1.205kg·m-3；μ=0.0181×10-3Pa·s(a)在20℃水中沉降，设斯托克斯定律适用，＝＝0.00314m·s-1验算＝＝0.188＜2故可用斯托克斯公式，uo结果正确。(b)在20℃空气中沉降=0.282m·s-1验算：=1.13＜23-24.74Pa·s 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）3-3(1)64.7μm；(2)59.7%(1)先设沉降在斯托克斯区,则能被完全去除的最小颗粒直径查附录知常压、100℃空气kg·m-3又已知kg·m-3，Vs=2700/3600=0.75m3·s-1，A20=2×1.5==3m代入上式得=64.7μm检验:=0.25m/s=0.7<2故以上计算有效(2)直径小于dmin的颗粒被除去的百分率等于其沉降距离h与降尘室高度H之比,而在降尘时间一定下h又与u0成正比,于是直径50μm的颗粒被除去的百分率==0.5973-4ur=3.94m·s-1，52.53-5dc=9.5μm，η理=100%，η实=77%；Δpf=1.975kPa3-60.58倍，0.76倍3-7(1)K=4.27×10-7m2·s-1，qe=0.004m3·m-2；(2)约900s；(3)6.1×1013m.kg-13-82.2h3-90.117m3·h-13-103.1r·min-13-11(1)8.73m3·h-1；(1)2.2cm解答：(1)Ve=2mm厚滤渣曾相应的滤液量==0.0261m3又n=0.5r·min-1或1/120r·s-1由恒压过滤方程得知V2+2VV22-42e=KAφ/nV+2V×0.261=3.1×10×3×0.3×120解得V=0.291m3Q=V·n=0.291×0.5=0.1455m3·min-1或8.73m3·h-1(2)滤饼层厚度====0.022或2.2cm第五章5-1(1)q=194W·m-2；(2)tA=81℃5-2(1)8.73W·m-1·K-1；(2)2.2cm土星答案网，λ0=0.676，k=2.25×10-3℃-15-3(1)2块；(2)37.5℃解答(1)达稳定时通过各层砖的导热通量相等。通过耐火砖层q=（λ-21/b1）(t1-t2)=（1.05/0.23）(1000-940)=274W·m通过绝热砖层:q=（λ2/0.23n）(t2-t3)(a)故n=（λ2/0.23q）(t2-t3)=0.151×(940-138)/(0.23×274)=1.92www.txdaan.com表明两层绝热转可达要求，厚度2×0.23=0.46m代入(a)得t3=940-274×0.46/0.151=105.3℃(2)对普通砖，有q=（λ3/b3）(t3-t4)t4=105.3-274×0.23/0.93=37.5℃5-4q=57W·m-2，界面t=65℃5-5(1)q=-52.1W·m-1；(2)q=-38.0W·m-1；(3)qˊ=-38.7W·m-1，t4=12.6℃解答:(1)本题为三层圆筒壁的导热问题，对1m长的管,便有以下式子铝合金管的热导率从附录可以查到港λ1=45.31W·m-1·k-1，其外径r2=60/2=30mm，内径r1=30-3=27mm,由此可分别求得三层壁的相对热阻分别为==0.0023==4.332==10.137故==-52.1W·m-1(2)按题意,R2及R3中的热导率互换==17.329==2.534==-38.0W·m-1 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）(3)考虑管外壁与空气的给热，有q=α(2πr4)(t4-t5)=2πα×0.09×(10-20)=-1.8παW·m-2故==9.21W·m-2·K-1两保温材料互换后，计入给热热阻，有==-38.8W·m-1又从最外壁的给热方程Q=α·2πr4(t4-t5)知==12.6℃5-9K=310W·m-2·K-1，管外给热热阻占3.1%;管内给热热阻38.8%;管内污垢热阻占58.1%5-10逆流Δtm=49.2℃；并流Δtˊm=42.5℃5-11应选用换热器25-12管总长L=26.3m，冷却水消耗量m-1s2=0.331kg·s换热器的热负荷:==41.4kW水的用量可由热量衡算得出:==0.33kg·s-1逆流平均温差苯350K——300K水320K——290K温差30K10K=18.2℃以管外面积为基准的传热系数按公式求解.其中,管内α-2-11=4.85kW·m·K;管外α-2-1-1-1-1-12=1.7kW·m·K,管壁热导率取为λ=45W·m·K，即0.045kW·m·K；d1=20mm，d22=25mm，dm=22.5mm；b=0.0025m。故==0.908K2===2.06m所需总管长==26.3m5-13α=4600W·m-2·K-15-14α=321W·m-2·K-15-15增加15%5-16(1)K=837W·m-2·K-1；(2)Kˊ=646W·m-2·K-1；污垢热阻系数Rˊ=8.82×10-4m2·K·W-1,解答（1）求传热系数k土星答案网主要是求水的给热系数а1。水的定性温度tm=（20+80）/2=50℃，其物性数据为：ρ=988.1kg/m3，μ=0.549mPa·s，λ=0.648W•/（m•k），cp=4.174kJ•kg-1•K-1则（>104）www.txdaan.com以管外表面为基准的传热系数K2，根据题意可计算如下：==1.195×10-3K22=837W•/（m•k）(2)操作一年后的传热方程用Qˊ=K2ˊAΔtmˊ表示，与操作初期的Q=K2AΔtm比较，两传热系数有以下关系[式5-11c]：以下分别求Δtmˊ和Δtm。查196kPa（表压）饱和水蒸汽的温度133度，有133℃→133℃133℃→133℃20℃→80℃20℃→70℃113℃53℃113℃63℃Δtm=（113-53）/ln（113/53）=79.25℃Δtmˊ=（113-63）/ln（113/63）=85.58℃故其中的污垢热阻Rs1ˊ比Rs1=6*10-4W-1•m2•k 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）增加了约47%。5-17能满足要求5-18α=140W·m-2·K-15-19α=458W·m-2·K-15-20α=1410W·m-2·K-15-21K=758W·m-2·K-15-22α=53W·m-2·K-15-23α=533W·m-2·K-15-24α=533W·m-2·K-1；α=533W·m-2·K-15-25K=2040W·m-2·K-1；T=124℃解答使用初期的传热系数K用热衡算式计算求Δtm水蒸气110℃→110℃溶液20℃→80℃90℃30℃=54.6℃则K=m2cp2（t2-t1）/（AΔtm）=[（2.5*10000/3600）*4000*（80-20）]/（15*54.6）=2035W•/（m2•k）使用一年后的平均温差变为Δtmˊ水蒸气110℃→110℃溶液20℃→72℃90℃38℃=60.3℃则=1597W·m-2·K-1为使溶液出口温度保持80度，必须是平均温差满足即使得=69.6℃此时的加热水蒸气的温度Tˊ应该满足下式=69.6或得Tˊ=123.9℃比原来的T=110土星答案网℃升高13.9℃。5-26α=2630W·m-2·K-15-27ε=0.8185-28ε=0.75；t2=103℃解油ms1cp1=0.9×2.1=1.89kJ•s-1•K-1水ms2cp2=0.6×4.187=2.51kJ•swww.txdaan.com-1•K-1可知ms1cp1p,过程为脱吸。9-4吸收率0.95，吸收量土星答案网285㎏·h-1。9-510℃下7.89L·m-3,11.27mg·L-1，x*=6.34×10-6，H=1.676×10-5kmol·m-3·kPa-1。9-6解：根据例9-5中所得的算式及计算，取三位有效数字，可得下表（作图从略）：104x2.815.26www.txdaan.com8.4314.019.728.142.0103y6.2615.726.348.069.31051679-7100kPa下：x=6.56×10-5，P=90.9kPa。9-8100kPa下：9-9解：从两相给质系数、按以下公式求总传质系数式中溶度系数根据传质系数间得换算式，有气相阻力在总阻力中所占得比例为9-119-12加倍，h0不改变；加倍，h0增加23％。9-13回收122.8㎏·h-1；减少4.2㎏·h-19-14L＝0.0429kmol·m-2·s-1，h0=15.7m。解：出塔水中丙酮得组成为对塔顶、塔底得物料衡算式（9-39）为故为原用水 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）量的0.875倍。以下用平均推动力法求填料层高h与例9-6相同故所求h0为原高度11.8m的1.33倍9-15。9-16（1）或，；（2）h0约4.4m。9-17y-4a=2.55×109-18（1）NOG=7.84；（2）NOG=15.2；（3）NOG=18.5；。9-20y-4a=7.86×10。解：应用式（9-76），其中故据习题9-17（1）的用水量及平衡关系已得A＝1.18，代入上式，得9-21[式(9-92)算得为0.175m],[式(9-93)算得为0.45m]第十章10-1解法一由例10-1中表10-2和此物系在指定条件下的气液平衡组成x=0.256，y=0.455，设液相所占的摩尔分数为q，可列出方程0.256q+0.455(1-q)=0.4解得q=0.276故液气比为q/(1-q)=0.276/0.724=0.381解法二做较准确的计算。苯(A)和甲苯(B)的蒸汽压、按下述安托万方程计算：土星答案网则当t=100℃时，求=180.0kPa，=74.17kPa。根据拉乌尔定律和道尔顿定律，得以下方程组：www.txdaan.com代入数据、、P(101.3kPa)，解得xA=0.2563,xB=0.4555根据苯的物料衡算0.4F=0.2563L+0.4555(F-L)可解得F/L=3.589,而q=L/F=1/3.589=0.2786故液气比为q/1-q=0.2786/(1-0.2786)=0.386210-2pA=25.2kPa，pB=1.5kPa；x=0.844,y=0.942；α=3.02。10-3解(1)应用式(10-3)由题意有 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）P=80kPa，xA=0.4，yA=1-0.4=0.6则显然，当蒸汽压、满足上式的温度t，即为泡点。联立下述安托万方程，可通过计算机求解得t：故认为所求的泡点t=87.25℃。此状况下的平衡气相组成为(2)在P=101.3kPa下，x=0.4时平衡气相组成可按例10-2计算。由表10-3可得α=2.36+0.25x代入x=0.4，则有α=2.46。于是偏差以本题(1)中同样的求解方法求P=26.7kPa、x=0.4时的泡点。求得t=55.14℃，=43.81kPa，=15.23kPa此时平衡气相组成为偏差由以上计算结果可知，当总压变化不大时(80/101.3=0.79)，按本题定义的偏差不大(0.032)；但总压变化甚大时(26.7/101.3=0.264)，相应的偏差也较大(0.158)，不能忽略。10-4在x较小处，按组成得到的相对挥发度α较按理想溶液计算值为大，而x较大处α偏小；可知甲醇-水与理想溶液的偏差颇大，不能作为理想溶液。10-5釜液组成x2=0.498，馏出液组成xD=0.804。10-6x=0.508，y=0.784；若冷凝量增大，组成将变大；若使x0=0.6的液体汽化1/3，结果与上述相同。10-7x=0.508，y=0.784，与习题10-6的结果相同。10-8y2=0.898，x2=757。10-9精馏段约需7.7层，提馏段约需6.3层。10-10解由题意有xD=0.97土星答案网，xW=0.04，xF=0.5；α=2.5相平衡关系由于q=1，则将xF=0.5代入平衡关系，求得y=0.714，即定出点e(0.5，0.714)。由最小回流比的定义可知，该线经过e(0.5，0.714)和a(0.97，0.97)。应用式(10-40)，得www.txdaan.com所以，实际回流比R=1.5Rmin=1.79，可求得精馏段操作线为即提馏段操作线可由b(xW，xW)及精馏段操作线和q线的交点d决定。将x=0.5代入精馏段操作线，求得y=0.6685，即有d(0.5，0.6685)。由此可求得提馏段操作线为下面进行逐板计算：精馏段x2=0.869(用平衡关系)y3=0.905(用物料衡算，即操作线)x3=0.793(用平衡关系)y4=0.856(用操作线)；x4=0.705(用平衡关系)y5=0.800(用操作线)；x5=0.615(用平衡关系)y6=0.742(用操作线)；x6=0.535(用平衡关系) 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）y7=0.691(用操作线)；x7=0.472(用平衡关系)提馏段y9=0.540；x9=0.319y10=0.422；x10=0.226y11=0.294；x11=0.143y12=0.181；x12=0.081y13=0.096；x13=0.0408y14=0.041；x14=0.0169因此，理论板数为(14-1)=13层，进料位置为第7层板。10-11(1)R=1.7；(2)D=40.3kmol.h-1；(3)q=0.654。10-12解根据单板效率定义，对n板有同时，对全回流的物料衡算为yn+1=xn从所测得的数据可得到第n+1、n+2板的效率如下：其中故Emv，n+1=0.700同理Emv，n+2=0.69110-13精馏段14层，提馏段7.5层。10-14解由习题10-13中的数据xD=0.95、xF=0.6、xW=0.25、R=4、α=1.45进行计算。(1)最少理论板数Nmin按式土星答案网(10-44)计算(2)最小回流比Rmin应用式(10-45)计算：(3)应用吉利兰关联理论板数www.txdaan.comN。现按式(10-48)计算Y：(4)精馏段理论板数N1。先求精馏段的最少理论板数Nmin，1，也由式(10-44)计算。其中，按式(10-49)计算：提馏段理论板数N2=N-N1-1=6.9510-15D-1max=6.91kmol.h10-16梯级的两个线段各代表经过这层理论版的组成变化。10-17可采取以下措施：加大回流比R；降低进料管位置；减少料液的焓10-18解：由题意有 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）根据物料衡算，有F=D+W代入已知值，两式联立求解，得由于分凝器相当于一块精馏板，而釜相当于一块提馏板，而，则由相平衡方程可得而点满足如附图所示虚线框内得物料衡算：代入，可求得R＝3.871。由于是饱和液体进料，因此，塔釜产生蒸气10-19由题意有根据物料衡算，有F=D+W由此解得精馏段操作线方程为即有（1）蒸馏过程相当于通过一层精馏板和一层提馏板由精馏段操作线方程式（4）于是将代入式（3），从而求得（2）蒸馏过程相当于通过两侧精馏板和一层提馏板。类似地使用操作线方程和相平衡方程，可求得y1=xD=0.8=0.6154,=0.7385，x2=0.5304，y3=0.7101土星答案网www.txdaan.com将xw代入式（3），从而求得：D＝67.2kmol(3)蒸馏过程相当于通过两层精馏板和一层提馏板。类似地交替使用操作线方程和相平衡方程，可求得y1=xD=0.8=0.6154,=0.7385，x2=0.5304将xF=0.7代入精馏段操作线方程，可求得从而可据d(0.7，0.7666)和b(，)确定提馏段操作线方程为显然（x2，y3）在上述提馏段操作线上，则有又据相平衡方程，有 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）联立式（6），式（7）解得(另一根0.7407＜0.5304，不合题意，舍去)将代入式（3），从而求得D=78.2kmol由上述求解过程可知，欲获得最大得苯回收率，宜采用流程（Ⅲ）。10-20A+B+C+DA+B+CDA+BCAB土星答案网A+B+C+D10-21www.txdaan.com解对物系进行物料衡算，如下列式子可得：总衡算F=D+W对组分A0.04F=xA，DD对组分B0.06F=xB，DD对组分C0.4F=0.05D+0.75W由上面式子可得D=W=0.5FxA，D=0.08xB，D=0.12则xC，D=0.75再用捷算法估计分离轻重关键组分所需的理论板数。得：Nmin=10.25 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）计算最小回流比Rmin=2.637然后应用吉利兰关联，可得：X=0.2727；Y=0.3910。则可计算所需的理论板数共为N=17.5精馏段的最少理论板数为Nmin，1=6.69故其理论板数为N1=11.4提馏段理论板数N2=N-N1-1=5.1与例10-13比较，在C+E二元溶液中加入较易挥发的组分A+B后精馏段、提馏段的理论板数都有所减少(N1从14减少到11.4，N2从7.5减少到5.1)。第十一章11-1（1）0.81；（2）0.081；（3）0.078m清液柱。11-2泡沫液面高0.29m,需加大板间距；停留时间4.6s，合用。11-3D=0.9m11-4(1)总板效率E≈46%；（2）未计入底段、顶段的高度近20m。11-5D=1.4m，液泛分率为0.61.11-6m-1G=10000kg·h；勉强可用，但偏高。11-7D=0.7m，h0≈20m；压降约为筛板塔的0.2倍。第十二章12-2x"=18%，y"=62%；E"=0.27F，R"=0.73F。12-3β1=429，β4=87.5，β土星答案网7=7.0312-4x"=9.5%，y"=51.5%，E"=0.486F’，R"=0.514F。12-5x"=5.2%，y"=54%，E"=0.51F，R"=0.49F。12-6S=501kg·h-1www.txdaan.com12-7N=7。-1-1-1，G-1。12-8N=4，CR1=0.69g·L，CR2=0.42g·L，CR3=0.28g·LR4=0.19g·L第十三章13-1（1）=0.256，H=0.0862kg·kg-1；（2）=0.0675，H=0.53413-2H=0.0186kg·kg-1，φ=0.238，I=98.6kJ·kg-1，VH=0.942，td=23.7℃13-3（1）HM=0.0481kg·kg-1，IM=166kg·kg-1；（2）H=0.0481kg·kg-1,=0.01，I=219kJ·kg-1解由t=20℃，=0.05，查附录七得ps=2.338kPa，则H-11=0.622×=0.622×=0.00072kg·kg 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）I1=（1.01+1.88H1）t1+2492H1=（1.01+1.88×0.00072）×20+2492×0.00072=22.0kJ·kg-1,类似地，由t=50℃、=0.8，查附录七得ps=12.33kPa，则H1-12=0.622×=0.622×=0.067kg·kgI-12=（1.01+1.88H2）t2+2492H2=224.0kJ·kg经过混合后H-1M=2/7×H1+5/7×H2=0.0481kg·kgI-1M=2/7×I1+5/7×I2=166.3kJ·kg加热至90℃时，可在图13-3定出该点，沿水平线与t=90℃等温线相交，得该温度如下：H=0.0481kg·kg-1，=0.01；而I=（1.01+1.88×0.0481）×90+2492×0.0481=218.9kJ·kg-1。13-4（1）H2=0.019kg·kg-1，I2=78.7kJ·kg-1，2=0.7；（2）Q=3780kJW=1.09kg。13-5W1/W2=1.29。13-6（1）W=37.9kg·h-1；（2）L=2100kg·h-1；（3）G2=9090kg·d-1。13-7（1）L=59200kg·h-1，Q=1080kW；（2）L=67700kg·h-1，Q=1310kW。解（1）先求出每小时除去的水分WW=2000×=948kg·h-1由t=16℃、t-1w=14℃查图13-3得H0=0.009kg·kg，可算出I-10=(1.01+1.88H0)t0+2492H0=38.9kJ·kg预热到80℃，则H1=H0=0.009kg·kg土星答案网-1I1=（1.01+1.88×0.009）×80+2492×0.009=104.6kJ·kg-1沿绝热饱和线与=0.5相交，得H2=0.025www.txdaan.comkg·kg-1L=948/(0.025-0.009)=592000kg·h-1Q=L(I4-11。I0)=59200×(104.6-38.9)=389×10kJ·h或1080kW（2）对实际干燥过程，按式（13-28a），即其中，H-1-1-11=0.009kg·kg，=1.01+1.88×0.009=1.03kJ·kg·K=-116×3600/948=-440kJ·kg-1水。为作出t-H线，已知t-11=80℃，H1=0.009kg·kg可定出一点。再令H=0.02kJ·kg-1代入式（13-28a），得t=t1+（1/1.03）×(-2492-440)×0.02-0.09)=48.7℃，可定出另一点，联结这两点，并延长与=0.5相交，查得H2=0.023kg·kg-1，可算得 课后答案网（htthttp://www.khdaw.comp://www.khdaw.com）I2=108.6kJ·kg-1L=67700kg·h-1Q=L（I4-12-I0）=472×10kJ·h或1310kW13-8（1）G2=9080kg·h-1；（2）L=15000kg·h-1；（3）Q=256kW。13-9以湿度差（Hw-H）表示的推动力分别为：（1）0.014；（2）0.013；（3）0.017；可知干燥推动力（3）＞（1）＞（2）。13-10tas=27℃，tw=32℃。13-11总干燥时间θ=14.2h。13-12X*＜Xc.。平衡含水率X*代表物料在一定空气状态下得干燥极限。平衡过程中，只要空气得温度和水汽分压pw一定，物料中得含水率只能下降到与pw平衡得X*。除与空气状况有关，其大小还随着物料的种类和温度而异。若空气中的H下降，则物料得平衡含水率也将下降。临界含水率Xc.是由恒速阶段转到降速阶段的临界点，此后，物料内部水分移动到表面的速度已赶不上表面的水分汽化速度，过程速度由水分从物料内部移动到表面的速度所控制、物料表面就不再能维持全部湿润，部分表面上汽化的为结合水分，而且随着干燥的进行，干燥速率不断减小。相对而言，平衡含水率X*较临界含水率Xc.小。13-136.63h。土星答案网www.txdaan.com'