1
化工原理试题(所有试题均来自天津大学题库?/p>
[
?/p>
] j05b10045
考过的题?/p>
通过连续操作的单效蒸发器,将进料量为
1200Kg/h
的溶液从
20
%浓缩至
40
%,进料液的温度?/p>
40
℃,
比热?/p>
3.86KJ/
?/p>
Kg.
℃)
,蒸发室的压强为
0.03MPa
(绝压)
,该压强下水的蒸发潜?/p>
r
?
?/p>
2335KJ/Kg
,蒸
发器的传热面?/p>
A
?/p>
12m
2
,总传热系?/p>
K
?/p>
800 W/m
2
·℃。试求:
?/p>
1
?/p>
溶液的沸点为
73.9
℃,计算温度差损?/p>
?/p>
2
?/p>
加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出,并忽略损失和浓缩热时,所需要的加热蒸汽温度?/p>
已知数据如下?/p>
压强
MPa 0.101 0.05 0.03
溶液沸点
?/p>
108 87.2
纯水沸点
?/p>
100 80.9 68.7
[
?/p>
] j05b10045
?/p>
1
)根据所给数据,杜林曲线的斜率为
K=
?/p>
108-87.2
?/p>
/
?/p>
100-80.9
)=
1.089
溶液的沸?/p>
?/p>
87.2-t1
?/p>
/
?/p>
80.9-68.7
)=
1.089
t1
?/p>
73.9
?/p>
沸点升高
?/p>
′=
73.9-68.7
?/p>
5.2
?/p>
?/p>
2
)蒸发水?/p>
W
?/p>
F
?/p>
1
?/p>
X0/X1
?/p>
?/p>
1200
?/p>
1-0.2/0.4
)=
600Kg/h
蒸发器的热负?/p>
Q
?/p>
FCo
?/p>
t1
?/p>
t0
)+
Wr
?/p>
=(
1200/3600
)?/p>
3.86
?/p>
73.9-40
)+
600/3600
×
2335
?/p>
432.8Kw
所需加热蒸汽温度
T
Q
?/p>
KA
?/p>
T
?/p>
t1
?/p>
T
?/p>
Q/
?/p>
KA
)+
t1
?/p>
432.8
×
10
3
/
?/p>
800
×
12
)+
73.9
?/p>
119
?/p>
[
?/p>
] j05b10048
用一双效并流蒸发器,
浓缩浓度?/p>
5
?/p>
(质量百分率?/p>
下同?/p>
的水溶液?/p>
沸点进料?/p>
进料量为
2000Kg/h
?/p>
第一、二效的溶液沸点分别?/p>
95
℃和
75
℃,耗用生蒸汽量?/p>
800Kg/h
。各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可
取为
2280KJ/Kg
。试求不计热损失时的蒸发水量?/p>
[
?/p>
] j05b10048
解:第一效蒸发量?/p>
已知?/p>
D
1
?/p>
800kg/h
?/p>
r1
?/p>
r1
′=
2280KJ/kg
?/p>
W
1
?/p>
D
1
?/p>
800kg/h
第二效蒸发水量:
已知?/p>
D
2
?/p>
W
1
?/p>
800kg/h
?/p>
F
2
?/p>
F
1
?/p>
W
1
?/p>
2000-800
?/p>
1200kg/h
X
02
?/p>
X
1
?/p>
FX
0
/
?/p>
F
?/p>
W
1
)=
2000
×
0.05/
?/p>
2000-800
)=
0.0833
t
02
?/p>
95
?/p>
t
2
?/p>
70
?/p>
r
2
?/p>
r
2
′=
2280KJ/kg
Cp
02
?/p>
Cpw(1-X
02
)=4.187
×
(1-0.0833)
=3.84KJ/
?/p>
kg
·℃)
D
2
r
2
=(
F2Cp
02
?/p>
t
2
?/p>
t
02
?/p>
?/p>
/r
2
′+
W
2
r
2
?/p>
W
2
=(
800
×
2280
?/p>
1200
×
3.84
×?/p>
75
?/p>
95
?/p>
?/p>
/2280
?/p>
840kg/h
蒸发水量
W
?/p>
W
1
?/p>
W
2
?/p>
800
?/p>
840
?/p>
1640kg/h[
?/p>
] j05a10014
在真空度?/p>
91.3KPa
下,?/p>
12000Kg
的饱和水急送至真空度为
93.3KPa
的蒸发罐内。忽略热损失?/p>
试定量说明将发生什么变化。水的平均比热为
4.18 KJ/Kg
·℃。当地大气压?/p>
101.3KPa
饱和水的性质?/p>
真空度,
KPa
温度,℃
汽化热,
KJ/Kg
蒸汽密度?/p>
Kg/m
3
91.3 45.3 2390 0.06798
93.3 41.3 2398 0.05514
[
?/p>
] j05a10014
与真空度?/p>
91.3KPa
相对应得绝压?/p>
101.3-91.3
?/p>
10KPa
与真空度?/p>
93.3KPa
相对应得绝压?/p>
101.3-93.3
?/p>
8KPa