中国农业大学食品科学基础模拟题 下载本文

②若进料状态改为20℃冷液,问精馏段、提馏段的汽、液流量变为多少?

已知料液的泡点为94℃,混合液的平均比热为158.2 kJ/(kmol·K),汽化潜热为33100 kJ/kmol。

解:①泡点进料 q=1

由物料衡算式得:1000=D+W 1000×0.44=0.96D+0.03W 两式联立,解得: D=441 kmol/h,W=559 kmol/h 精馏段汽相流量:V=(R+1)D=4×441=1764 kmol/h 精馏段液相流量:L=RD=3×441=1323 kmol/h 提馏段汽相流量:V′=V+(q-1)F=V=1764 kmol/h 提馏段液相流量:L′=L+qF=L+F=1323+1 000=2323kmol/h ②进料状态改为20℃冷液

rF?CPL(tb?tF)q?rF?33100?158.2(94?20)?1.35433100

∵L=RD,V=(R+1)D 而R,D不变,

∴ L,V不变。 L′= L+qF= 1323+1.354 ×1000=2677 kmol/h V′=V+(q-1)F=1764+(1.354-1) ×1000=2118 kmol/h

4.某糖厂的回转干燥器的生产能力为4030kg/h(产品),湿糖含水量为1.27%,于310C进入干燥器,离开干燥器

时的温度为360C ,含水量为0.18%,此时糖的比热为1.26kJ/kg绝干料?0C 。干燥空气的初始状况为:干球温度200C ,湿球温度170C ,预热至970C后进入干燥室。空气自干燥室排出时,干球温度为400C ,湿球温度为320C ,试求:(1)蒸发的水分量;(2)新鲜空气用量;(3)预热器蒸气用量,加热蒸气压为200kPa(绝压);(4)干燥器的热损失,QD=0;

(1)水分蒸发量:将物料的湿基含水量换算为干基含水量,即

X1 ?

w11.27%??0.0129kg水/kg绝干料1?w11?1.27%w20.18%X???0.0018kg水/kg绝干料 21?w21?0.18%

进入干燥器的绝干物料为

G=G2(1-w2)=4030(1-0.18%)=4022.7kg绝干料/h

水分蒸发量为

W=G(X1-X2)=4022.7(0.0129-0.0018)=44.6kg水/h (2)新鲜空气用量

由图查得:当t0=200C,tw0=170C时,H0=0.011kg水/kg绝干料; 当t2=400C,tw2=320C时,H2=0.0265kg水/kg绝干料。 绝干空气消耗量为:

L?W44.6??2877.4kg绝干气/hH2?H10.0265?0.011新鲜空气消耗量为:

L?=L(1+H0)=2877.4(1+0.011)=2909kg新鲜空气/h (3)预热器中的蒸气用量

查H-I图,得I0=48kJ/kg干空气;I1= 127kJ/kg干空气; I2= 110kJ/kg干空气

Qp=L(I1-I0)=2877.4(127-48)=2.27× 105kJ /h

查饱和蒸气压表得:200kPa(绝压)的饱和水蒸气的潜热为2204.6 kJ /kg, 故蒸气消耗量为: 2.27× 105/2204.6=103kg/h (4)干燥器的热损失

QL?Qp?QD?1.01L(t2?t0)?W(2490?1.88t2)?Gcm(?2??1)?2.27?105?0?1.01?2877.4?(40?20)

?44.6?(2490?1.88?40)?4022.7?1.26?(36?31)

?2.9?104kJ/h