过点Xn作斜率为0.792的直线交X=XF=0.018于J，XnJ即为操作线。在操作线与分配曲线之间作级梯，可得理论级数为
0.29?0.2n?6??6.45
0.29?0.09HETS?H3?m?0.465m n6.45（3）由附图可看出，平衡线及操作线均为直线，因此，可采用积分计算填料层的传质单元数。由附图可求得平衡线方程为
1.54Y*?X?0.8556X
1.80操作线方程为
0.951Y??X?Xn??0.7952X?0.001427
1.2NOE??YFYn0.01812.559dXdY??12.559ln?X?0.02261?*?0.0018Y?YX?0.022610.0180.0018?6.4
9. 在多级逆流萃取装置中，用三氯乙烷为溶剂从含丙酮质量分数为35%的丙酮水溶液中提取丙酮。已知原料液的处理量为4 500kg/h，三氯乙烷的用量为1 500kg/h，要求最终萃余相中丙酮质量分数不大于5%，试求（1）分别用三角形相图和x–y直角坐标图求解所需的理论级数；（2）若从萃取相中脱除的三氯乙烷循环使用（假设其中不含水和丙酮），每小时需
习题9 附图1
补充解：（1）三角形坐标图解
由平衡数据在直角三角形坐标图上绘出溶解度曲线及辅助曲线，如附图1所示。由原料组成xF =0.35确定原料的相点F；由萃取要求xn =0.05确定Rn点；由F=4 500kg/h、S=1 500kg/h，再根据杠杆规则确定F、S的和点M。联结RnM并延长与溶解度曲线交于E1，则E1F和SRn
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的交点Δ即为操作点。
借辅助曲线作图可找到E1的共轭相点R1，联结ΔR1并延长与溶解度曲线交于E2，同理可找到E2的共轭相点R2 … … 直至Rn的组成xn达到萃取要求，其中操作线的条数即为理论级数。由作图可得 n=15
（2）直角坐标图解
在x–y直角坐标系中绘出分配曲线，如附图2所示。
读出三角形坐标图中的操作线所对应的萃余相和萃取相的组成x、y，将其标绘于x–y直角坐标系中，即得到一个操作点，将各操作点联结起来即得到操作线TB。在操作线与分配曲线之间作级梯，级梯数即为理论级数，由作图可知 n=14
结果与三角形坐标图解稍有差别，是由作图误差所致。 （2）由杠杆规则可知
习题9 附图2
E1?40?M?20
E1?2020M???4500?1500?kgh?3000kgh 4040E1?40.5?S?83.5
S?40.540.5E1??3000kgh?1455kgh 83.583.5补充萃取剂的量为
?1500?1455?kgh?45kgh
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第十一章固体物料的干燥习题解答
1.已知湿空气的总压力为100kPa，温度为50℃，相对湿度为40%，试求（1）湿空气中的水汽分压；（2）湿度；（3）湿空气的密度。 解：（1）湿空气的水汽分压
p??ps
由附录查得50℃时水的饱和蒸气压ps?12.34kPa，故
p?0.4?12.34kPa?4.936kPa
（2）湿度
H?0.622p0.622?4.936?kgkg绝干气?0.03230kgkg绝干气
p总?p100?4.936（3）密度
273?t1.013?105?H??0.772?1.244H???273P
273?501.0133?1053??0.772?1.244?0.0323???m湿空气kg绝干气3273100?10
?0.9737m3湿空气/kg绝干气
密度?H?1?H??H?1?0.0323kgm3湿空气?1.06kgm3湿空气
0.97372．常压连续干燥器内用热空气干燥某湿物料，出干燥器的废气的温度为40℃，相对湿度为43%，试求废气的露点。
解：由附录查得40℃时水的饱和蒸气压ps?7.3766kPa，故湿空气中水汽分压为
p??ps?1?H??H?0.43?7.3766kPa?3.172kPa
查出ps?3.172kPa时的饱和温度为25.02℃，此温度即为废气露点。
3.在总压101.3kPa下，已知湿空气的某些参数。利用湿空气的H–I图查出附表中空格项的数值，并绘出分题4的求解过程示意图。
习题3 附表 序 湿度 号 kg/kg绝干气 1 2 3 4 （0.02） （0.03） （0.04） （0.05） 干球温度 湿球温度 相对湿度 焓kJ/kg绝干/℃ 86 79 86 （60） ℃ （35） 37 42 42 42 / 55
% 5 11 （10） 37 气 140 （160） 193 192 水汽分压 露点 kPa 3 4.2 6 7.5 ℃ 23 30 35 38.5 解：附表中括号内的数为已知，其余值由H-I图查得。分题4的求解过程示意图略。
4. 将t0?25oC、H0?0.005kg水/kg 绝干气的常压新鲜空气，与干燥器排出的
t2?40oC、H2?0.034kg水/kg绝干气的常压废气混合，两者中绝干气的质量比为1：3。
试求（1）混合气体的温度、湿度、焓和相对湿度；（2）若后面的干燥器需要相对湿度10%的空气做干燥介质，应将此混合气加热至多少摄氏度？ 解：（1）对混合气列湿度和焓的衡算，得 1H0?3H2?4Hm （a）
1I0?3I2?4Im （b）
当to?25℃、H0?0.005kg水/kg绝干气时，空气的焓为
I0??1.01?1.88H0??t0?2490H0
???1.01?1.88?0.005??25?2490?0.005?kJkg绝干气?37.94kJkg绝干气当t2?40℃、H2?0.034kg水/kg绝干气时，空气的焓为
I2???1.01?1.88?0.034??40?2490?0.034?kJkg绝干气?127.62kJkg绝干气将以上值代入式（a）及式（b）中，即
0.005?3?0.034?4Hm
37.94?3?127.62?4Im
分别解得：Hm?0.02675kg/kg绝干气 Im?105.2kJ/kg绝干气
由Im??1.01?1.88Hm??tm?2490Hm
105.2??1.01?1.88?0.02675??tm?2490?0.02675
得tm?36.4℃
混合气体中的水汽分压
Hm?解出p?4178Pa
0.622p?0.02675
p总?p43 / 55