化工原理下课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬

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

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