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化工原理下册答案柴诚敬引言本文档为化工原理下册的答案，旨在帮助学生更好地理解和掌握化工原理的知识。
化工原理作为化工专业的基础课程，对于学习和理解化工工艺过程和原理有着重要的作用。
在本文档中，我将根据教材的内容，为以下几个问题提供答案：1.笨马反应的速率方程是什么？如何确定速率常数？2.请解释离心机在化工过程中的应用。
3.简要描述蒸馏过程，并解释为什么蒸馏可以分离液体混合物。
4.请解释化工中的离子交换过程及其应用。
笨马反应的速率方程及速率常数确定对于笨马反应，其速率方程可以表示为：r=r[r]r[r]r其中，r是反应速率，[r]和[r]分别是反应物A和B的浓度，r和r分别是A和B的反应级别，r是速率常数。
速率常数的确定可以通过实验来进行。
具体步骤如下：1.确定反应物A和B的浓度范围；2.选择适当的实验条件，如温度、压力等；3.在不同浓度下进行多次实验，记录反应速率的变化；4.将实验数据代入速率方程，通过最小二乘法确定速率常数。
离心机在化工过程中的应用离心机在化工过程中有着广泛的应用。
离心机利用离心力将物料分离，通常用于以下几个方面：1.固液分离：离心机可以将悬浮在溶液中的固体颗粒与溶液分离，常用于澄清污水、分离生物颗粒等；2.液液分离：离心机可以将两种或多种液体分离，根据液体的密度差异选择不同的离心机类型；3.液固分离：离心机可以将悬浮在溶液中的颗粒与溶液分离，常用于从颗粒状物料中提取溶液等；4.浓缩：离心机可以通过离心力将溶液中的水分离，从而实现溶液的浓缩。
离心机的应用范围非常广泛，可以满足化工过程中不同物料的分离和浓缩需求。
蒸馏过程及其分离液体混合物机制蒸馏是一种用于分离液体混合物的常用方法。
简而言之，蒸馏是通过升温液体混合物，使其中一个或多个组分转变为气体，然后再将气体冷凝回液体，从而实现组分的分离。
具体的蒸馏过程如下：1.升温：将液体混合物进行加热，使其达到沸点，使其中的组分转变为气体状态；2.凝聚：将气体通过冷却装置冷凝为液体，此时液体中的组分已经被分离出来；3.收集：将分离出的液体收集起来，即可得到纯度较高的组分。
第11章固体物料的干燥一、选择题1．对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度（）。
[重庆大学2010研]A．愈高B．愈低C．不变D．不一定，与其它因素有关【答案】B【解析】湿球温度是干球温度和湿度的函数。
干球温度不变，则其只与湿度有关。
相对湿度愈低，饱和蒸汽压不变，水汽分压减小，则湿度减小，可知湿球温度减小。
2．对于不饱和湿空气，表示该空气的三个温度：干球温度T，湿球温度T W和露点T d 之间的大小关系是（）。
[中山大学2011研]【答案】w dT＞T＞T【解析】对于不饱和空气w as dT=T=T=T。
T＞T=T＞T，对于饱和空气w as d 3．提高进入干燥器的空气中水汽分压，同时其温度保持不变，则恒速阶段干燥速率（）。
[华南理工大学2012研]A．不变B．变小C．变大D．不确定【答案】B【解析】恒速干燥速率大小取决于物料外部的干燥条件，V H ∝-，水汽分压增大。
则0.622v vp H p p =-增大，干燥速率减小。
二、填空题1．提高干燥器中空气出口湿度，则空气的消耗量会______，干燥推动力将______。
[华南理工大学2012研]【答案】减少；减小【解析】空气消耗量L＝W/（H 2－H 1），H 2增大，则L 减小。
干燥器推动力与温度差有关，温度差越小，推动力越小。
2．恒速干燥阶段，物料表面保持______，湿物料表面达到的稳定温度为______，此阶段的干燥速率属______部条件控制，干燥速率与物料种类______关。
[南京理工大学2010研]【答案】充分湿润；tw（湿球温度）；外；无【解析】恒速干燥阶段固体物料的表面非常润湿，物料表面的温度等于空气的湿球温度。
此阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的气化速率，即取决于物料的外部干燥条件，与物料本身无关。
3．已知某湿物料量为150kg/h，水分含量为20%，现要将其干燥到含水2%，需要脱除的水量应为______kg/h。
化工原理下课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬目录第七章传质与分离过程概论 ....................................................................................................... 1 第八章气体吸收 ...........................................................................................................................4 第九章蒸馏 .......................................................................................................................... ......... 18 第十章液-液萃取和液-固浸取 .................................................................................................. 30 第十一章固体物料的干燥习题解答 . (44)第七章传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。
已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。
解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。
120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==- 20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。
化工原理柴诚敬答案化工原理是化学工程专业的基础课程，对于学生来说，掌握化工原理是非常重要的。
柴诚敬老师的课堂讲解深入浅出，让学生受益匪浅。
下面，我将就柴诚敬老师所讲授的化工原理课程答案进行总结和解析。
首先，我们来看一下柴诚敬老师提出的第一个问题，化工原理的定义是什么？化工原理是研究化工过程中的基本原理和规律的学科，它涉及到物质的转化、传递、分离等过程，是化学工程专业的基础。
在化工原理的学习过程中，我们需要了解物质的性质、热力学、动力学等方面的知识，这些都是化工原理的核心内容。
其次，柴诚敬老师提出了化工原理中的热力学问题。
热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科，它在化工过程中起着至关重要的作用。
热力学的基本概念包括热力学系统、热力学过程、热力学平衡等，学生需要深入理解这些概念，并能够运用到实际问题中去。
另外，柴诚敬老师还提到了化工原理中的传质问题。
传质是指物质在不同相之间传递的过程，包括扩散、对流、传热等。
在化工过程中，传质是不可或缺的环节，学生需要掌握传质的基本原理和计算方法，以便能够解决实际的传质问题。
最后，柴诚敬老师强调了化工原理的实践应用。
化工原理不仅仅是理论知识，更重要的是能够应用到实际工程中去。
学生需要通过实验和工程实践来加深对化工原理的理解，培养解决实际问题的能力。
综上所述，化工原理是化学工程专业的基础课程，学生需要深入理解其中的热力学、传质等内容，并能够将理论知识应用到实际工程中去。
柴诚敬老师所讲授的化工原理课程答案涵盖了这些重要内容，对学生的学习和成长有着积极的促进作用。
希望学生们能够认真对待化工原理课程，不断提高自己的理论水平和实践能力，为将来的工程实践打下坚实的基础。
柴诚敬习题答案(11)第十一章-固体物料的干燥案场各岗位服务流程销售大厅服务岗：1、销售大厅服务岗岗位职责：1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品;2)保持销售区域台面整洁;3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等;4)收集客户意见、建议及现场问题点；2、销售大厅服务岗工作及服务流程阶段工作及服务流程班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。
班中工作程序服务流程行为规范迎接指引递阅资料上饮品（糕点）添加茶水工作要求1）眼神关注客人，当客人距3米距离时，应主动跨出自己的位置迎宾，然后侯客迎询问客户送客户注意事项15度鞠躬微笑问候：“您好！欢迎光临！”2）在客人前方1-2米距离领位，指引请客人向休息区，在客人入座后问客人对座位是否满意：“您好！请问坐这儿可以吗？”得到同意后为客人拉椅入座“好的，请入座！”3）若客人无置业顾问陪同，可询问：请问您有专属的置业顾问吗？，为客人取阅项目资料，并礼貌的告知请客人稍等，置业顾问会很快过来介绍，同时请置业顾问关注该客人；4）问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好，这里是XX销售中心，这边请”5）问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好6）关注客人物品，如物品较多，则主动询问是否需要帮助（如拾到物品须两名人员在场方能打开，提示客人注意贵重物品）；7）在满座位的情况下，须先向客人致歉，在请其到沙盘区进行观摩稍作等待；阶段工作及服务流程班中工作程序工作要求注意事项饮料（糕点服务）1）在所有饮料（糕点）服务中必须使用托盘；2）所有饮料服务均已“对不起，打扰一下，请问您需要什么饮品”为起始；3）服务方向：从客人的右面服务；4）当客人的饮料杯中只剩三分之一时，必须询问客人是否需要再添一杯，在二次服务中特别注意瓶口绝对不可以与客人使用的杯子接触；5）在客人再次需要饮料时必须更换杯子；下班程序1）检查使用的工具及销售案场物资情况，异常情况及时记录并报告上级领导；2）填写物资领用申请表并整理客户意见；3）参加班后总结会；4）积极配合销售人员的接待工作，如果下班时间已经到，必须待客人离开后下班；1.3.3.3吧台服务岗1.3.3.3.1吧台服务岗岗位职责1）为来访的客人提供全程的休息及饮品服务；2）保持吧台区域的整洁；3)饮品使用的器皿必须消毒；4）及时补充吧台物资；5）收集客户意见、建议及问题点；1.3.3.3.2吧台服务岗工作及流程阶段工作及服务流程班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。
第七章传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。
已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。
解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。
120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==-20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。
2. 试证明由组分A 和B 组成的双组分混合物系统，下列关系式成立： （1）2)B A A B A B A A (d d M x M x x M M w +=（2）2A )(d d BB AA B A A M w M w M M w x +=解：（1）BB A A A AA M x M x x M w +=BA A A)1(A A M x M x x M -+=2)B B A )B A )B B A (A A (A (A A A d A d M x M x M M M x M x M x M x w +-+=-2)B B A )B A (B A A (M x M x x x M M +=+由于 1B A =+x x 故2)B B A A B A A (d A d M x M x x M M w +=（2）BB AAA AA M w M w M w x+=2)()(Ad A d BB A A BAA ABB AA A 11)(1M w M w M M M w M w M w M w x+-+=-2)(BA 1(BB A A )B A M w M w M M w w ++=2)(BB AA B A 1M w M w M M +=故 2)(d A d BB AA B A A M w M w M M w x +=3. 在直径为0.012 m 、长度为0.35 m 的圆管中，CO 气体通过N 2进行稳态分子扩散。
固体干燥一、填空题1、湿空气的干球温度与湿球温度相差越大，空气的湿度越小。
2、在一定干燥条件下，干燥速率为零时的物料含水量为平衡含水量。
3、在一定的干燥条件下，湿物料中不能除去的那一部分水分称平衡水分，能除去的水分称为自由水分。
4、物料中容易除去的水分称为非结合水，不容易除去的水分称为结合水。
恒速与降速干燥交界点处湿物料的含水量称为临界含水量。
5、恒速干燥阶段为表面汽化控制，此阶段的干燥速率与含水量关系很小，主要取决于表面汽化速率。
6.在对流干燥过程中，干燥介质将热能传递给湿物料为传热过程；湿物料将汽化的湿分扩散给干燥介质为传质过程。
7．湿空气在进入干燥器之前进行预热的目的，一是为提高____湿空气的温度，以增加湿空气与湿物料之间的传热速率；二是为降低 ___湿空气相对湿度，以增大湿空气的吸湿能力。
8.湿空气的干球温度与湿球温度相差越大，空气的相对湿度越小。
9.在一定干燥条件下，湿物料中，能除去的水分称为自由水分。
10、干燥操作中，干燥介质（不饱和湿空气）经预热器后湿度__不变_ __，温度__升高_ 。
11、饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，此时其相对湿度__增大__，湿度_ 不变_ __。
12、50kg湿物料中含水10kg，则干基含水量为_25%____。
13、按照操作压力的不同，干燥可以分为__常压干燥___、_真空干燥____。
14、当湿空气的相对湿度_等于1____时，该湿空气中水分已达饱和，不具有吸湿能力。
15、将不饱和的湿空气等湿降温达到被水汽饱和时，所对应的温度称为露点。
16、湿空气的湿度指的是湿空气中所含水汽的质量与绝干空气的质量之比。
17．在化工生产中，常用的干燥器有：厢式干燥器、气流式干燥器、喷雾式干燥器、沸腾床干燥器。
二、选择题1、随着温度升高，湿空气的相对湿度 B 。
A、增大B、减小C、不变D、不确定2、对流干燥中，最常用的干燥介质是 D 。
A、压缩空气B、冷空气C、氮气D、热空气3、对于空气——水系统，绝热饱和温度C湿球温度。
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100 kPa ，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 s p p φ=由附录查得50 ℃时水的饱和蒸气压s 12.34kPa p =，故 kPa 936.4kPa 34.124.0=⨯=p （2）湿度 绝干气绝干气总kg kg 03230.0kg kg 936.4100936.4622.0622.0=-⨯=-=p p p H（3）密度()P t H 5H10013.1273273244.1772.0⨯⨯+⨯+=υ()绝干气湿空气kg m 10100100133.1273502730323.0244.1772.0335⨯⨯⨯+⨯⨯+=0.9737=m 3湿空气/kg 绝干气 密度 湿空气湿空气33HH m kg 06.1m kg 9737.00323.011=+=+=υυρH2．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s 7.3766kPa p =，故湿空气中水汽分压为 3.172k P ak P a 3766.743.01Hs =⨯=+==υυϕH p p 查出s 3.172kPa p =时的饱和温度为25.02 ℃，此温度即为废气露点。
3. 在总压101.3 kPa 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 号 湿度 kg/kg 绝干气 干球温度 /℃ 湿球温度 ℃ 相对湿度 % 焓 kJ/kg 绝干气水汽分压 kPa 露点 ℃ 1 （0.02） 86 （35） 5 140 3 23 2 （0.03） 79 37 11 （160） 4.2 30 3 （0.04） 86 42 （10） 193 6 35 4（0.05）（60）42371927.538.5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o 025C t =、00.005kg /kg H =水绝干气的常压新鲜空气，与干燥器排出的o 240C t =、20.034kg /kg H =水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 02m 134H H H +=（a ）02m 134I I I +=（b ）当o 25t =℃、00.005kg /kg H =水绝干气时，空气的焓为 ()00001.01 1.882490I H t H =+⨯+()[]绝干气绝干气kg kJ 94.37kg kJ 005.024*******.088.101.1=⨯+⨯⨯+=当240t =℃、20.034kg /kg H =水绝干气时，空气的焓为()[]绝干气绝干气kg kJ 62.127kg kJ 034.024*******.088.101.12=⨯+⨯⨯+=I将以上值代入式（a ）及式（b ）中，即 m 0.00530.0344H +⨯= m 37.943127.624I +⨯= 分别解得：m 0.02675H =kg/kg 绝干气m 105.2I =kJ/kg 绝干气由 ()m m m m 1.01 1.882490I H t H =+⨯+ ()m 105.2 1.01 1.880.0267524900.02675t =+⨯⨯+⨯ 得 m 36.4t =℃ 混合气体中的水汽分压02675.0622.0=-=pp pH m 总解出 Pa 4178=p36.4t =m ℃时水的饱和蒸汽压为6075p =s Pa所以混合气体的相对湿度为4178100%68.8%6075ϕ=⨯= （2）将此混合气加热至多少度可使相对湿度降为10%1's 41780.1p ϕ== 故 's 41780Pa p =查水蒸气表知此压力下的饱和温度为76.83 ℃。
故应将此混合气加热至76.83 ℃。
5．干球温度为20 ℃、湿度为0.009 kg 水／kg 绝干气的湿空气通过预热器加热到80 ℃后，再送至常压干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为80%，若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求：（1）1 m 3原湿空气在预热过程中焓的变化；（2）1 m 3原湿空气在干燥器中获得的水分量。
解：（1）1 m 3原湿空气在预热器中焓的变化。
当020t =℃、00.009H =kg/kg 绝干气时，由图11-3查出043I =kJ/kg 绝干气。
当180t =℃、100.009H H ==kg/kg 绝干气时，由图11-3查出1104I =kJ/kg 绝干气。
故1 kg 绝干空气在预热器中焓的变化为：()绝干气绝干气kg kJ 61kg kJ 4310401=-=-=∆I I I 原湿空气的比体积：()50H 273 1.013100.772 1.244273t H Pυ+⨯=+⨯⨯()绝干气湿空气绝干气湿空气kg m 48.0kg m 27320273009.0244.1772.033=+⨯⨯+= 故1 m 3原湿空气焓的变化为；湿空气湿空气33Hm kJ 6.72m kJ 84.061==∆υI（2）1 m 3原湿空气在干燥器中获得的水分。
由180t =℃、100.009H H ==kg/kg 绝干气在H -I 图上确定空气状态点，由该点沿等I 线向右下方移动与80%φ=线相交，交点为离开干燥器时空气的状态点，由该点读出空气离开干燥器时的湿度20.027H =kg/kg 绝干气。
故1 m 3原空气获得的水分量为：原湿空气原湿空气33H12m kJ 0214.0m kJ 84.0009.0027.0=-=-υH H6. 用4题（1）的混合湿空气加热升温后用于干燥某湿物料，将湿物料自湿基含水量0.2降至0.05，湿物料流量为1 000 kg/h ，假设系统热损失可忽略，干燥操作为等焓干燥过程。
试求（1）新鲜空气耗量；（2）进入干燥器的湿空气的温度和焓；（3）预热器的加热量。
解：（1）新鲜空气耗量 绝干料绝干料kg kg 25.0kg kg 20100201111=-=-=w w X 绝干料绝干料kg kg 05263.0kg kg 510051222=-=-=w w X ()()h kg 800h kg 2.011000111=-=-=绝干料w G G蒸发水量()()h kg 9.157h kg 05263.025.080021水水=-=-=X X G W绝干空气用量 20()L H H W -= h kg 8.5444h kg 005.0034.09.15702绝干气绝干气=-=-=H H W L新鲜空气用量()h kg 5472h kg 005.18.544410新鲜气新鲜气=⨯=+H L（2）进入干燥器的湿空气的温度和焓由于干燥过程为等焓过程，故进出干燥器的空气的焓相等。
12I I =()6.127249088.101.1m 1m =++H t H 将m 0.02675H =kg/kg 绝干气代入，解出： 157.54t =℃所以，进入干燥器的湿空气的温度为57.54℃，焓为127.6 kJ/kg 绝干气。
（3）预热器的加热量 p m 1m ()Q L I I =-hkg 21779h kg 8.544444m 绝干气绝干气=⨯==L L()()kW 64.135h kJ 488289h kJ 2.10562.12721779m 1m P ==-=-=I I L Q7．在常压下用热空气干燥某湿物料，湿物料的处理量为l 000kg/h ，温度为20 ℃，含水量为4％(湿基，下同)，要求干燥后产品的含水量不超过0.5％，物料离开干燥器时温度升至60 ℃，湿物料的平均比热容为3.28 kJ ／(kg 绝干料．℃)。
空气的初始温度为20 ℃，相对湿度为50％，将空气预热至100 ℃进干燥器，出干燥器的温度为50 ℃，湿度为0.06 kg/kg 绝干气，干燥器的热损失可按预热器供热量的10％计。
试求（1）计算新鲜空气的消耗量；（2）预热器的加热量Q p ；（3）计算加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数；（4）干燥系统的热效率。
解：（１）新鲜空气消耗量，即21W L H H =-绝干物料 ()()h kg 960h kg 04.011000111绝干料绝干料=-=-=w G G绝干料绝干料kg kg 04167.0kg kg 9641==X绝干料绝干料kg kg 00503.0kg kg 5.995.02==X所以 12()960(0.041670.00503)kg/h 35.17kg/h W G X X =-=-= 20 ℃时空气的饱和蒸汽压为s 2.3346kPa p =绝干气绝干气kg kg 00723.0kg kg 3346.25.033.1013346.25.0622.033.101622.0s 0s 00=⨯-⨯⨯=-=p p H ϕϕh kg 5.666h kg 00723.006.017.3512绝干气绝干气=-=-=H H W L()()h kg 3.671h kg 00723.015.666100新鲜空气新鲜空气=+=+=H L L（2）预热器的加热量Ｑp ，用式 11-31计算Ｑp ，即P 010(1.01 1.88)()Q L H t t =+-()()666.51.01 1.880.0072310020kJ/h =+⨯- 54578kJ/h 15.16kW ==（3）加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数 加热物料耗热()''21m 21()Q G I I Gc θθ=-=-()kW 99.34h kJ 125952h kJ 206028.3960==-⨯=总耗热量2o 2m221L 1.01()(2490 1.88)()Q L t t W t Gc Q θθ=-+++-+()()[]kW36.67h kJ 242484h kJ 545781.025952.15088.1249017.3520505.66601.1==⨯++⨯++-⨯=加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数： 125952100%51.9%242484⨯=（4）干燥器的热效率η，若忽略湿物料中水分带入系统中的焓，则用式11-37计算干燥系统的热效率。
2(2490 1.88)35.17(2490 1.8850)100%100%37.5%242484W t Q η++⨯=⨯=⨯=8. 用通风机将干球温度o 026C t =、焓066k J /k gI =绝干气的新鲜空气送入预热器，预热到o 1120C t =后进入连续逆流操作的理想干燥器内，空气离开干燥器时相对湿度250%ϕ=。
