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化工原理习题解答(华南理工大学化工原理教研组

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华南理工大学851化工原理真题（2014-2018）

华南理工大学851化工原理真题（2014-2018）

华南理工大学851化工原理真题（2014-2018）851华南理工大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程；化学工艺；生物化工；应用化学；工业催化；能源化学工程；制浆造纸工程；制糖工程；生物质科学与工程；环境工程；化学工程(专硕)；轻工技术与工程(专硕)共4页一．选择与填空题：（40分每空1分）。

1.流体在圆形直管中作层流流动时，其速度分布是（）型曲线，摩擦系数λ与Re 的关系为（）。

2.流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度（）次方成正比。

完全湍流区：压强降与速度（）次方成正比。

3.某转子流量计，其转子材料为不锈钢，用密度为1.2kg/m3的空气标定其刻度。

现用来测量密度为0.8kg/m3氨气时，氨气的实际流量值应比读数（），若空气的最大可测流量为400m3/h。

则氨气的最大流量为（）m3/h。

4.调节离心泵工作点的方法有：（），（），（）。

5.离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：Q=0.05m3/S时，H＝20m；管路特性为Q e＝0.05m3/s时，He＝18m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头△H＝（）m；功率△N＝（）KW。

6.离心泵常采用（）调节装置，往复泵常采用（）调节装置。

7.在滞流（层流）区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的（）次方或正比；在湍流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的（）次方成正比。

8.气体中的球形固体颗粒在重力场或离心力场中作斯托克斯沉降时，通常颗粒在重力场下的沉降速度（）离心力场；其分离因素表示为（）（设r为旋转半径，u为切向速度，g为重力加速度）。

9.转筒真空过滤机，转速越快，每转获得的滤液量就越（），单位时间获得的滤液量就越（）。

10.将单程列管式换热器改为双程的作用是（），但这将使（）减小。

11.一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应（），主要原因是（）。

华南理工大学华南理工2008年851化工原理考研真题及答案解析

华南理工大学华南理工2008年851化工原理考研真题及答案解析

华南理工大学华南理工2008年851化工原理考研真题及答案解析851华南理工大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程，化学工艺，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，制药工程，制浆造纸工程，制糖工程，环境工程__________________；_______________________；__________________。

11、造成离心泵气缚的现象原因是_________。

A 安装高度太高；B泵内流体密度太小；C入口管路阻力太大；D泵不能抽水12、转子流量计的特点是、。

测流体流量时，随着流体流量减小，孔板流量计两侧压差值将，若改用转子流量计测量，当流量减小时，转子两端压差值将。

13、在某输液的管路中，并联一台同型号的离心泵，并联双泵后工作点的输液效果为。

A．并联的输液量将是单泵的两倍B．并联输液的扬程是单泵的两倍C．并联的能耗将是单泵的两倍 D．无论输液量、扬程或能耗都不会是原泵的两倍14、湿空气的温度一定，湿度越高湿球温度（）。

15、空气的湿球温度受湿空气的（）和（）两个因素控制。

16、.在恒定的温度下，物料的结合水与非结合水的划分，( )。

恒速干燥阶段，干燥速率（），降速干燥阶段，干燥速率（）A)只取决于物料本身的特性；B）只取决于空气状态C) 取决于空气状态和物料本身的特性；D)不定17、.在填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障，水量减少时，气相总传质单元数N OG（）A增加；B减少；C不变 D 不定。

18、在吸收塔某处，气相主体浓度Y=0.025，液相主体浓度X=0.01，气相传质分系数k Y=2mol/m2.h，气相总传质系数K Y=1.5 mol/m2.h，则该处气液界面上气相浓度Y i应为（），已知平衡关系为Y*=0.5X。

A 0.02B 0.01C 0.015D 0.00519、.实验室用水吸收空气中的CO2，基本上属于（）。

华南理工大学 2003年考研851化工原理真题答案

华南理工大学 2003年考研851化工原理真题答案
小。 12 空气（干燥介质）的性质；物料的性质； 13 减小； Q; U=ku(H几，—H), 其中H儿，为物料湿席，H为空气温庤；
二．解：已知： d = 0.4m, 区九 = 3.2 轩， h = 5m;
L (1) h = 凡＋兮 ， 即 5 = 3.2 X 兰局＋＃亏 ⇒ u = 4.83m Is, Q =于矿u = 21.85m3 Ih;
。 。 (2) 由于塔顶有分凝器故 ， y
= Xn = 0.9,
X0
=
Yo a-(a-l)y
=二 2-0.9 ＝
0.818,
y, = 0.737x。+0.237 = 0.839。
2
于 七．解： Y= mX=
X= 1X= 号X= 0.9X,
lJ
=-Y---1.Y... 片
'
Yi = 0.01,
y2 = 0.001'
4 辛； 解析： V = BLu1, 若保持Ut = 护 (��:p)g 不变，n增大，V' = nV, 若保持V不变，
⇒ ⇒ 每一个隔板为-;;-':. V' = 片 矿=� d' = Jfd。
✓ 21'.pl-,
5 达，斗，斗；解析：已知qv = A 及石，K = µ-�。 ·C ：提高真空度，L'lp增大，K增大，qv
五．解：已知： t8 =120°C, tc, = 20°C, tC2 = 80°C, 单管程换为双管程 u' = 2u （但其质 量流量qme 不变），所以K' = 2osK。 KAL1tm = qmccpc (tc2 飞）产生 = ln气= ln王侍=0.916, K'AMm = qmcCpc (t;2 飞）气兰= 2°8x0.916 = ln气= ln詈芒，求得t�2 = 99.7°C。

华南理工大学2000-2003考研《化工原理》真题

华南理工大学2000-2003考研《化工原理》真题

华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试题一、填空选择题1.流体在半径为R 的圆形之管中作层流流动，则平均速度发生在距管中心 r= R。

2.在长为L(m)，高为H(m)的降尘室中，颗粒的沉降速度为，气体通过降沉室的水平速度为，则颗粒能在降尘是分离的必要条件为。

3.空气在内径一定的圆管中稳定流动，当气体质量流量一定，气体温度升高时，Re值将。

4.流量一定，当吸入管径增加，离心泵的安装高度将。

5.有一板框过滤机，以恒压过滤一种悬浮液，滤饼为不可压缩，过滤介质阻力忽略不计。

当其他条件不变时，过滤时间缩短一半，所得的滤液是原来滤液的倍。

6.某水平管式换热器，管间为饱和水蒸气冷凝，若饱和水蒸气与壁温之差增加一倍时，冷凝传热速率将增加为原来的。

A. B. C. D.7.判断下列命题是否正确，正确的是。

A.上升的气速过大会引起漏液`；B.上升的气速过小会引起液泛；C.上升的气速过大会造成过量的液沫夹带；D.上升的气速过大会造成过量的气泡夹带；E.上升气速过大会使板效率降低。

8.在以下几个吸收过程中，那个改为化学吸收将会最显著的提高吸收速率。

A. 水吸收氨；B.水吸收HCl气体；C. 水吸收SO2；D. 水吸收CO29.在精镏操作中，两组分的相对挥发度越大，则表示分离该体系越。

A. 困难；B.完全；C. 容易；D. 不完全10.减压（真空）干燥器主要用于的物料，但它的设备费和能量消耗费都。

二、某常压连续干燥器，已知操作条件如下：干燥气的生产能力为200kg/h（按干燥产品计），空气的状况为：进预热器前的温度为20℃，相对湿度为60%，湿含量为0.01kg水/kg干空气，离开干燥气的温度为40℃，相对湿度为60%，湿含量为0.03 kg水/kg干空气，进干燥器前的温度为90℃，物料的状况：进干燥器前的温度为20℃，干基含水量为0.25kg水/kg干料，出干燥器式的温度为35℃，干基含水量为0.01kg/kg干料。

华南理工大学 2008年考研851化工原理真题答案

华南理工大学 2008年考研851化工原理真题答案

华南理工大学一．选择填空题。

2008 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案1.1000; 层流；1m/s; 解析：R e=气=1000 < 2000, 因此流动形态为层流，最大速度u ma x = 2u = Im I s。

2.并流；逆流；解析：参考化工原理教材上册P183。

3.0. 356; 解析：由式V2+2VVe =KA2t并带入数据得Ve= 0.0222m3 ,K = 0.0023778m3 I m in; 再将t= 60min带入其中，得V= 0.356m3 o4 膜状冷凝；滴状冷凝；膜状冷凝；解析：（化工原理教材上册P162)5.1; 解析：尸份⇒卢号＝气产=Im/s6 隆低；水的导热系数比石棉要大，受潮的石棉的导热系数会变大；7.Q; 解析：坐-= /4上x工pg d1 2g'2/4=旦立皿上二＿R e1'代入数据0.64= X1800 dx⇒ "1 =0.18; 又1 2g 2g d1t.p, I "i—=入土x—pg d2 2g' 钊饥＝于d严，故譬＝（责)2=¼ ⇒ Re2 = 2d1x� 饥P=900;0.64=恙分骨＝蒜X翌帚三=160m。

8 埴太；酗；解析：Re=气，/4=赞，当u减小时，入增大，h尸A分x号＝号产减小。

9 尘；解析：麻花铁可以大大提高传热系数。

10 牛顿流体；管内流动；层流流动；解析：2004年真题填空题第1题。

11.�; 解析：（化工原理教材上册P76)注意：不要与气蚀混淆。

12 恒压降；恒流速；减少；丕变；解析：与2001年真题选填题第2题及2002年真题概念题第1题类似。

13.Q; 解析：单台离心泵的工作曲线：H=A—B Q气管路特性曲线：H=C+DQ2; 并联双泵后，离心泵工作曲线变为H'=A—B Q'2= A—B (号）气管路特性曲线不变，可知无论输液量、扬程或能耗都不会是原泵的两倍（化原教材上册P87)。

华南理工大学 2002年考研851化工原理真题答案

华南理工大学 2002年考研851化工原理真题答案

V=
V'(l-片） Vo xfo
=
2000x(l-O 08
. x 22 4
293
273
)
=
76.536kmol Ih,
y
1
=21!-.y.,_=
0.087
,
y2 = Yi—77Yi= 0.00174,
所以令=1.2(卡）min = 1.2xm气红=1.2xm77= 1.2x1.5x0.98= 1.764;
尸贵 尸詈 尸詈 24x9.81=sx�
xQ12
十
Sx
�
X QJ + � Sx
X Q] =405696Q12 +202848QJ =722950Qf=235_44
可求得 Q3 =0.018m3 Is=64.97m3 Ih, Q4 =Q1 =85.50m3 / h, Q2 =20.53m3 Ih。
(2) 阀门关闭时： Hg=�冗 上'd, X Ql2 +兰兀2上'd2 X Q�+三冗2 上'd4 X Q] =3 X 兰 兀z 上d,' X QI2 =608544Q12 , 求得 Q =Q1 =70.8lm3 / h。
2
。 i, 霆 所以S= 芒Iv = 0.850, N G= 吉ln[(l—S)
+S]= 14.148,
。 H 0.752m, ＝ — ＝
76.536
=
OG
KyaQ
0.45x200x/ ff4xi 22
10 撞太；提高；解析：操作弹性好意味着塔对气液负荷变化的适应性大。化原教材下册
P128
11 都需要加入某种添加剂；恒沸精溜添加剂与被分离组成形成新的恒沸物；萃取剂在操作

华工化工原理真题答案化原复试大题分类化工原理真题2000年攻读硕士学位研究生入学试题03到13年化工原理真题

468华南理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：制糖工程、制浆造纸工程、环境工程5m 7m450华南理工大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程、化学工艺、生物化工、工业催化、制糖工程、制浆造纸工程、环境工程451华南理工大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：环境工程化学工程化学工艺工业催化能源环境材料及技术制糖工程制浆造纸工程451华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：环境工程化学工程化学工艺生物化工应用化学工业催化能源环境材料及技术制糖工程食品科学粮食、油脂及植物蛋白工程农产品加工及贮藏工程水产品加工与贮藏工程制浆造纸工程451华南理工大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：环境工程化学工程化学工艺应用化学工业催化能源环境材料及技术制药工程制糖工程淀粉资源科学与工程食品科学粮食、油脂及植物蛋白工程农产品加工及贮藏工程水产品加工及贮藏工程食品质量与安全制浆造纸工程851华南理工大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程，化学工艺，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，制药工程，制浆造纸工程，制糖工程，环境工程共页一、填空、选择题（50分）1、某设备内真空表的读数为375mmHg，其绝压等于MPa，(设当地的大气压为1.013×105Pa)。

华南理工大学 2017年考研851化工原理真题答案

华南理工大学2017 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案一．填空选择题1�2. CD 3. A , C 4. C1 解析：从水槽液面1-1到泵入口前端2-2,P 1 P2 2 / 2—=—+.!!_+A...!...X.!!_ pg pg 2 d 2 +�. 当调节阀关小时，u 减小，hf l -2= A, 沪呤减小，泵入口真空度减小，泵出口的压力增大；流量减小，泵工作点的扬程上升。

与2010年真题选填题第1题类似。

3 解析：已知：V(� —Y 2) =L(X 1—X 2), X 2 = 0; 当�增大时，y 2也增大；因为A =l,故m=卡，且塔板无限高，此时令＝（卡）mm = y v ='.:, = m 气红=m (f) (定值）。

m4 解析：降低雾沫夹带最主要的是降低空塔流速或减小塔板间距。

（化原教材下册P 121)5.3079; 解析：Re=气=0.00盓盄000= 1000 < 2000'该流体为层流；A,=昔=0.064;兰＝且二=/4上xL pg pgd 2' Icp = 10-3 Pa -s -', lmmH 20 = 10-3mH 20 = 0.102Pa , 故压降L'lp = 313920Pa = 3079mH 20.6.隆低，填太；解析：化原教材上册P 118-1197.1623. 4; 解析：q v (CO分＝ qv (空）p M 空3p 空＝－－－＝IOI 3!O 29 3 RT 8 315x 293 = 1.206kg /m , 3 P c o 2 = p M 也—IOl.3x l 0x44 RT 8.315x 293= 1.830kg Im 。

3 8.� 二j 解析：对流传热系数h的单位为w •m -2•O c-[ ! 其中w =-=立皿·=丛皿＿s s 3'故w •m -2• O c -[等价于兰－。

华南理工大学化工原理复习提纲


1、为什么说分凝器相当于一块理论板？为 什么说再沸器也相当于一块理论板？ 因为离开分凝器/再沸器的气液两相组成不想等，分凝器/再沸器起到了分离作用；且离开分凝 器/再沸器的气液两相是平衡的 2、采用全凝器时,塔顶温度比塔顶对应组份的温度低,浓度略高,对热量有损失;而用分凝器塔 顶温度与冷凝液温度基本对应。其他条件不变，精馏塔顶的全凝器改 为分凝器。塔顶产品的 浓度变大 3、欲高纯度分离为什么必须采用回流 蒸馏无回流则不能实现轻、重组分的再分配 用有回流的精馏技术才能得到高纯度产品， 只有回流才有轻、重组分的交换，精馏与蒸馏的区别在于精馏有“回流”， 回流是构成汽、液两相接触的必要条件；没有回流就没有精馏； 精馏过程的基础仍然是组分挥发度的差异。 4、精馏过程的实现： 工业上是在连续精馏塔中对液体混合物实现 多次汽化和多次冷凝而达到高纯度分离的目的 5、为什么回流有产品 6、用什么样设备、采用怎样的技术工艺才能同时实现 多次部分汽化，部分冷凝呢？ 连续精馏塔
蒸馏（闪蒸）的结果比 较是 得到的馏出物浓度：Xd 简 >X d平 得到的残液浓度：相同 馏出物总量：D简 <D平 回流对产品质量的影响： 回流增加，塔顶温度降低，塔顶产品的切割点降低，产品变轻，反之；回流减少，塔 顶温度上升，塔顶产品变重。
回流的作用： 1.提供塔板上的液相回流，取走塔内多余的热量，维持塔内的热量平衡； 2.高温回流还能回收部分热能； 3.调节产品质量； 4.催化分馏塔底油浆回流还有脱过热和洗涤油气中的催化剂粉末的作用； 1.理论来来讲，回流的目的就是为传质传热提供液相。 2.顶部回流，就是为了使全塔都有液相回流，确保汽液两相在每一层塔板都有充分的 接触。使部分液相汽化，部分汽相液化。达到精馏的目的。 3.在实际操作中，各段回流，就是为了确保全塔的汽液平衡、压力平衡及热平衡。一 般控制温度（热平衡）为主。以确保各产品合格。 4.从实际操作情况来看，回流量并不是超大超好。液相过大，一是会加重能耗，二是 太大的话会出现局部淹塔的现象。 5.回流和汽化是精馏得以连续稳定操作的必要条件，精馏塔必须包括冷凝器和再沸器。 6.当 F（进料量）确定，同时规定了塔顶及塔底 的产品组成，增加回流比是否意味着 D 减少？ 并不意味着D减少，而是意味着上升蒸汽量增加； 增大回流比的措施是增大塔底的加 热速率和塔顶的 冷凝量，增大回流比的代价是能耗的增大。

华南理工大学 2013年考研851化工原理真题答案


代入数据，可求得u3=0.707m/s, u2 = 2u3=1.414m/s, u, = 2.121ml s;
卢奇 因为u孔吐 =U叫， 所以u孔 =U
= 0.707x4 2 =11.312m/s; 由于
u孔 = C。｛百气二， 故可求得R�I.35mHg。
2
三． 解： 已知：对于重力降尘室， V= 2700m3 Ih, 长L= 2m, 宽 B= 1.5m,
16. 0. 65;
解析：
I=
kI+
-
kx
0.026 + 000.216 =42.3077, 当气体流量增加 一倍时，
从=2 0.7 丸=2 °7 X0.026 =0.04224, 此时古＝亡气= o.od224 +忐耘=27.5204, 所以
午＝气=0.65。
17. _Q; 解析：相对挥发度接近1但是不具有最低或最高恒沸点，故选择萃取精溜。化原教 材下册P65萃取精溜原题 18. A; 解析： 2010年真题选填题第10题。 19.�; 解析：化原教材下册P153 20. 1. 741; 解析：仇＝上(t—tw), h =0.0204V 08, 当V'=2V时，h'=2 °8 h =1.741 h,
9．
A ­
.＇
解析：回转真空过滤机与加压液虑机的洗涤速率与最终过滤速率相同，板框液虑机的
洗涤速率是最终过滤速率的十。
10. Q;
解析：告=
2
2(KVA+片）
＇
K=2ki"lpl-s =竺 p-rv ，当滤液温度升高时，黏度µ减小，K增
大 ，过滤速率 告增大。
11. A; 解析： 2011年真题选填题第16题。记住答案即可 12� . ; 解析： 2010年真题选填题第6题。 13. A; 解析：为了提高热交换 过程的传热速率，应在换热管的传热系数较小侧加翅片。2010 年真题选填题第7题及2007年真题选填题第15题 14. 100%; 75%; 解析： 2004年真题选填题第9题及2009年真题选填题第22题。 15.�; 解析： 2012年真题选填题第19题。
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第五章 蒸发5-一、在单效蒸发器内，将10%NaOH 水溶液浓缩到25%，分离室绝对压强为15kPa ，求溶液的沸点和溶质引发的沸点升高值。

解：查附录：15kPa 的饱和蒸气压为℃，汽化热为2370kJ/kg (1)查附录5，常压下25%NaOH 溶液的沸点为113℃ 因此，Δa= 113-100=13℃()729.023702735.530162.00162.022=+=''=r T f 因此沸点升高值为Δ=f Δa =×13=℃操作条件下的沸点： t=+=63℃(2)用杜林直线求解蒸发室压力为15kPa 时，纯水的饱和温度为℃，由该值和浓度25%查图5-7，此条件下溶液的沸点为65℃ 因此，用杜林直线计算溶液沸点升高值为 Δ==℃5-二、习题1中，假设NaOH 水溶液的液层高度为2m ，操作条件下溶液的密度为 1230kg •m -3。

计算因液柱引发的溶液沸点转变。

解：液面下的平均压力kPa g h p p m 65.24281.912306.1101523=⨯⨯+⨯=+=ρ pm=时，查得水的饱和蒸气温度为：63℃因此液柱高度是沸点增加值为： Δ==℃因此，由于浓度转变和液柱高度转变使得溶液的沸点提高了 Δ=+=19℃因此，操作条件下溶液的沸点为： t=+19=℃5-3、在单效蒸发器顶用饱和水蒸气加热浓缩溶液，加热蒸气的用量为2100kg •h -1，加热水蒸气的温度为120ºC ，其汽化热为2205kJ •kg -1。

已知蒸发器内二次蒸气温度为81ºC ，由于溶质和液柱引发的沸点升高值为9ºC ，饱和蒸气冷凝的传热膜系数为8000W •m -2k -1，沸腾溶液的传热膜系数为3500 W •m -2k -1。

求蒸发器的传热面积。

忽略换热器管壁和污垢层热阻，蒸发器的热损失忽略不计。

解：热负荷 Q=2100×2205×103/3600=×106W 溶液温度计t=81+9=90℃ 蒸汽温度T=120 ℃∵1/K=1/h 1+1/h 2=1/8000+1/3500 ∴K=2435W/m 2K ∴S=Q/[K(T-t)]=×106/[2435×(120-90)]= m 25-4、某效蒸发器每小时将1000kg 的25%（质量百分数，下同）NaOH 水溶液浓缩到50%。

已知：加热蒸气温度为120ºC ，进入冷凝器的二次蒸气温度为60ºC ，溶质和液柱引发的沸点升高值为45ºC ，蒸发器的总传热系数为1000 W •m -2k -1。

溶液被预热到沸点后进入蒸发器，蒸发器的热损失和稀释热能够忽略，以为加热蒸气与二次蒸气的汽化潜热相等，均为2205kJ •kg -1。

求：蒸发器的传热面积和加热蒸气消耗量。

解：蒸发水分量:q mW = q mF (1-x 0/x 1)=1000×(1-25/50)=500Kg/h=s 加热蒸汽消耗量:Rr q t t c q q mW p mF mD '+-=)(010∵t 1=t 0 ∴Rr q q mw mD '==/s 传热面积:∵Q=KS(T-t) 蒸发器中溶液的沸点温度：t=60+45=105℃∴()()234.201051201000102205139.0m t T K Q S =-⨯⨯=-=5-五、将8%的NaOH 水溶液浓缩到18%，进料量为4540 kg 进料温度为21ºC ，蒸发器的传热系数为2349W •m -2k -1，蒸发器内的压强为，加热蒸汽温度为110ºC ，求理论上需要加热蒸气量和蒸发器的传热面积。

已知：8%NaOH 的沸点在时为88ºC ，88ºC 时水的汽化潜热为•kg -1。

8%NaOH 的比热容为•kg -1o C -1，110ºC 水蒸气的汽化潜热为•kg -1。

解：q mw =4540(1－8/18)=2522kJ/h t=T －t=－88=℃传热速度：Q=q mF C po (t 1－t 0)+q mw r ＇=4540/3600××103×(88－21)+2522/3600××103=1936×103W239.382.212349101936m t K Q S =⨯⨯=∆=q mD =Q/r ＇=1936×103/×103)=s=3130kg/h5-六、在一中央循环管式蒸发器内将浓度为10%（质量百分率，下同）的NaOH 水溶液浓缩到40%，二次蒸气压强为40kPa ，二次蒸气的饱和温度为75ºC 。

已知在操作压强下蒸发纯水时，其沸点为80ºC 。

求溶液的沸点和由于溶液的静压强引发的温度升高的值。

解：溶液沸点用40%NaOH 水溶液杜林线的数据计算：t 1＝３４+＝３４+×80 ＝１２２.８℃由溶液静压强引发的温度差损失：T t w '-=∆''＝80-75＝5℃5-7、双效并流蒸发系统的进料速度为1t •h -1，原液浓度为10%，第一效和第二效完成液浓度别离为15%和30%。

两效溶液的沸点别离为108ºC 和95ºC 。

当溶液从第一效进入第二效由于温度降产生自蒸发，求自蒸发量和自蒸发量占第二效总蒸发量的百分数。

解：两效并流蒸发的流程见图h kg x x q q mF w m /3.33315.01.0110001101=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= h kg x x q q q mw mFw m /4.3333.015.01)3.3331000(1)(2112=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--= 自蒸发水分量为:()22111)(r t t c q q q p mw mFw m '--='其中 t 1=108˚C ， t 2=95˚C ，x 1<20%，近似地 c p1=c pw （1-x 1）==(kg ˚C) 95˚C 时 r ΄2=kg因此自蒸发量为()h kg r t t c q q q p mw mF w m /59.139.2270)95108(56.3)3.3331000()(22111=-⨯-='--='自蒸发量占第二效总蒸发量的百分数为%8.40%1004.33359.13%1002=⨯=⨯'mw w m q q5-八、在三效蒸发系统中将某水溶液从5%持续浓缩到40%。

进料温度为90ºC 。

用120ºC 的饱和水蒸气加热。

末效二次蒸气的温度为40ºC 。

各效的传热面积均为140m 2。

各效的总传热系数别离为：K 1=2950W •m -2•ºC -1, K 2=2670W •m -2•ºC -1 , K 1=2900W •m -2•ºC -1。

假设忽略溶液中溶质和液柱高度引发的沸点升高和蒸发器的热损失。

求：原料液的流量和加热蒸气消耗量。

解：（1）初步估算各效的温差 设Δt 1=19˚C Δt 2=21˚C Δt 3=40˚C因为忽略各类温差损失，故各效的加热蒸汽温度及沸点为 T 1=120˚C r 1=2205kJ/kg T 2= t 1= T 1-Δt 1=120-19=101˚C r 2=r ΄1 =2257kJ/kg T 3= t 2= T 2-Δt 2=101-21=80˚C r 3=r ΄2 =2307kJ/kg T K = t 3= 40˚C r ΄3 =2401kJ/kg (2)总蒸发量mF mF mF mw q q x x q q 875.04.005.01120=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑ (3)估算各效蒸发量及料液量因为各效溶液的比热熔均相同，故)(0111111t t c q r q t S K Q p m F m w -+'=∆= （a ） )()(12122222t t c q q r q t S K Q p m w m F m w --+'=∆= (b) )()(232133333t t c q q q r q t S K Q p m w m w m F m w ---+'=∆= (c)代入已知值)90101(2.42257191401000360029501-⨯+=⨯⨯⨯wF mw q q)10180(2.4)(23072114010003600267012-⨯-+=⨯⨯⨯mw wF mw q q q)8040(2.4)(240140140100036001360213-⨯--+=⨯⨯⨯mw mw wF mw q q q q解得：185.48611500m w m F q q -= （d ） 12906.135628m w m w q q -= (e)1335.35.51713m w m w q q -= (f))55.35.51713()906.135628(111321m w m w m w m w m w m w m wq q q q q q q -+-+=++=∑ (g) )85.48611500(875.0875.01m w m F m wq q q-==∑ (h)因此，可解出 q mF = 43180kg/h q mw 1 = 11634kg/h q mw 2 = 13454kg/h q mw 3 = 12740kg/h (4)验算Δth kJ t t c q r q Q p m F m w /28252850)90101(2.443180225711634)(01111=-⨯+⨯=-+'= h kJ r q r q Q m w m D /2625794022571163421222=⨯=== h kJ r q r q Q m w m D /3103838023071345432333=⨯===26601000360029502825285011=⨯=K Q 27321000360026702625794022=⨯=K Q 63401000360013603103838033=⨯=K Q 11732634027322660=++=∑KQ80401201=-=-=∆∑KTT t ˚C1.1880117322660111=⨯=∆='∆∑∑t K Q K Q t ˚C63.1880117322732222=⨯=∆='∆∑∑t KQ K Q t ˚C3.4380117326340333=⨯=∆='∆∑∑t KQ K Q t ˚C各效温差与初估温差相差较大，应从头分派 （a ）分派Δt 取Δt 1=20˚C Δt 2=20˚C Δt 3=40˚C（b ）估算各效沸点及相应的汽化热T 2= t 1= T 1-Δt 1=120-20=100˚C r 2=r ΄1 =2258kJ/kg T 3= t 2= T 2-Δt 2=100-20=80˚C r 3=r ΄2 =kg T K = 40˚C r ΄3 =2401kJ/kg (c) 计算总蒸发量 按式（a ）、（b ）及式（c ）计算各效蒸发量 代入已知值)90100(2.42258201401000360029501-⨯+=⨯⨯⨯wF mw q q)10080(2.4)(8.23072014010003600267012-⨯-+=⨯⨯⨯mw wF mw q q q)8040(2.4)(240140140100036001360213-⨯--+=⨯⨯⨯mw mw wF mw q q q q解得：17.53708000mw mF q q -= 12994.137432m w m w q q -= 13693.34.58339m w m w q q -=)693.34.58339()9946.137432(111321m w m w m w m w m w m w m wq q q q q q q-+-+=++=∑)77.53708000(875.0875.01m w m F q q -==因此，可解出 q mw 1 = 12363kg/h q mw 2 = 12780kg/h q mw 3 = 12583kg/h q mF = 43240kg/h(d)验算Δth kJ t t c q r q Q p m F m w /29736680)80100(2.4432404.225812363)(01111=-⨯+⨯=-+'= h kJ r q r q Q m w m D /2679206004.22581236321222=⨯=== h kJ r q r q Q m w m D /296936808.23071278032333=⨯===28001000360029502973668011=⨯=K Q 29051000360026702792060022=⨯=K Q 60241000360013602949368033=⨯=K Q 11729602429052800=++=∑K Q1.1980117292800111=⨯=∆=∆∑∑t K Q K Q t ˚C8.1980117292905222=⨯=∆=∆∑∑t K Q K Q t ˚C1.4180117296024333=⨯=∆=∆∑∑t KQ K Q t ˚C与前面所设的 Δt 1=20˚C Δt 2=20˚C Δt 3=40˚C很相近，故以为该温差分派适合，因此 q mF = 43240kg/hh kg r Q q mD /1348622052973668011===5-九、用双效蒸发器，浓缩浓度为5%（质量分率）的水溶液，沸点进料，进料量为2000 kg •h -1，经第一效浓缩到10%。