化工原理碳钢在32.5℃是碳钢的导热系数数

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-06-16 01:47 标签： 碳素钢 导热系数
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重庆大学化工原理考研试题2010(含答案)
导读：所以消耗在阀门上的阻力损失，得HE?(20.2?14.8)?9.81?52.9J/kg2.(15分)一板框过滤机用于恒温恒压（25℃\1atm）条件下一悬浮液过滤。已知滤框容积450mm*450mm*25mm,共30个框。每立方米滤液可形成0.02m3滤饼，qe=0.02m3/m2,K=6.89*10-5m2/s。过滤至滤饼满框后用1/10滤液体积的清水洗涤
所以消耗在阀门上的阻力损失，得
HE?(20.2?14.8)?9.81?52.9J/kg
2.(15分)一板框过滤机用于恒温恒压（25℃\1atm）条件下一悬浮液过滤。已知滤框容积 450mm * 450mm * 25mm,共30个框。每立方米滤液可形成0.02m3滤饼，qe = 0.02m3/m2, K=6.89*10-5 m2/s。过滤至滤饼满框后用1/10滤液体积的清水洗涤，洗涤压差与温度同过滤过程。而辅助时间为过滤时间与洗涤时间之和的80%，试求：
（1）过滤时间 (s)，提示：过滤时间：T?
（2）洗涤时间 (s)。提示：洗涤时间：?W?
4(q?qw)?d??W
（3）过滤机生产能力。
V?30?0.45?0.45?0.025?0.152mS解：(1):框内滤饼总体积
3V?0.152/0.02?7.6m
滤液总体积
A?30?0.45?2?12.156m
?0.626m3/m2 A
120..626?0.023T?q?2q?qe??101.8min?5
A?30?0.45?6.06mW(2): 洗涤面积
??0.125m3/m2Aw6.06
?2.65?10?5m3/(m2?s)???
?d??W4q?qe
(3): 生产能力Q
?dq????d??W
辅助时间 ?D?0.8(
?3.9?10?4m3/s
3．（15分）有一碳钢制造的套管换热器，其管径为φ96 mm × 3.5mm,流量为2000kg/h的苯在管内中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙中从15℃升到35℃.苯的对流传热系数α1＝230W/(m2?K),水的对流传热系数α2＝290W/(m2?K)。忽略污垢热阻。试求： (1)冷却水的消耗量；
(2)并流和逆流操作时所需传热面积； 假设总传热系数随温度的变化忽略不计（苯的比热1.86kJ/(kg.℃)，碳钢的导热系数45W/(m?k)
d211?d211?d1d???1???K1?1?dm?2d2K2?2?dm?1d1解：(1) 热负荷：
Q?()?1.86?30?31kw
水量：q水?3600?
(2) 并流时的温差
?34.1℃ 65ln15
逆流式的温差
?39.8℃ ln35
以内表面积为基准的总传热系数K1，
d内11bd内10.035?8989
???????0.?dm?2d.
K1?120.6 W/(m2?K)
并流操作传热面积，A1并＝7.53 m2 逆流操作传热面积，A1逆＝6.46 m2
4．(15分）用精馏塔分离两组分理想混合物，已知F=100 kmol/h，xF?0.4（摩尔分率，下同），泡点进料，xD?0.95，Xw=0.05，操作回流比R=1.61，物系相对挥发度α = 2.5。试求：（1）塔顶和塔底产品流量（kmol/h）；
（2）提馏段上升蒸汽流量（kmol/h）； （3）写出提馏段操作线方程；
??1?（4）最小回流比。（提馏段方程为：ym
L?qF?WL?qF?W
解：（1）塔顶塔底产品流量，由全塔物料衡算：
F?D?W，FxF?DxD?WxW；代入数据： 100?D?W，0.4F?0.95D?0.05W；联立解得：
D?38.89kmol/h,W?61.11kmol/h
（2）提馏段上升蒸汽流量，由于泡点进料，则有：
V??V?L?D?RD?D?(R?1)D?(1.61?1)?38.89?101.5kmol/h
（3）提馏段操作线方程
L?RD?1.61?38.89?62.61kmol/h
L?qF?WL?qF?W
62.61?1?10061.11
????0.602xW xmxW?1.602xm
62.61?1?100?61.?100?61.11
（4）最小回流比，平衡线方程：y?
?x2.5x2.5x
1???1x1?2.5?1x1?1.5x
q线方程：x?xF；联立解得：xq?0.4,yq?0.625 则：Rmin?
xD?yqyq?xq
0.95?0.625
5（15分）. 在一填料塔中，用含苯0.00015（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。已知混合气体的流量为/h（标准状态），进塔气中含苯0.05，要求苯的吸收率为90%。该塔塔径为0.6m，操作条件下的平衡关系为y*=26x，气相总体积传质系数Kya=0.045 kmol/(m3?s)，实际操作液气比为最小液气比的1.3倍，洗油摩尔质量为170 kg/kmol。试求： 1. 吸收剂用量（kg/h）；
2. 出塔洗油中苯的含量；所需填料层高度； （标准状态：气体体积22.4kmol/m3,
?1?G?.53kmol/h
22.4y?y20.05?0.005?1??25.38?
x1?x20.05/26?0.00015
y2??1???y1?0.005
?1.3???1.3?25.38?32.99G?G?min
L?32.99?65.53?2161.83kmol/h?170?367500kg/h
?2?x1?L?y1?y2??x2?1??0.05?0.005??0.51
?y1?0.05?26?0.74?y2?0.05?26?0.1?y??y2
?ym?1?0.00423
?y1In?y2NOG?
?0.62?0.045?3600
0.05?0.005
Z?10.64?1.43?15.2m
6. (10分)30℃，湿度0.01kg水/kg绝干气，预热至120℃后送入干燥器，离开干燥器的废气温度为70℃，干燥产品的流量为600kg/h,进出干燥器的湿物料的含水量分别为10％和2％（均为湿基）。若干燥过程可视为等焓干燥过程。试求： （1）水分蒸发量；
（2）绝干空气消耗量；（湿空气的焓：I?(1.01?1.88H)t?2490H) 解：（1）水分蒸发量
G?G2?1?w2??600?1?0.02??588kg绝干料/h
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