化工原理(管国锋主编第三版)课后习题答案5蒸发

第5 章 蒸发 1）在单效蒸发器内，将NaOH 稀溶液浓缩至50%，蒸发器内液面高度为2.0m,溶液密度为1500kg/m3，加热蒸汽绝对压强为300kPa,冷凝器真空度为90kPa，问蒸发器的有效传热温度差为多少？若冷凝器真空度降为30kpa，其它条件不变，有效传热温度差有何变化？ [32℃] 解:①冷90kPa 绝对压强：101.3-90=11.3kPa,该压强下二次蒸汽温度3.47KT℃ 加热蒸汽绝压300kPa,对应温度T=133.3℃ 查NaOH 溶液杜林图，50%NaOH 溶液在11.3kPa 下沸点84℃ 7.363.4784'℃ 0.26281.91500213.1121glppmkPa 查9.63pmt℃ 6.163.479.63 ppmtt℃ 取1 ℃ 3.5416.167.36  ℃ 6.1013.543.47KTt℃ 7.316.1013.133tTt℃ ②冷凝器真空度为30kPa，绝压101.3-30=71.3kPa，对应二次蒸汽温度3.90KT℃ 查50%NaOH 溶液在71.3kPa 下沸点131℃ 7.403.90131℃ kPaglppm86281.91500213.7121 查1.95pmt℃ 8.43.901.95 ℃ 5.4618.47.40  ℃ 3.1338.1365.463.90TTtK℃ 所以传热无法进行。 2）一常压蒸发器，每小时处理2700kg 浓度为7%的水溶液，溶液的沸点为103℃，加料温度为15℃，加热蒸汽的表压为196kpa,蒸发器的传热面积为50m2，传热系数为930 W/(m2·℃)。求溶液的最终浓度和加热蒸汽消耗量。[21.5% 2.32×103 ㎏/h] 解：加热蒸汽绝压：101.3+196=297.3kPa 查得 T=133℃，kgkJ /2196 水溶液 103℃， 汽比热 2251kgkJkgkJ/2251,/按 原料液比热取 )()(010ttFCwtTKSQp hkgttFCtTKSwp/10820.12251)15103(90.327001000/3600)103133(50930)()(3010 hkgtTKSDwFFxx/1032.22169)103133(50930)(%5.211820270007.0270030 3）需要将 350kg/h 的某溶液从 15%蒸浓至 35%，现有一传热面积为 10m2 的小型蒸发器可供利用，冷凝器可维持 79kpa 的真空度。估计操作条件下的温度差损失为 8℃，总传热系数可达 930 W/(m2·℃)，若溶液在沸点下进料，试求加热蒸汽压强至少应为多少才能满足需要？ [143kPa] 解：冷凝器内二次蒸汽绝对压强 101.3-79=22.3kPa 查6.61T℃，kgkJ /2350 6.6986.611...