食品工程原理单元测试答案

(第5、6章)

 

一.填空题

1.(2分)

     加热室 ， 蒸发室

2.(2分)

      间歇精馏      连续精馏

3.(5分)

      略

本题目有题图titu104

4.(2分)

       回流量（L）与塔顶产品量（D）之比。

5.(8分)

        1）精馏段操作，2）提馏段操作 ，    3）δ；

       4）0.9；     5）0.05；         6)0.4；

      7)1.5 ；   8)沸点进料

本题目有题图TITU160

6.(5分)

     ＜，   ＜，   ＞，   ＝，   ＞

 

 

二.选择题

1.(2分)

       C

2.(2分)

       B

3.(2分)

       C

 

 

三.判断题

1.(2分)

    ×

2.(2分)

       ×

 

 

四.问答题

1.(6分)

    因为多效蒸发是除未效外，各效产生的二次蒸汽都作为下一效的加热蒸汽用，从而提高了加热蒸汽的经济程度。若蒸发水分量W相同时，则多效蒸发耗加热蒸汽量远此单效时小。

 

2.(8分)

    （1）蒸发的料液是溶有不挥发性溶质的溶液，在相同压力下，其沸点比纯溶剂的沸点高，溶液浓度愈大，影响愈显著。

   （2）蒸发时，要汽化大量溶剂，所以耗汽量大。

   （3）蒸发的溶液本身具有某些特性，如热敏性，伴有结晶产生等，也会给蒸发过程带来一定的影响。

 

 

五.计算题

1.(12分)

      （1）求F

       F=W/（1-X/X）

       ∵Q=A.K(T-t)

       而t=T ’+△'+△"=57.3+0.7+0=58℃

      ∴Q=5×1500(115-58)=427500w

      ∵沸点进料  ∴Q=D r=W（i-Cpt）+Q损≈Wr+Q损

      ∴W=(0.95Q)/r'=(0.95×427500)/(2359×10)

          =0.172kg.s=619.8kg.h

      ∴F=619.8/(1—12/28)=1084.65kg.h

      （2）求D

     D=Q/r=（427500×3600）/（2221×1000）=692.93kg.h

 

2.(16分)

     （1）求D

       D=[w·(i-ct）′+F·C(t+t)+Q]/r

       W=F(1-X/X)=10000(1-10/50)=8000kg.h

     由P′=20kN.m查表得：r′=2355kJ.kg

                            T′=60.1℃

       P=196.2kN.m查表得：r=2205 kJ.kg

                            T=120℃

       而t=T′+∑△=.60.1+7=67.1℃

       Q=0

∴D=[8000×（2606.4-3.6×67.1）+10000×(67.1-31)]/2205 =9168kg.h

      （2）求A,

    A=Q/(K×△t)

     =(9168×2205×1000)/[3600×1000(120-67.1)]  =106.2m

 

 

3.(8分)

      （1）x＝（P总－P°）/（P°－P°）

        0.4＝（P总－40）/（106.7－40）

      ∴P总＝66.7ｋPａ

    y＝x·P°/P总＝0.4×106.7/6 6.7＝0.64

     （2）α＝P°/P°＝106.7/40＝2.67

 

 

4.(6分)

    D＝Fx/x＝1000×0.5/0.9＝555.5 kmol.h

 

 

5.(20分)

      1）F，W；

x=（46×0.82)/(46×0.82+18×0.18)=0.92（质量分率）

代入方程： F=700+W，      F=1289kg.h

   F×0.5=700×0.92+W×0.001，  W=589kg.h

   2）V，L：

    V=（R+1）D=4.5×700=3150kg.h

    L=DR=700×3.5=2450kg.h

   3）提馏段提作线方程：

   L′=L+qF         而 q=1

   ∴L′=2450+1289=3739kg.h

又：x=（0.001/46)/(0.001/46+0.999/18)=0.0004

  ∴y′=(L′/L′－w)x′－(w/L′－w)x

       =(3739/3739－589)x′－(589/3739－589)×0.0004

                =1.19x′－7.5×10^-

   或：y=1.19x′－7.5×10^-

 

 

6.(15分)

    ⑴  y＝2.44×0.4/（1＋1.44×0.4）＝0.62

    R＝（x－y）/（y－x）

           ＝（0.95－0.62）/（0.62－0.4）

           ＝1.5

    ⑵  R＝1.2×1.5＝1.8

    y＝（1.8/2.8）x＋0.95/2.8

            ＝0.64x＋0.34

    ⑶．令  F=1kmol.h   Fx=Dx+Wx    

    0.4=0.95D+(1-D)×0.05

            解得  D=0.39kmol.h     W=0.61kmol.h

        ∵q=1   L'=L+qF=RD+F=1.8×0.39+1=1.7kmol.h

                V'=V=(R+1)D=2.8×0.39=1.09kmol.h

        ∴y'=L'x'/V'-Wx/V'

    =1.7x'/1.09-0.61×0.05/1.09=1.56x'-0.028

    y＝1.56x－0.028