食品工程原理练习题参考答案.pdf

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??ud??uud??ui0ppippiippi18?r2d????iN所以B=ppq???四、计算题1、解:2?P10??102???104??v????,??K???????10?3100??20?rv10?7??1011????Kt,?t????373(s)又??q???10?32、解:假设该沉降属层流,则沉降速度d2(?????)g(30?10?6)2??(2670?)???u=pp????(m/s)t18?18??10?5du?30?10?6pt???:Rep=??????1??10?5:..所以假设正确,、结晶、冷冻浓缩一、填空题1、蒸发器的传热温差,由于溶液的沸点升高而引起,由于液层静压效应而引起;由蒸汽流动中所产生的能量损失而引起;2、低于低共熔点,冷冻浓缩;3蒸发过程中所产生的蒸汽,单效蒸发,多效蒸发;4、50。3Kg/h;5、蒸发器、冷凝器和真空泵等设备;6、主要由加热室和分离室两部分组成。二、选择题1、A;2、B;3、C;4、C;5、D;6、B;5、关于蒸发器的温差损失,下列说法不恰当的是(D)A、蒸发器的总温差与有效温差的差值。B、料液沸腾温度与冷凝温度的差值。C、蒸发器的总温差与其传热温差的差值。D、上述三种说法都(不)正确。三、问答题1、并、逆流蒸发流程的特点。(见P727)四、计算题1、单效蒸发计算第五章干燥一、填空题1、载热体,相对湿度而作为载湿体;2、中间加热空气干燥,废气循环空气干燥过程;3、即恒速段和降速段,临界点。4、属于传热传质,其推动力是温度梯度和湿度梯度;5、表面汽化,内部扩散。二、选择题1、C;2、D;3、B;4、B;5、B;6、B三、:(1)由t和?在焓湿图上直接找出一交点,该点即为状态点A(2)由tas线与??=1交于一点,再由该点作等焓线的平行线,此线与t线交点即为状态点A如图。:能。具体的确定必须熟悉焓湿图,两个独立的参数可确定一个状态点。四、计算题W????、解:(1)W??G12??1000????(Kg/h)11????W?2?WL?(2)????1934(Kg/h)X????`=L+LX=1943×(1+)=1959(Kg/h)1(3)G=G-W=1000-=(Kg/h)21:..或G1??W??(Kg/h)??G1211??W22、解:W??????G12(1)??381????206(kg/h)11??W21??(2)L?????9810(kg/h)某乳品厂用压力喷雾法生产奶X?????20粉,003、(t=20C,φ=。t=37C,φ=)同6题00224、解:1??W1????G2(1)??4030?????103(kg/h)121??W11??????W??4030????45(kg/h)W??G12(2)21??W1??:W??G??G??4075??4030??45(kg/h)12WL??453(3)????10(kg/h)X?????????G125、解:(1)??278????(Kg/h)21??W11??????5290(Kg/h)(2)?????????????21206、解:?p3????????X???????????100s0???3(?????105?????1030S0水/Kg干空气)?????103-2???????2s2???=×10(K***/Kg干2p?????105?????103空气):..??L?????3425(Kg/h)?????10?2???10?3207、解:(1)?h?(??)t?2500?,???,h?h11110112h??h??(??)t??2500???(???)??2500??=(Kg/Kg)又h??(??)t??2500?2222解得:???(K***/Kg干空气)250(2)W??L(????)????(??)??(Kg/h)20608、解(1)由题意:W??????1000????(kg/h)(1)W??G11??W1??(2)L?????1943(kg/h)X????(3)G??G?W??1000????(kg/h)219、解:(1)B—C为等焓过程所以h??h,又因为h??(?)t??2500X??(?)t??2500XBCB111010(A到B为等湿含量预热过程X??X)01h??(?)t??2500XC222则代入数字可得:t=50℃2(2)W??L(X??X)??1000?(??)??(Kg/h)21第六章吸收蒸馏和萃取一、填空题1、,;2、离开该塔板的汽液两相互成平衡;3、操作线,平衡线,最小液气比;4、在一定温度下,溶液上方的蒸汽中任一组分的分压等于此纯组分在该温度下的饱和蒸汽压乘以它在溶液中的摩尔分率;5、分子扩散,有效层流膜层;6、x=;x=;R=;7、进料板,精馏段,提馏段;8、溶质气DF体在溶液中溶解度的不同,亨利定律;9、传质,平衡分离,非平衡分离;10、恒摩尔流,恒摩尔溢流,恒摩尔汽化。二、选择题:..1、B;2、B;3、A;4、A;5、A;6、D;7、C;8、C;9、B;10、C;11、A;12、A;13、B;14、15、C;16、A;18、B;19、C。三、:吸收剂用量对吸收过程有着重要影响,操作线的斜率L/V(即液气比)取决于吸收剂用量的多少,吸收剂用量越大,则L/V越大,操作线远离平衡线方向,吸收推动力越大,反之吸收推动力越小,吸收操作越困难。当吸收剂用量减小到使操作线与平衡线相交或相切时,此时,吸收剂用量为最小,但是若吸收剂用量大了,对有用溶质A来说,其排出液浓度则很小。:(1)逆流时,因为y????1???,y???Y?2?????y1????y1????Y??Z??0,?(1)??????????????(2)并流时,?????X??0,X??2????10?41235?35L?(2)Y????????12??????????10?4Vmin21(3)因为气体吸收率相同,并流操作最小液气比远大于逆流操作最小液气比。:回流比R增大,产品产量小,质量稳定,所需理论塔板数减少,操作费用增加,当R???,即全回流量,不出产品,所需理论塔板数为最少即Nmin;回流比R减小,产品产量大,质量不稳,N上升,操作费用下降,N???,R不为最小值Rmin,如图:最小回流比时,精馏段操作线与q线交于点e,此时精馏段操作线斜率为:x??yx???yRmin??De??Rmin??DeRmin??1x??xy??:首先由点(x,x)开始在平衡线与精馏段操作线间作直角梯级,当与平衡DD线交点跨过(x,y)点后,改在平衡线与提馏段操作线间作直角梯级,直到与平衡线交点跨Fq过(x,x)点时为止,若直角梯级数为n,则理论塔板数为(n-1)块,精馏段为(x,y)点以wwFq内直角梯级数,其余为提馏段塔板数,如图则理论塔板数为5,其中精馏段为2块,提馏段为3块。:..四、计算题1、解:?y???Y?1???,y??y(1?)????(1??)????y1????0,?(1)Y???????Z?????2GminX??????(1)????()????(1??y)??(kmo/h)??(kmol/s)??L????????(kmol/h)惰(2)L?(2)Y??YY???????12??X???12???????()实际G???Y??????????)??(Y??Y????Y(Y??Y)(??)??(??0)??112??2????????Y???????Z?5??(m2)???????12??Ka??10?4??????塔直径D????(m)????y10/17??,?Yy??、解:??1111000/??y1?Y??Y(1??)????(1??99%)????????????1??0.(1-y)=5000/×又??,?V=(1-)=220(Kmol/h).?Y??????L?????V??????220????394(Kmol)min?????????:..??Y??????Y??Y??1??100,?Y10012??X21GX3、解:1?XX191210001100Y??????90X,Y??????X??X,Y?????90X??01121919122(Y??Y??)??(Y??Y??)????Y?1122??11????Y?1ln(11?)??Y???????Y??1?1??,??h??????(m)??NOG??12?Y?YXmm14、,进料平均分子量M??72????86????:500进料F??(kmol/h)80。4????D??W从而D=(kmol/h)F??D??WF??x??Dx??????D??98%??W??3%FDwW=(kmol/h)???100%?????%??????DF????、解:(1)V=D+L所以D=V-L=850-670=180(Kmol/h)F??D??W??F??180??W(2)从而,F=789(kmol/h)F??x??Dx??WxF24%??180??95%??W??3%FDwW=609(kmol/h)(3)R=L/D=670/180=、解(a)因为冷凝器为全凝器,所以y=x=,又离开第一块板的液体与蒸汽互成平衡,则y与x间的关系满足相平衡方1D11程:???所以y??x?????x解得x=??(???1)x1??(?1)x11(b)根据恒mol流假设,各板上升蒸汽与下降液体mol流量相等,故平均分子量为:M=×+×=(Kg/Kmol):..50??D????,??L??RD??2????(kmol/h)?V??L??D??(R?1)D??(2?1)????(kmol/h)R??????,??R????1?7、解:(1)xxDD????,??,??x????1???1D????,????=(Kmol/h)??D又350????xF所以W=F-D=350-=(Kmol/h)(2)V=(R+1)D=(+1)×=441(Kmol/h)又因为R=L/D,所以L==×=(Kmol/h)(或用L=V-D也可计