某设计人员拟选用填料塔实现干空气的增湿,并同时实现水的降温。空气的初始温度是 30℃,水的初始温度是 80℃。 (1) 请分析空气的出口温度是否能够接近 80℃,空气湿度的极限又是多少? (2) 请分析水的出口温度是否能够低于 30℃。可能用到的物性近似如下: 水的定压比热容 4.2kJ/(kg·K),空气的定压比热容 1kJ/(kg·K),水蒸气的定压比热容 1.9 kJ/(kg·K),水在 0℃时的汽化潜热 2490 kJ/kg。(教材13章 Pg220)
某设计人员拟选用填料塔实现干空气的增湿,并同时实现水的降温。空气的初始温度是 30℃,水的初始温度是 80℃。 (1) 请分析空气的出口温度是否能够接近 80℃,空气湿度的极限又是多少? (2) 请分析水的出口温度是否能够低于 30℃。可能用到的物性近似如下: 水的定压比热容 4.2kJ/(kg·K),空气的定压比热容 1kJ/(kg·K),水蒸气的定压比热容 1.9 kJ/(kg·K),水在 0℃时的汽化潜热 2490 kJ/kg。(教材13章 Pg220)
参考答案和解析
方法1. Y.sub>1=0.026, Y 2 =0.0026, m=E/P=0.5/0.95=0.526 L.sub>s/G B =0.1×1000/18/(100/22.4)=1.244 G.sub>B=(100/22.4)/(π/4×0.2)=142.1kmol/(m 2 .h) X.sub>1=(Y 1 -Y 2 )/(L s /G B )=(0.026-0.0026)/1.244 =0.0188 ΔY 1 =Y 1 -Y * 1 =0.026-0.526×0.0188=0.0161 ΔY 2 = Y 2 -Y * 2 =0.0026 ΔYm =(ΔY 1 -ΔY 2 )/ln(ΔY 1 /ΔY 2 )=0.00741 N.sub>OG =(Y 1 -Y 2 )/ΔY m =3.16 ∴ K ya =G B /h×N OG =142.1/1.2×3.16 =37.42kmol/(m 3 h) 方法2. A.L s /G B /m=1.244/0.526=2.365 N OG =A/(A-1)×ln[(1-1/A)(Y 1 -mX 2 )/(Y 2 -mX 2 )+1/A] =2.365/1.365×ln[(1-1/2.365)(0.026/0.0026) +1/2.365]=3.16 ∴ K Ya =37.42kmol/(m 3 .h)
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11kg空气从压力3MPa和温度800K,进行一不可逆膨胀过程到终态,其终态压力为1.5MPa,温度为700K。若空气的气体常数为0.287kJ/(kg·K),绝热指数为1.4,此过程中空气的熵变化量是( )。 A. 64.8kJ/(kg·K)B. 64.8J/(kg·K)C. 52.37kJ/(kg·K)D. 102.3J/(kg·K)
某理想气体吸收3349kJ的热量而做定压变化。设定容比热容为1.kJ/(kg·K),气体常数为0.297kJ/(kg·K),此过程中气体对外界做容积功( )kJ。A.858B.900C.245D.958
1kg空气从压力3MPa和温度800K,进行一不可逆膨胀过程到达终态,其终态压力为1.5MPa,温度为700K。若空气的气体常数为0.287kJ/(kg·K)、绝热指数为1.4,此过程中空气的熵变化量是( )。A.64.8kJ/(kg·K)B.64.8J/(kg·K)C.52.37kJ/kgD.102.3J/(kg·K)
某喷管内空气初始流速和温度分别为20m/s、115℃,出口温度为85℃,空气定压比热容cP=1004.5J/(kg·K),则出口流速为( )。 A. 238m/sB. 242m/sC. 246m/sD. 252m/s
如三万空分装置的空冷塔的冷却水量为405t/h,上水温度为18℃,回水温度为27℃,冷却的空气量为130000m3/h,空冷塔的进口空气温度为97℃,水的质量比热容约为空气的4倍,空气的密度约为1.29kg/m3,问空冷塔的出口温度为多少?
计算题:某化工厂用一台换热器冷却一种高温气体,冷却水进口温度为303K,出口温度为313K,冷却水用量qm为1100kg/h,水的比热:cp=4.18kJ/(kg×℃);气体进口温度为363K,出口温度为323K,求换热器的热负荷Q。
在一传热面积为15.8m2的逆流套管换热器中,用热油加热冷水。热油的流量为2.85kg/s,进口温度为110℃;水的流量为0.667kg/s,进口温度为35℃。热油和水的平均比热容分别为1.9kJ/(kg•℃)及4.18kJ/(kg•℃)。换热器的总传热系数为320W/(m2•℃)试求水的出口温度及传热量。
计算题:在水当量法测定焦炭排出温度的实验中,测得2kg焦炭投入10kg水容器前,容器内水温为15℃,焦炭投入后水温为25℃,焦炭比热容为C1=1.545kJ/kg℃,水的比热容为C2=4.187kJ/kg℃),求实验测得焦炭排出温度T?
常压连续操作的精馏塔,塔顶蒸汽放出热量为10476000kJ/h,塔顶冷凝器的冷却水进口温度为288K,出口温度为298K,问每小时消耗的冷却水量是()kg。[水的比热容可取C=4.18kJ(kg·K)]。A、250622B、1047600C、2506220D、104760
将1500kg/h、80℃的硝基苯通过换热器冷却到40℃,冷却水初温为30℃,出口温度不超过35℃,硝基苯比热容为1.38Kj/(kg·K),则换热器的热负荷为()。A、19800Kj/hB、 82800Kj/hC、82800kWD、19800kW
一换热器其循环水入口温度为293K,出口温度为303K,流量为50t/h,水的比热为1KJ/KgK,则循环水每小时带走的热量是()。A、5×102KJ/KgB、5×103KJ/KgC、5×104KJ/KgD、5×105KJ/Kg
某装置有一台换热器用水来冷却压缩机出口的流量为1000kg/h的高温气体,从400K冷却到311K,冷却水进口温度为283K,出口温度为298K。试求冷却水的流量。设高温气体的比热容为0.35kJ/(kg·K),水为4.18kJ/(kg·K),热损失可以忽略不计。
某装置有一台换热器用水将温度为400K的压缩机出口天然气冷却到311K,冷却水进口温度为283K,出口温度为298K,流量为500 kg/h。求该原料气的流量。测得该高温气体的比热容为0.35kJ/(kg·K),水为4.18kJ/(kg·K),热损失可以忽略不计。
用通风机将温度20℃,湿度0.005的新鲜空气送入预热器,预热到0℃后进入连续逆流干燥器中,空气离开干燥器时的温度为60℃。湿物料由20℃,含水量w1=0.015被干燥至35℃,含水量w2=0.002,每小时有9000kg湿物料被加入干燥器,绝干物料的比热容为cs=1.9kJ/kg绝干料?℃。干燥器的热损失600kJ/kg汽化水分,则新鲜空气的消耗量接近()。A、10110kg绝干气/hB、10161kg绝干气/hC、850kg绝干气/hD、5476kg绝干气/h
问答题在一传热面积为15.8m2的逆流套管换热器中,用热油加热冷水。热油的流量为2.85kg/s,进口温度为110℃;水的流量为0.667kg/s,进口温度为35℃。热油和水的平均比热容分别为1.9kJ/(kg•℃)及4.18kJ/(kg•℃)。换热器的总传热系数为320W/(m2•℃)试求水的出口温度及传热量。
单选题1kg空气从压力3MPa和温度800K,进行一不可逆膨胀过程到达终态,其终态压力为1.5MPa,温度为700K。若空气的气体常数为0.287kJ/(kg·K)、绝热指数为1.4,此过程中空气的熵变化量是( )。[2007年真题]A64.8kJ/(kg·K)B64.8J/(kg·K)C52.37kJ/kgD102.3J/(kg·K)
单选题400℃的热气体流入一逆流式换热器中,气体的出口温度为200℃,气体将质量流量为20kg/s,定压比热为4.18kJ/(kg·K)的水从30℃加热到80℃。换热器的换热面积为300 m2,此换热器的传热系数为( )W/(m2·K)。A12B27C59D106
问答题已知水的温度低于外界空气的干球温度且大于外界空气的湿球温度,试分析水是否能够通过冷却塔进行冷却并说明原因。