问答题
拟用转鼓真空过滤机过滤某悬浮液，悬浮液处理量为20m3/h。已测得K=8×10-4m2/s，qe=0.01m3/m3，每获得1m3滤液可生成0.04m3的滤饼。转鼓的浸没度为0.35，要求转鼓表面的滤饼厚度不低于5mm。求：
问答题
转鼓真空过滤机的转速(r/min)；
【正确答案】求转鼓真空过滤机的转速。
以滤液体积计的过滤机生产能力为：
[*]
单位过滤面积的滤液量：
[*]
恒压过滤方程：
[*]
[*]
【答案解析】
问答题
转鼓真空过滤机的转鼓面积。
【正确答案】求转鼓真空过滤机的过滤面积。
生产能力：
Q=nV=nAq
所以[*]
转鼓真空过滤机的转速为0.927r/min，过滤面积为2.77m2。
【答案解析】
问答题
在逆流连续浸出设备中，将含油20%(质量)的油籽进行浸出，实际共有8个浸出器，浸出的级效率为75%。已知原料量与新鲜溶剂之比为1:0.56；在底流中每1kg不溶固体持液0.5kg。求：
(1)溢出液的量与原料量之比；
(2)溢出液的浓度；
(3)油的回收率。
【正确答案】以F=100(kg/h)为基准。
A=100×0.2=20(kg/h)
B=100×0.8=80(kg/h)
L=80×0.5=40(kg/h)
S=V=100×0.56=56(kg/h)
全系统的物料衡算：
100+56=E+40+80
所以E=36(kg/h)
E/F=36/100=0.36
级数计算式：
[*] (1)
其中：[*]
代入式(1)中
[*]
解得：R=0.0637
油的回收率(1-R)=1-0.0637=93.6%
[*]
溢出液的量与原料量之比为0.36；溢出液的浓度为52%；油的回收率为93.6%。
【答案解析】
问答题
在单效蒸发器内将850kg/h的某种水溶液从15%连续浓缩到30%。原料液在沸点下加入蒸发器，蒸发器的传热面积为10m
2，总传热系数为894W/(m
2·℃)。在操作条件下溶液的各种温度差损失为18℃，蒸发室的真空度为80kPa。假设蒸发器的热损失、溶液的稀释热效应可以忽略。当地大气压为100kPa。
| 饱和蒸汽压/kPa |
20 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
| 饱和温度/℃ |
60.1 |
85.6 |
93.2 |
99.6 |
104.5 |
109.2 |
113 |
| 汽化潜热/(kJ/kg) |
2354.9 |
2293.9 |
2275.3 |
2259.5 |
2246.8 |
2234.4 |
2224.2 |
试求：(1)水分蒸发量；(2)加热蒸汽消耗量；(3)加热蒸汽表压强。
附表：水蒸气的热力学性质：
【正确答案】绝对压强为20kPa时，二次蒸汽的温度为60.1℃，汽化潜热为2354.9kJ/kg。
(1)水分蒸发量。
[*]
(2)加热蒸汽消耗量。
(3)加热蒸汽表压强。
由于沸点进料，且忽略热损失，则传递的热量为：
Q=Wr'=0.118×2354.9×103=2.78×105(W)
传热温差为：
[*]
溶液的沸点为：
t1=T'1+Δ=60.1+18=78.1(℃)
加热蒸汽温度为：
T=Δt+t1=31.1+78.1=109.2(℃)
查得该温度下水的饱和蒸汽压为140kPa，故加热蒸汽的表压强为40kPa。
水的饱和蒸汽压为140kPa时，汽化潜热为2234.4kJ/kg。
D=Q/r=2.78×105/(2234.4×103)=0.124(kg/s)=446(kg/h)
水分蒸发量为425kg/h，加热蒸汽消耗量为446kg/h，加热蒸汽表压强为40kPa。
【答案解析】