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工学食品科学与工程
问答题在单效真空蒸发器内，每小时将1500kg牛奶从质量分数15%浓缩到50%。已知进料的平均比热容为3.90kJ/(kg·K)，温度为80℃，加热蒸汽表压105Pa，出料温度为60℃，蒸发器传热系数为1160W/(m2·K)，热损失可取为5%，温差损失可忽略。
附水蒸气数据：2×105Pa时的温度为120%，汽化潜热为2205.2kJ/kg；60℃时二次蒸汽的汽化潜热为2355.1kJ/kg。
试求：
问答题现拟对一水溶液(溶质不挥发)进行浓缩，请你根据从食工(化工)原理中所学知识，给出三种可能的浓缩方法，并按热能利用的经济性对你提出的方法(由好到差)进行排序。
问答题在单效蒸发器中浓缩苹果汁。已知原料液温度43.3℃，浓度12%，比热容3.90kJ/(kg·℃)，进料流量0.750kg/s。蒸发器的操作压强为10.0kPa，浓缩液浓度75%。加热蒸汽压强为200kPa(表压)，加热室传热系数为950W/(m2·℃)，蒸发操作的温度差损失为7.0℃。忽略热损失可以，当地大气压按100kPa计。求：
问答题某一逆流吸收填料塔，填料层高度为6m。惰性气体流量为125kmol/(m2塔截面积·h)，用清水作溶剂吸收混合气体中的溶质A。入塔气体中A的摩尔分数为5%，操作的液气比为2.20，气相体积总传质系数Ky·a为170kmol/(m3·h)。操作条件下的平衡关系为Y*=2.0X。
问答题简述影响热风干燥速率的因素。
问答题用温度为20℃、湿度为0.005kg/kg绝干气的新鲜空气，在常压绝热干燥器内将湿物料自含水分50%干燥至5%(均为湿基)。湿物料处理量为1500kg/h，空气在预热器内被加热到95℃后送入干燥器，预热器的热损失可忽略，空气出干燥器的温度为40℃。
问答题某铸铁车间内有一高和宽各为3m的铸铁炉门(黑度为0.75)，其温度为227℃，车间内温度为27℃。为了减少因热辐射导致的热损失，在炉门前20mm处放置一块尺寸和炉门相同的铝板(黑度为0.15)，求：
问答题在单效蒸发器中蒸发某种溶液，要求从浓度5%浓缩至10%，原料液温度为30℃，比热容为4.0kJ/(kg·℃)。用饱和水蒸气加热，加热蒸汽用量为5000kg/h，加热蒸汽的温度为120℃，其汽化潜热为2205kJ/kg。已知蒸发器内二次蒸汽(汽化潜热为2305kJ/kg)的冷凝温度为81℃，各项温差损失共为7℃，蒸发器的传热系数为1800W/(m2·K)，设热损失可忽略不计。求：
问答题用离心泵从一贮水槽向另一高位槽输送常温(ρ=1000kg/m3)的清水，流量为54m3/h，两水槽均敞口且液面维持恒定。已知泵入口处真空表读数为0.0267MPa，泵出口处压力表读数为0.255MPa，两测压口间的垂直距离为0.5m。输送管线总长度为75m(包括了各种局部阻力的当量长度)，管线为108mm×4mm的钢管，摩擦系数取为0.03。
问答题某吸收塔在101.3kPa，293K下用清水逆流吸收空气混合物中的A，操作液气比为2.1时，A的回收率为95%。已知物系的浓度较低，A在两相间的平衡关系为Y*=1.18X。吸收过程为气膜控制，总传质系数KYa与气体流率的0.8次方成正比。
问答题简述多效蒸发的原理，并说明为什么效数有一定限制?请你设想一下，多效蒸发的原理可推广到何种单元操作中。
问答题简述萃取操作所依据的原理，杠杆定律包括哪些内容?
问答题为防止一些果蔬汁沉淀的发生，试根据分析应采取的措施。
问答题利用切割分子量MWCO=100000的超滤膜分离发酵液中的蛋白质，采用全回流(见本题附图)的操作方式。初始目标蛋白质(Mr=155000)的质量浓度为1g/L，杂蛋白(Mr=23000)的质量浓度为3g/L，发酵液体积1000L，透过液流量为0.5L/s。超滤膜对目标蛋白质的截留率为0.99，对杂蛋白的截留率为0.5，设料液槽内浓度均匀一致，循环管路内液体流量可忽略不计。
问答题用某连续精馏塔分离两组分理想溶液，两相进料，汽相部分占进料的50%(摩尔比)，已知操作线方程如下：
精馏段：y=0.8x+0.190 提馏段：y=1.75x-0.027 求：
问答题简述蒸馏分离的依据，以及泡点方程和露点方程。
问答题有一板框过滤机，其框内尺寸为1.0m×1.0m×0.035m，共25个滤框。在150kPa恒定压强差下过滤某种悬浮液时，得出如下过滤方程式：
q2=360τ，式中，q以L/m2表示，τ以min表示。
今在实际操作中，仍过滤上述悬浮液。先以10min的时间进行恒速过滤，过滤压强自表压为零升至300kPa。达到此压强后，即维持压强不变而继续过滤40min。滤饼不可压缩，滤饼不洗涤，卸饼、清理及装合等辅助操作时间为28.8min。求：
问答题现要分离某水溶液中含有的A，B，C等几种不挥发性有机物溶质，它们的物理及化学性质较为相似。请你用在食品工程原理中学到的有关知识，给出三种以上可能的分离方法，说明相应的分离原理及应注意的问题。
问答题过滤速率与哪些因素有关?
问答题有一板框过滤机，其框内尺寸为1.0m×1.0m×0.035m，共25个滤框。在150kPa恒定压强差下过滤某种悬浮液时，得出如下过滤方程式：
q2=360τ，式中，q以L/m2表示，τ以min表示。
今在实际操作中，仍过滤上述悬浮液。先以10min的时间进行恒速过滤，过滤压强自表压为零升至300kPa。达到此压强后，即维持压强不变而继续过滤40min。滤饼不可压缩，滤饼不洗涤，卸饼、清理及装合等辅助操作时间为28.8min。求：