题目
在两个蒸发器中,每小时将5000kg的无机盐水溶液从12%(质量%)浓缩到30%。第二蒸发器比第一蒸发器多蒸出5%的水分。试求:(1)各蒸发器每小时蒸出水分的量;(2) 第一蒸发器送出的溶液浓度。
在两个蒸发器中,每小时将5000kg的无机盐水溶液从
12%(质量%)浓缩到30%。第二蒸发器比第一蒸发器多蒸出5%的水分。试求:
(1)各蒸发器每小时蒸出水分的量;
(2) 第一蒸发器送出的溶液浓度。
题目解答
答案
解:首先画一个流程图表示进行的过程
用方框表示设备,输入输出设备的物流方向用箭头表示。
划定衡算的范围为求各蒸发器蒸发的水量,以整个流程为衡算范围,用一圈封闭的虚线画出。选择衡算基准(连续操作以单位时间为基准,间歇操作以一批操作为基准)由于连续操作,以1小时为基准。
确定衡算对象
此题中有两个未知数,蒸发的水量及送出的NaOH溶液量B,因此,我们就以不同衡算对象列出两个衡算式。
对盐作物料衡算:
对总物料作衡算:
代入已知数据,得:
解析
步骤 1：确定物料衡算的范围和基准
- 选择整个流程为衡算范围，以1小时为基准。
步骤 2：对盐作物料衡算
- 以无机盐为衡算对象，根据物料衡算原理，输入的无机盐量等于输出的无机盐量。
步骤 3：对总物料作衡算
- 以总物料为衡算对象，根据物料衡算原理，输入的总物料量等于输出的总物料量。
步骤 4：求解各蒸发器每小时蒸出水分的量
- 根据已知条件，第二蒸发器比第一蒸发器多蒸出5%的水分，列出方程求解。
步骤 5：求解第一蒸发器送出的溶液浓度
- 选择第一个蒸发器为衡算范围，对盐作物料衡算和总物料作衡算，求解第一蒸发器送出的溶液浓度。
- 选择整个流程为衡算范围，以1小时为基准。
步骤 2：对盐作物料衡算
- 以无机盐为衡算对象，根据物料衡算原理，输入的无机盐量等于输出的无机盐量。
步骤 3：对总物料作衡算
- 以总物料为衡算对象，根据物料衡算原理，输入的总物料量等于输出的总物料量。
步骤 4：求解各蒸发器每小时蒸出水分的量
- 根据已知条件，第二蒸发器比第一蒸发器多蒸出5%的水分，列出方程求解。
步骤 5：求解第一蒸发器送出的溶液浓度
- 选择第一个蒸发器为衡算范围，对盐作物料衡算和总物料作衡算，求解第一蒸发器送出的溶液浓度。