第五章 能量衡算（2）-新.pptVIP

5.4 一些物质的热力学性质图 常用到的热力学图 焓温图（H-T） 温熵图（T-S） 蒸汽的焓熵图（H-S） 溶液的焓浓图（H-C） （1）焓温图 （2）温熵图(汽化热) （3）蒸汽的焓熵图 （4）溶液的焓浓图 热衡算 无化学反应的热量衡算 化学反应过程的热量衡算 无化学反应的热量衡算 0.182MPa(1.8atm)压力下液氨的饱和温度为-22℃，在0.182MPa,-22℃下把1kg的液氨气化并使气氨在加热器中进一步过热成为120℃的过热氨蒸气，求这一过程吸收的热量。 对于ΔH1， 从手册查得正常沸点(-33.35℃)下氨的汽化热为： 对ΔH2 分流 例：83℃的混合气体的流量和组成如下： 溶液稀释 例 把78%(质量分数)的H2SO4加到水中配制成25%的H2SO4，计算每配制1000kg25% H2SO4放出多少热量？ 解： 增湿 例 25℃的干空气以2500m3(STP)/h的流量通过一充有填料的常压热水塔，从塔顶喷淋91℃的热水，喷淋量为33500kg/h,塔顶出口气体温度为84℃，其中含有大量的水蒸气，其饱和度为90%，热损失为350000kJ/h,求塔底热水的出口温度。 非等温吸收 (3)当塔底液相中溶质的含量不大时，可用L代替塔底溶液的摩尔流量 例： 在一常压吸收塔中用水从空气和NH3的混合气体中吸收NH3，混合气进塔流量15000m3(STP)/h,其中NH3的摩尔分数为5%（mol），在吸收塔内，混合气中，NH3的90%（mol）被水吸收，水的流量为25000kg/h，入塔水温度为20℃，求出塔稀氨水的温度。 例： 用连续操作的常压精馏塔分离二硫化碳和四氯化碳的二元混合物，塔进料为62℃的饱和液体，含CS230%（摩尔分数），进料流量F=6000kg/h，塔顶产品含CS295%，温度40℃，流量D=1095kg/h，塔底产品含CS22.5%，温度75℃，流量W=4905kg/h,回流比R=3,塔顶上升蒸汽温度47℃，冷凝器用水做冷却剂，冷却水进口温度18℃，出口温度25℃，再沸器用0.152MPa(1.5atm)的蒸汽加热，求 （1）再沸器热负荷和加热蒸汽用量 （2）塔顶冷凝器热负荷和冷却水用量 解： 以0℃液体为基准 （1）塔进料液带入热QF 已知进料温度62℃，查得CS2和四氯化碳0～62℃的平均比热为0.983kJ/(kg?K)和0.8284kJ/(kg?K)。 回流液带入热QR 已知回流液为40℃，CS2和CCl4在0～40℃的平均比热容近似的使用0～62℃的数据： 塔底产品带出热QW 已知塔底产品的温度为75℃，CS2和CCl4在0～75℃的平均比热容近似的使用0～62℃的数据： 塔顶上升蒸汽带出热QV （2）冷凝器热负荷Qc和冷却水用量的计算 提浓 0℃,组成与上升蒸汽相同的液体 47℃,组成与上升蒸汽相同的液体 47℃，上升蒸汽 ΔH ΔH2 ΔH1 * * 基准态：-129℃饱和液体或0°C的液态 该压力下的汽化热 基准态：0°C的液态水 基准态：0°C的液态 0.182MPa, -22℃ 饱和液态氨 焓温图 0.182MPa, 120℃ 过热蒸汽氨 汽化 0.182MPa, -22℃ 饱和液态氨 0.182MPa, 120℃ 过热蒸汽氨 0.182MPa, -22℃ 饱和氨蒸汽 ΔH ΔH1 ΔH2 100 1.50 3.10 1.60 3.20 90.61 %(wt) 5920 88.80 183.5 94.72 189.4 5364 kg/h 合计 H2O N2 乙醛 醋酸乙烯酯 乙炔 组分 此股气体分为两路，主线气体经换热器加热到140℃，副线气体不加热。在换热器出口处，被加热到140℃的主线气体与副线气体汇合，成为112℃的气体。求主、副线气体的流量。 w1, 140℃ w2, 83℃ + w1, 0℃ w2, 0℃ w, 112℃ w, 0℃ kJ/(kmol?K) kJ/(kg?K) 焓浓图？ 积分溶解热？p186 硫酸的原始组成： 硫酸稀释后的组成： 热水，91℃ 33500kg/h 空气，25℃ 2500m3(STP)/h 空气，84℃ 2500m3(STP)/h 水蒸气？ 热水，t ℃ ? kg/h 解：已知84℃水的饱和蒸气压为55.57kPa，总压为101.3kPa.塔顶出口气体中水蒸气的摩尔分数为： 设塔顶出口气体中水蒸气量为x m3(STP)/h 31542kg/h 1958 kg/h 热水，91℃ 33500 kg/h 空气，25℃ 2500m3