注册化工工程师执业考试2018真题 1-2

注册化工工程师执业考试2018真题 1-2

题目

某加热炉烟气温度为450°C，经过废热锅炉产生 1.0Mpa（G） 蒸汽以回收烟气热量，经废热锅炉后的烟气温度为300°C。
已知烟气流量为1000kmol/h,锅炉给水温度20°C，烟气在300-450°C时的比热容可按（12+0.1T）kJ/(kmol·K)计算，20°C水焓为 83.92kJ/kg，1.0MPa（G）水焓为781.43kJ/kg，汽化潜热1999.28 kJ/kg。锅炉绝热操作，不考虑热损。则废热锅炉可发生的蒸汽量（kg/h）为下列哪个数值？
A 2753 B 4272 C 5762 D 3714

解答

考察热量平衡
烟气提供热量Q =wC_p\Delta T
=1000*(12+0.1*(450/2+300/2+273))*(450-300)
=11520000 kJ/h

水吸收热量，焓值从83.92增加到781.43，然后被汽化，设被加热和汽化的水的质量流量为m kg/h
则 Q= m\Delta H +m\Delta H_{vap}
m = Q/(\Delta H +\Delta H_{vap})
m= 11520000/(781.43-83.92 +1999.28)
m=4272 kg/h

题目

进料量为50000kg/h的60°C的NaHCO_3饱和溶液进入结晶器进行蒸发结晶。在结晶器内，物料被冷却到20°C，若在冷却过程中进料溶液的水有5%蒸发掉，已知NaHCO_3在20°C和60°C水中的溶解度分别是9.6g/100g水和16.4g/100g水。则溶液中结晶出来的NaHCO_3量（kg/h）是下列哪个数值？
A 2133 B 2148 C 2635 D3127

解答

考察溶解度基本概念+质量守恒。
进料为60°C，其中溶质和水的质量比例为 16.4：100，即水的质量流量为
50000*\frac{100}{16.4+100} = 42955 kg/h
溶质质量流量为 50000-42955 = 7045kg/h
由于水被蒸发了5%，最后还剩下质量流量
42955*(1-5%)= 40808 kg/h

此时已经被冷却到20°C，对应溶质和水的质量比例为 9.6：100
则溶质的质量为 40808/100*9.6 = 3918 kg/h
结晶量为质量差值
= 7045-3918
= 3127 kg/h

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