用一連續(xù)精餾塔分離苯—甲苯混合溶液，原料液中含苯0.50，塔頂采用部分冷凝器，餾出液中含苯0.95，要求全塔苯的回收率大于95%（以上均為摩爾分率），原料液為汽、液混合進料，其中蒸汽占1/3（摩爾分率），苯—甲苯的平均相對揮發(fā)度為2.5，回流比為最小回流比的2倍，理論板數(shù)與回流比的關(guān)系符合Gililland關(guān)聯(lián)：
試求：
（1）原料液中汽相及液相的組成；最小回流比；進料的熱狀態(tài)線；
（2）試求達到該分離任務(wù)所需要的理論板數(shù)和進料位置；
（3）由于生產(chǎn)的需要，希望在精餾段某個位置抽出一股含苯90%的側(cè)線物料。當塔頂回流比、總產(chǎn)品回收率和塔頂餾出液組成要求不變時，若側(cè)線抽出量為0.5D（D指塔頂產(chǎn)品的摩爾流量），試求塔頂?shù)絺?cè)線、側(cè)線到進料的操作線方程。
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外徑為50mm、長為10m的氧化鋼管敷設(shè)在截面為200mm×200mm的紅磚砌的通道內(nèi)，鋼管外表面溫度為250℃，通道壁面溫度為20℃。試計算輻射熱損失。
某濕物料質(zhì)量為20kg，均勻的鋪在底面積為0.5m2的淺盤內(nèi)，在恒定的干燥條件下進行干燥。物料的初始含水量為15％，平衡水分為1％，臨界水分為6％。恒速干燥階段的干燥速率為0.4kg/（m2·h），假定降速干燥階段的干燥速率與自由含水量之間呈線性關(guān)系，若將物料干燥至2％，所需的干燥時間為多少？
功率為1kW的封閉式電爐，表面積為0.05m2，表面黑度0.90。電爐置于溫度為20℃的室內(nèi)，爐壁與室內(nèi)空氣的自然對流對流傳熱系數(shù)為10W/（m2·K）。求爐外壁溫度。
盛水2.3kg的熱水瓶，瓶膽由兩層玻璃壁組成，其間抽空以免空氣對流和傳導(dǎo)散熱。玻璃壁鍍銀，黑度0.02。壁面面積為0.12m2，外壁溫度20℃，內(nèi)壁溫度99℃。問水溫下降1℃需要多少時間？
在一換熱器中，用水使苯從80℃冷卻到50℃，水從15℃升到35℃。試分別計算并流操作及逆流操作時的平均溫度差。
冷卻水在φ19mm×2mm，長為2m的鋼管中以1m/s的流速通過。水溫由15℃升至25℃。求管壁對水的對流傳熱系數(shù)。
用絕對壓力為300kPa的飽和水蒸氣將體積流量為80m3/h的苯胺從80℃加熱到100℃。苯胺在平均溫度下的密度為955kg/m3，比熱容為2.31kJ/（kg·℃）。試計算：（1）水蒸氣用量（kg/h）；（2）當總傳熱系數(shù)為800W/（m2·℃）時所需傳熱面積。
在一逆流套管換熱器中，冷、熱流進行熱交換。兩流體的進、出口溫度分別為t1=20℃、t2=85℃，T1=100℃、T2=70℃。當冷流體的流量增加一倍時，試求兩流體的出口溫度和傳熱量的變化情況。假設(shè)兩種情況下總傳熱系數(shù)可視為相同，換熱器熱損失可忽略。
在一傳熱面積為20m2的列管式換熱器中，殼程用110℃的飽和水蒸汽冷凝以加熱管程中的某溶液。溶液的處理量為2.5×104kg/h，比熱容為4kJ/（kg·K）。換熱器初始使用時可將溶液由20℃加熱至80℃。（1）該換熱器使用一段時間后，由于溶液結(jié)垢，其出口溫度只能達到75℃，試求污垢熱阻值；（2）若要使溶液出口溫度仍維持在80℃，在不變動設(shè)備的條件下可采取何種措施？做定量計算。
有一加熱器，為了減少熱損失，在加熱器的平壁外表面，包一層熱導(dǎo)率為0.16W/（m·℃）、厚度為300mm的絕熱材料。已測得絕熱層外表面溫度為30℃，另測得距加熱器平壁外表面250mm處的溫度為75℃，如附圖所示。試求加熱器平壁外表面溫度。