moea_joint_essay
113年
[化工製程] 單元操作、輸送現象
第 三 題
📖 題組：
重量百分比 1 wt%的鹽水，其溫度為 313 K，以 9000 Kg/h 流量進入一連續式單效蒸發器，蒸發器的壓力為 101.32 KPa，溫度為 373 K，加熱水蒸氣為 143.3 KPa (Ts=383 K)之飽和水蒸氣，若欲提升產物濃度至 3 wt%，試求(計算至整數，以下四捨五入) :（3 題，共 20 分） (註：U = 1740 W/m²∙K，加熱水蒸氣汽化熱為 2230 KJ/Kg，鹽水汽化熱為 2257 KJ/Kg，進料熱容量為 4.14 KJ/Kg∙K)
重量百分比 1 wt%的鹽水，其溫度為 313 K，以 9000 Kg/h 流量進入一連續式單效蒸發器，蒸發器的壓力為 101.32 KPa，溫度為 373 K，加熱水蒸氣為 143.3 KPa (Ts=383 K)之飽和水蒸氣，若欲提升產物濃度至 3 wt%，試求(計算至整數，以下四捨五入) :（3 題，共 20 分） (註：U = 1740 W/m²∙K，加熱水蒸氣汽化熱為 2230 KJ/Kg，鹽水汽化熱為 2257 KJ/Kg，進料熱容量為 4.14 KJ/Kg∙K)
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
加熱水蒸氣用量為何？（10 分）
思路引導 VIP
能量平衡：進入蒸發器的熱量（加熱蒸汽提供的潛熱）用於兩部分：(1)將進料從 313 K 加熱到沸點 373 K (顯熱)；(2)將 V kg/h 的水蒸發 (潛熱)。 Q = S * λ_s = F * C_p * (T_1 - T_f) + V * λ_v。求出 S。
小題 (一)
蒸發量為何？（5 分）
思路引導 VIP
質量平衡：溶質質量不變。進料量 * 進料濃度 = 濃縮液量 * 濃縮液濃度。求出濃縮液量後，蒸發量 = 進料量 - 濃縮液量。
小題 (二)
濃縮液產量為何？（5 分）
思路引導 VIP
同第一小題計算結果，直接寫出 L 的值。