第5章蒸发；5-1、在葡萄糖水溶液浓缩过程中，每小时的加料量；⑵完成液量F?W?3kg；5-2、固体NaOH的比热容为1.31kJ?kg；解：⑴10%浓度的NaOH溶液：；c?cw(1?x)?4.183(1?0.1)?3；⑵25%浓度的NaOH溶液：；c??cw(1?x)?c质x?4.183(1?0；浓缩到25%（质量）；a392kP
5-1、在葡萄糖水溶液浓缩过程中，每小时的加料量为3000kg，浓度由15%（质量）浓缩到70%（质量）。试求每小时蒸发水量和完成液量。（答：2357kg?h?1，643kg?h?1） x00.15)?3000(1?)?2357kg?h?1； x0.70
⑵完成液量F?W?3kg?h?1。
5-2、固体NaOH的比热容为1.31kJ?kg?1?K?1，试分别估算NaOH水溶液浓度为10%和25%时的比热。
（答：3.77kJ?kg?1?K?1，3.47kJ?kg?1?K?1）
解：⑴10%浓度的NaOH溶液：
c?cw(1?x)?4.183(1?0.1)?3.77kJ?kg?1?K?1；
⑵25%浓度的NaOH溶液：
c??cw(1?x)?c质x?4.183(1?0.25)?1.31?0.25?3.47kJ?kg?1?K?1。 解：⑴蒸发水量W?F(1?5-3、已知单效常压蒸发器每小时处理2000溶液浓度由15%（质量）kg NaOH水溶液，
浓缩到25%（质量）。加热蒸汽压力为392kPa（绝压），冷凝温度下排出。分别按20℃加料和沸点加料（溶液的沸点为113℃）。求此两种情况下的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。假设蒸发器的热损失可以忽略不计。（答：1160kg?h、1.45，850.9kg?h解：蒸发水量W?F(1??1?1、1.06） x00.15)?2000(1?)?800kg?h?1， x10.25
392kP时蒸气的潜热r?2132kJ?kg?1，
NaOH溶液的比热c?cw(1?x)?4.183(1?0.15)?3.56kJ?kg?1?K?1，
⑴原料于20?C加入
二次蒸气的焓2670kJ?kg
(.56?113?800?.56?20?1160kg?h?1 2132
⑵沸点加料
(.56?113?800?.56?113?850.9kg?h?1
?850.?1.06。 D?
5-4、传热面积为52m2的蒸发器，在常压下每小时蒸发2500kg浓度为7%（质量）的某种水溶液。原料液的温度为95℃，常压下的沸点为103℃。完成液的浓度为45%（质量）。加热蒸汽表压力为196kPa。热损失为110000W。试估算蒸发器的总传热系数。（答：
?2?1936W?m?K）
解：查得196kPa时水蒸气饱和温度为132.9?C，
1atm时水蒸气的潜热为2258kJ?kg?1，
x0.07(1?)?2111kg?h?1，
c?cw(1?x)?4.183(1?0.07)?3.894kJ?kg?1?K?1，
由传热方程及热量衡算式得：
KA(t2?t1)?Fc(t1?t0)?Wr?Q损
.894?103(103?95)??
?2?1解得：K?936W?m?K。
6.kPa5-5、已知25%（质量）的NaCl水溶液在101.3kPa压力下的沸点为107℃，在19
绝对压力下的沸点为65.8℃。试利用杜林规则计算此溶液在49kPa绝对压力下的沸点。（答：87.48?C）
t?t?A 解：由A?K，常压下水的沸点为100?C， ?tW?tW
查表得：19.6kPa下水的沸点为59.7?C，
49kPa下水的沸点为80.9?C，
65.8?107?K?1.022，
t?107?K?1.022，
解得：tA?87.48?C。 K52(132.9?103)?
5-6、试计算浓度为30%（质量）的NaOH水溶液，在450mmHg（绝压）下由于溶液的蒸汽压降低所引起的温度差损失。 （答：19.5?C）
解：查表得：450mmHg下蒸气饱和温度为85.5?C，
30%NaOH溶液的沸点为105?C，
因溶液沸点升高引起的温度损失，即由蒸气压降低引起的温度损失，
???105?85.5?19.5?C。
5-7、某单效蒸发器的液面高度为2m，溶液的密度为1250kg?m?3。试通过计算比较在下列操作条件下，因液层静压力所引起的温度差损失：⑴操作压力为常压；⑵操作压力为330mmHg（绝压）。 （答：2.8?C，5.9?C） 解：液层pm?p??gL
⑴二次蒸气压力为常压时：
?2?1.136?105Pa， 2
常压下水的沸点为100?C，在pm压力下水的沸点为102.8?C，
因液层静压力引起的温度损失???tpm?tp?102.8?100?2.8?C； 5
pm?1.013?10?
⑴二次蒸气压力为330mmHg时：
.8?2?1.013?105??5.625?104Pa， 7602
78.4?C，在pm压力下水的沸点为84.3?C，
330mmH下水的沸点为g
因液层静压力引起的温度损失????t?pm?tp?84.3?78.4?5.9?C。
5-8、用单效蒸发器浓缩CaCl2水溶液，操作压力为101.3kN?m，已知蒸发器中CaCl2溶液的浓度为40.83%（质量），其密度为1340kg?m。若蒸发时的液面高度为1m。试求此时溶液的沸点。 （答：122?C）
解：蒸发器中平均静压力差：
?p??3?2?gL
2??1?6572Pa， 2
常压下Tp?100?C，
p??1.013?105??105Pa，
Tp??10?2C，???Tp??Tp?102?100?2?C，
查表得40.83%CaCl2溶液???20?C（1atm下），
?t?100?2?20?122?C。
5-9、在单效蒸发器中，每小时将5000kg的NaOH水溶液从10%（质量）浓缩到30%（质量），原料液温度50℃。蒸发室的真空度为500mmHg，加热蒸汽的表压为39.23kPa。蒸发器的传热系数为2000W?m?2?K-1。热损失为加热蒸汽放热量的5%。不计液柱静压力引起的温度差损失。试求蒸发器的传热面积及加热蒸汽消耗量。当地大气压力为101.3kPa。（答：71.25m2，3960kg?h?1） x00.1)?5000(1?)?3333kg?h?1， x10.3
真空度500mmHg，绝对压力为760?500?260mmHg?34655Pa，
查表得：在34655Pa下水的沸点为70.5?C，
溶液的沸点为92?C，
溶液比热c?cw(1?x)?4.183(1?0.1)?3.77kJ?kg?1?K?1， 解：W?F(1?
70.5?C时蒸气的焓为2621kJ?kg?1，
4?347? ?3.77?92?50??
Q?2.451?106W，
在140.53kPa下饱和蒸气的温度为109.2?C，
传热面积A??71.25m2, 109.2?922000
?1?1?1.10kg?s?3960kg?h
加热蒸气耗量D?。 32234?10
5-10、用单效蒸发器处理NaNO3溶液。溶液浓度为5%（质量）浓缩到25%（质量）。蒸发室压力为300mmHg（绝压），加热蒸汽为39.2kPa（表压）。总传热系数为2170W?m?2?K-1，加料温度为40℃，原料液比热容为3.77kJ?kg?1?K?1，热损失为蒸发器传热量的5%。不计液柱静压力影响，求每小时得浓溶液2吨所需蒸发器的传热面积及加热蒸汽消耗量。（答：88.0m，9445kg?h）
解：蒸发室压力P?300mmHg?40kPa，
查表得：40kPa下水蒸气的饱和温度为75?C，r?2312kJ?kg?1，
25%NaNO3溶液在常压下沸点上升为3.46?C，
在140.5kPa下饱和蒸气的温度为109.2?C，
溶液的沸点t??75?3.46?78.46?C，
蒸发器的传热量Q?Fcp?t1?t2??Wr?0.95
?25??3.77?78.46?40?????
?2.11?10kJ?h?5.86?10W，
传热面积A??88.0m2 109.2?78.462170
?9445kg?h?1。
加热蒸气耗量D?2234
5-11、在一单效蒸发器中与大气压下蒸发某种水溶液。原料液在沸点105℃下加入蒸发器中。若加热蒸汽压力为245kPa（绝压）时，蒸发器的生产能力为1200kg?h?1（以原料液计）。当加热蒸汽改为343.2kPa（绝压）时，试求其生产能力。假设总传热系数和完成液浓度均不变化，热损失可以忽略。（答：1860kg?h?1）
解：查表得：245kPa下蒸气饱和温度为126.25?C，
343.2kPa下蒸气饱和温度为137.9?C，
由传热方程，列出下列比例式：
QaKA(T?t)a126.25?105???0.646， QbKA(T?t)b137.9?105
???F??a?0.646， x0?Fb?x1??x0x1
上式中，a――开始情况，b――蒸气压力变化后情况 ?Fa?1??QWr?
又a?a?QbWbr?Fb??1??
?Fb?0.646?1860kg?h?1。
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农林废物堆肥化细菌对木质素的降解及产酶研究
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农林废物堆肥化中细菌对木质素的降解及产酶研究 摘
要 随着经济的发展，农业废物的排放也在急剧增加。作为农业废物资源化利
用技术之一的堆肥化处理技术进入了科学化的新阶段。为了改善该技术存在的
如历时时间长，肥效低等诸多不足，提高堆肥效率、提升产品质量，使之能大
规模推广应用，国内外研究者开展了大量研究工作。其中，限速有机物的降解
一直被认为是快速堆肥的关键，农业废物堆肥化中的限速有机物主要是指木质
纤维素，这类有机物结构坚硬，分解困难，与腐殖质产生有密切联系，尤其是
木质素，最难攻击且难以分离，其降解被认为是快速堆肥的关键。 ． 本文系统阐述了农业废物堆肥化中木质纤维素的降解及其微生物特性，运
用传统方法筛选出高效优势的木质素降解细菌，并研究了细菌对木质纤维素的
降解特性和初步的降解机理。 从农林废物堆肥中分离得到一株细菌经鉴定为枯草芽孢杆菌，将该细菌用
于木质素类化合物利用，固态培养条件下考察其对木质纤维素的降解能力及产
酶特性，另外对发酵前后的稻草结构进行了红外光谱分析。结果表明，枯草芽
孢杆菌具有木质素降解能力，兼具低分子量木质素酚型、非酚型类物质的降解
能力。其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶
和半纤维素酶共同作用的结果。在本实验条件下，培养30d使木质素降解率达
9．47％，同时对纤维素、半纤维素也有较高程度的降解；降解率分别为38．8％、
41．84％。红外光谱分析结果表明，稻草木质素结构被破坏，枯草芽孢杆菌对木
质素各官能团的降解作用有所不同。
关键词：堆肥；木质素；细菌；固态发酵；枯草
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独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰
写过的研究成果，也不包含为获得沈阳农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并
表示了谢意。 研究生签名：王两乙矗 时间：刃口7年莎月刃日 一名：膨∥陡 时间：莎叫7年多月如日 关于论文知识产权和使用授权的说明 本论文的知识产权为沈阳农业大学所有。本人完全了解沈阳农业大学有关保留、使
用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借
阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意沈阳农业大学可
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沈阳农业大学硕士学位论文 摘要 本论文对玉米功能肽 以下简称“玉米肽” 的最佳酶解制备条件，玉米肽的分离
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