化工原理第四版陈敏恒答案
化工原理陈敏恒第三版上册答案
【篇一：化工原理答案第三版思考题陈敏恒】
lass=txt>传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。
3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理
论、表面更新理论。
5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和
气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。
8、操作中精馏塔，保持f,q,xf,d不变，（1）若采用回流比r小于最小回流比rmin，则xd减小，xw增大（2）若r增大，则xd增大, xw减小 ,l/v增大。
9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态
f,xf,q不变，则l/v变小，xd变小，xw变小。 10、精馏塔设计时采用的参数f,q,xf,d,xd,r均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内
实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增
大，所需理论板数减小。
11、某精馏塔的设计任务：原料为f,xf，要求塔顶为xd，塔底为xw，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量v’不变，加料热状况由原来的
饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数nt 增加，精馏段上升蒸汽量v 减少，精馏段下降液体量l 减少，提馏段下降液体量l’
不变。（增加、不变、减少）
不变，增大xf,，则：d 12、操作中的精馏塔，保持f,q，xd,xw,v’，
变大,r变小,l/v变小（变大、变小、不变、不确定）
1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离?
萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的）不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，从另一种溶剂（溶解度小的）
中提取出来，再用分液将它们分离开来。分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离,
蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的
某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而达到分
离提纯的目的。冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般
用于分离沸点相差较大的液体混合物。也可用于除去水中或其他液
体中的难挥发或物。
2.蒸馏和蒸发有什么区别?
蒸馏：指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传
质过程。
蒸发：是液体在任何温度下发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象。
即：前者分离液体混合物，后者则没这方面要求。
蒸馏与蒸发的原理相同，都是使液体加热挥发二者的目的不同，操
作也有不同之处蒸馏是用于分离沸点差异显著的两种液体组成的混
合物或提取溶液中的溶剂，蒸发是用于提取溶液中的溶质
第八章气体吸收
问题1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作费用花费在哪?
答1．吸收的目的是分离气体混合物。
基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。
操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。
问题2. 选择吸收溶剂的主要依据是什么? 什么是溶剂的选择性?
答2．溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。
溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。
问题3. e, m, h 三者各自与温度、总压有何关系?
答3．m=e/p=hcm/p，m、e、h均随温度上升而增大，e、h基本上与总压无关，m反比于总压。问题4. 工业吸收过程气液接触的方
式有哪两种?
答4．级式接触和微分接触。
问题5. 扩散流ja , 净物流n, 主体流动nm , 传递速率na 相互之间
有什么联系和区别? 答5．n=nm+ja+jb, na=ja+nmca/cm。
ja 、jb浓度梯度引起；nm微压力差引起；na溶质传递，考察所需。问题6. 漂流因子有什么含义? 等分子反向扩散时有无漂流因子? 为什么？
答6．p/pbm 表示了主体流动对传质的贡献。
无漂流因子。因为没有主体流动。
问题7. 气体分子扩散系数与温度、压力有何关系? 液体分子扩散系
数与温度、粘度有何关系?
问题8. 修伍德数、施密特数的物理含义是什么?
答8．sh=kd/d表征对流传质速率与扩散传质速率之比。
问题9. 传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?
0.5答9．表面更新理论考虑到微元传质的非定态性，从k∝d推进
到k∝ d。
问题10. 传质过程中，什么时侯气相阻力控制? 什么时侯液相阻力
控制?
答10．mkykx时，气相阻力控制；mkykx时，液相阻力控制。
问题11. 低浓度气体吸收有哪些特点? 数学描述中为什么没有总物
料的衡算式?
答11．①g、l为常量，②等温过程，③传质系数沿塔高不变。
问题12. 吸收塔高度计算中，将nog与hog分开, 有什么优点?
答12．分离任务难易与设备效能高低相对分开，便于分析。
问题13. 建立操作线方程的依据是什么? 答13．塔段的物料衡算。
问题14. 什么是返混? 答14．返混是少量流体自身由下游返回至上
游的现象。问题15. 何谓最小液气比? 操作型计算中有无此类问题?
答15．完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。无。
问题18. hog的物理含义是什么? 常用吸收设备的hog约为多少?
答18．气体流经这一单元高度塔段的浓度变化等于该单元内的平均
推动力。0.15～1.5 m。问题19. 吸收剂的进塔条件有哪三个要素?
操作中调节这三要素, 分别对吸收结果有何影响? 答19．t、x2、l。t↓，x2↓，l↑均有利于吸收。
问题20. 吸收过程的数学描述与传热过程的数学描述有什么联系与
区别?
答20．传热过程数学描述可视作 m=1 时的吸收过程的情况。
问题21. 高浓度气体吸收的主要特点有哪些?
答21．①g、l沿程变化，②非等温，③传质分系数与浓度有关。
问题22. 化学吸收与物理吸收的本质区别是什么? 化学吸收有何特
点?
答22．溶质是否与液相组分发生化学反应。
高的选择性，较高的吸收速率，降低平衡浓度ye。
第九章精馏
问题1. 蒸馏的目的是什么? 蒸馏操作的基本依据是什么?
答1．分离液体混合物。液体中各组分挥发度的不同。
问题2. 蒸馏的主要操作费用花费在何处? 答2．加热和冷却的费用。问题3. 双组份汽液两相平衡共存时自由度为多少?
答3．自由度为f=2(p一定，t～x或y；t一定，p～x或y)；p一定后，f=1。
问题4. 何谓泡点、露点? 对于一定的组成和压力, 两者大小关系如何?
答4．泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度。露点指
气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度。
对于一定的组成和压力，露点大于或等于泡点。
问题5. 非理想物系何时出现最低恒沸点, 何时出现最高恒沸点?
答5．强正偏差出现最低恒沸点；强负偏差出现最高恒沸点。
答8．因为此时y=x，没有实现相对分离。
问题9. 平衡蒸馏与简单蒸馏有何不同?
答9．平衡蒸馏是连续操作且一级平衡；简单蒸馏是间歇操作且瞬
时一级平衡。问题10. 为什么说回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升
是实现精馏的必要条件?
答10．唯其如此，才能实现汽液两相充分接触、传质，实现高纯度
分离，否则，仅为一级平衡。
问题11. 什么是理论板? 默弗里板效率有什么含义?
答11．离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板。经过一块塔
板之后的实际增浓与理想增浓之比。
问题12. 恒摩尔流假设指什么? 其成立的主要条件是什么?
答12．在没有加料、出料的情况下，塔段内的汽相或液相摩尔流量
各自不变。
组分摩尔汽化热相近，热损失不计，显热差不计。
问题13. q值的含义是什么? 根据q的取值范围, 有哪几种加料热状态?
答13．一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比。
它表明加料热状态。
五种：过热蒸汽，饱和蒸汽，汽液混和物，饱和液体，冷液。
问题14. 建立操作线的依据是什么? 操作线为直线的条件是什么?答14．塔段物料衡算。液汽比为常数（恒摩尔流）。
问题16. 何谓最小回流比? 挟点恒浓区的特征是什么?
答16．达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比，是设
计型计算特有的问题。
气液两相浓度在恒浓区几乎不变。
问题17. 最适宜回流比的选取须考虑哪些因素? 答17．设备费、操
作费之和最小。问题18. 精馏过程能否在填料塔内进行? 答18．能。问题19. 何谓灵敏板? 答19．塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔
板。问题20. 间歇精馏与连续精馏相比有何特点? 适用于什么场合?答20．操作灵活。适用于小批量物料分离。
问题21. 恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点是什么?
答21．相同点：都加入第三组份改变相对挥发度；
区别：①前者生成新的最低恒沸物，加入组分塔从塔顶出；后者不
形成新恒沸物，加入组分从塔底出。②操作方式前者可间隙，较方
便。③前者消耗热量在汽化潜热，后者在显热，消耗热量较少。
第十章气液传质设备
问题1. 板式塔的设计意图是什么? 对传质过程最有利的理想流动条
件是什么?
答1．①气液两相在塔板上充分接触，②总体上气液逆流，提供最
大推动力。
总体两相逆流，每块板上均匀错流。
问题2. 鼓泡、泡沫、喷射这三种气液接触状态各有什么特点?
答2．鼓泡状态：气量低，气泡数量少，液层清晰。泡沫状态：气
量较大，液体大部分以液膜形式存在于气泡之间，但仍为连续相。
喷射状态：气量很大，液体以液滴形式存在，气相为连续相。
问题4. 板式塔内有哪些主要的非理想流动?
答4．液沫夹带、气泡夹带、气体的不均匀流动、液体的不均匀流
动。
问题5. 夹带液泛与溢流液泛有何区别?
答5．是由过量液沫夹带引起还是由溢流管降液困难造成的。
问题6. 板式塔的不正常操作现象有哪几种?答6．夹带液泛、溢流
液泛、漏液。问题7. 为什么有时实际塔板的默弗里板效率会大于1?答7．因为实际塔板上液体并不是完全混和（返混）的，而理论板
以板上液体完全混和（返混）为假定。
问题8. 湿板效率与默弗里板效率的实际意义有何不同?
答8．湿板效率与默弗里板效率的差别在于前者考虑了液沫夹带对
板效的影响，可用表观操作线进行问题的图解求算，而后者没有。
问题9. 为什么既使塔内各板效率相等, 全塔效率在数值上也不等于
板效率?
答9．因两者定义基准不同。
问题10. 筛板塔负荷性能图受哪几个条件约束? 何谓操作弹性?
答10．①过量液沫夹带；②漏液；③溢流液泛；④液量下限
(ho w≥6mm)；⑤液量上限(ht af /lmax ≦3～5 s )。上、下操作极限的气体流量之比。
问题11. 评价塔板优劣的标准有哪些?
答11．①通过能力；②板效率；③板压降；④操作弹性；⑤结构简
单成本低。
问题15. 何谓等板高度hetp?答15．分离效果相当于一块理论板的填料层高度。问题16. 填料塔、板式塔各适用于什么场合?
答16．填料塔操作范围小，宜处理不易聚合的清洁物料，不易中间
换热，处理量较小，造价便宜，较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性
物料，能适应真空操作。板式塔适合于要求操作范围大，易聚合或
含固体悬浮物，处理量较大，设计要求比较准确的场合。
第十一章液液萃取
问题1. 萃取的目的是什么? 原理是什么?
答1．分离液液混合物。各组分溶解度的不同。
问题2. 溶剂的必要条件是什么?
答2．①与物料中的Ｂ组份不完全互溶，②对Ａ组份具有选择性的
溶解度。
问题3. 萃取过程与吸收过程的主要差别有哪些?
答3．①萃取中稀释剂b组分往往部分互溶，平衡线为曲线，使过
程变得复杂；
问题4. 什么情况下选择萃取分离而不选择精馏分离?
问题5. 什么是临界混溶点? 是否在溶解度曲线的最高点?
答5．相平衡的两相无限趋近变成一相时的组成所对应的点。不一定是。
问题6. 分配系数等于 1 能否进行萃取分离操作? 萃取液、萃余液各指什么?
答6．能。萃取相、萃余相各自脱溶后为萃取液、萃余液。
答8．温度低b、s互溶度小，相平衡有利些，但粘度等对操作不利，所以要适当选择。问题9. 多级逆流萃取中(s/f)min如何确定?
答9．通过计算可以确定，当达到指定浓度所需理论级为无穷多时，
相应的s/f为(s/f)min。问题10. 液液传质设备的主要技术性能有哪些? 它们与设备尺寸有何关系?
答10．两相极限通过能力；传质系数kya或hetp。
前者决定了设备的直径d，后者决定了塔高。
问题11. 什么是萃取塔设备的特性速度、临界滞液率、液泛、两相
极限速度?
答11．uk?ucud。 ?2?(1??)(1??)
两相速度达到极大时，部分分散相液滴被连续相带走，而使分散相
流量减少的状况称为液泛。此时的分散相滞液率为临界滞液率，两
相的空塔速度为两相极限速度。
问题12. 何谓界面骚动现象? 它对液液传质过程有何影响?
答12．因传质引起界面张力分布不均而造成的界面不规则运动。
①提高传质系数；②影响液滴的合并、分散。
问题13. 传质方向、界面张力随浓度变化的趋势对液滴合并与再分
散有何影响?
问题14. 分散相的选择应考虑哪些因素?
问题15．什么是超临界萃取？超临界萃取的基本流程是怎样的？
答15．用超临界流体作溶剂进行萃取。等温变压，等压变温。
问题16．液膜萃取的基本原理是什么？液膜萃取按操作方式可分为
哪两种类型？答16．在液膜的两边同时进行萃取和反萃取。乳状液膜、支撑液膜。
第十二章其它传质分离方法
问题1．结晶有哪几种基本方法？溶液结晶操作的基本原理是什么？
答1．溶液结晶，熔融结晶，升华结晶，反应沉淀。溶液的过饱和。问题2．溶液结晶操作有哪几种方法造成过饱和度？答2．冷却，
蒸发浓缩。
问题3．与精馏操作相比，结晶操作有哪些特点？答3．分离纯度高，温度低，相变热小。问题4．什么是晶格、晶系、晶习？
答4．晶体微观粒子几何排列的最小单元。按晶格结构分类。形成
不同晶体外形的习性。问题5．超溶解度曲线与溶解度曲线有什么
关系？溶液有哪几种状态？什么是稳定区、介稳区、不稳区？
答5．在一定温度下，开始析出结晶的溶液浓度大于溶解度，所以，
超溶解度曲线在溶解度曲线上面。饱和，不饱和，过饱和状态。
当溶液浓度处于不饱和状态，属于稳定区。当溶液浓度介于超溶解
度曲线和溶解度曲线之间，属于介稳区。当溶液浓度大于超溶解度
曲线浓度时，属于不稳区。
【篇二：化工原理(陈敏恒第三版)思考题答案word版】/p>第三章
第四章
第五章
第六章
第八章
第九章
【篇三：化工原理第三版(陈敏恒)课后思考题答案(全)】
什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?
连续性假设：假定流体是由大量质点组成的，彼此间没有间隙，完
全充满所占空间的连续介质。
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，
但比分子自由程却要大得多。
2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?
拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态；欧拉法描述的是
空间各点的状态及其与时间的关系。
3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降? 粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以
分子的热运动为主，温度上升，热运动加剧，粘度上升。液体的粘
度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力
为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
4、静压强有什么特性?
①静止流体中，任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作
用面的压力；②作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等
的；
③压强各向传递。
7、为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?
由静力学方程可以导出?p?h(?冷-?热)g，所以h增加，压差增加，拔风量大。
8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?
均匀分布指速度分布大小均匀；均匀流段指速度方向平行、无迁移
加速度。
9、伯努利方程的应用条件有哪些?
重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元
或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
12、层流与湍流的本质区别是什么?
区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点
的脉动性。
13、雷诺数的物理意义是什么?
物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。
14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?
???32?lu应用条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的
阻力损失计算。 d2
15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?
u?de16、非圆形管的水力当量直径是如何定义的?能否按计算流量? 4
4?管道截面积4au?de?当量直径定义为de?。不能按该式计算流量。浸润周边?4
17、在满流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管
长不同位子的速度而言，22
是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度?
因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重
力而加快，重力只体现在压强的变化上。
20、是否在任何管路中,流量增大阻力损失就增大;流量减小阻力损
失就减小?为什么?
不一定，具体要看管路状况是否变化。
1、系统与控制体
系统或物系是包含众多流体质点的集合。系统与辩解之间的分界面
为系统的边界。系统与外界可以有力的作用与能量的交换，但没有
质量交换，系统的边界随着流体一起运动，因而其形状和大小都可
随时间而变化。（拉格朗日）
当划定一固定的空间体积来考察问题，该空间体积称为控制体。构
成控制体空间界面称为控制面。控制面是封闭的固定界面，流体可
以自由进出控制体，控制面上可以有力的作用与能量的交换（欧拉）
2、什么是流体流动的边界层？边界层分离的条件是什么？
答案：流速降为未受边壁影响流速（来流速度）的99%以内的区域
为边界层，即边界影响未及的区域。
流道扩大造成逆压强梯度，逆压强梯度容易造成边界层的分离，边
界层分离造成大量漩涡，大大增加机械能消耗。
3、动量守恒和机械能守恒应用于流体流动时，二者关系如何？
当机械能守恒定律应用于实际流体时，由于流体的粘性导致机械能
的耗损，在机械能恒算式中将出现hf项，但动量守恒只是将力和动量变化率联系起来，未涉及能量和消耗问题。
4、塑性流体
只有当施加的剪应力大于某一临界值（屈服应力）后才开始流动
5、涨塑性
在某一剪切范围内表现出剪切增稠现象，即粘度随剪切率增大而升
高
6、假塑性
在某一剪切率范围内，粘度随剪切率增高而下降的剪切稀化现象
7、触变性，震凝性
8、粘弹性
爬捍效应，挤出胀大，无管虹吸
9、定态流动
运动空间个点的状态不随时间而变化
10、何谓轨线？何谓流线？为什么流线互不相交？
同一点在指定某一时刻只有一个速度
12、流体流动过程中，稳定性是指什么？定态性是指什么？
稳定性是指系统对外界扰动的反应
定态性是指有关运动参数随时间的变化情况
13、因次分析法规化试验的主要步骤
（1）析因实验——寻找影响过程的主要因素
（2）规划试验——减少实验工作量
（3）数据处理——实验结果的正确表达
14、平均流速
单位时间内流体在流动方向上流经的距离称为流速，在流体流动中
通常按流量相等的原则来确定平均流速
15、伯努利方程的物理意义
在流体流动中，位能，压强能，动能可相互转换，但其和保持不变
16、理想流体与非理想流体
前者粘度为零，后者为粘性流体
17、局部阻力当量长度
近似地认为局部阻力损失可以相当于某个长度的直管
18、可压缩流体
有较大的压缩性，密度随压强变化
19、转子流量计的特点
恒流速，恒压差
第二章流体输送机械
1、什么是液体输送机械的压头或扬程？
流体输送机械向单位重量流体所提供的能量
2、离心泵的压头受哪些因素影响？
与流量，转速，叶片形状及直径大小有关
3、后弯叶片有什么优点？有什么缺点？
优点：后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高
缺点：产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大
4、何谓“气缚”现象？产生此现象的原因是什么？如何防止气缚？因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象
原因是：离心泵产生的压差与密度成正比，密度小，压差小，吸不上液体。
措施：灌泵，排气
5、影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些？
6、离心泵的工作点是如何确定的？有哪些调节流量的方法？
离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的
调节出口阀，改变泵的转速
9、何谓泵的汽蚀？如何避免汽蚀？
泵的气蚀是指液体在泵的最低压强处（叶轮入口）气化形成气泡，又在叶轮中因压强升
高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和腐蚀的现象
规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量；通过计算，确定泵的实际安装高度低于允许安装高度
10、什么是正位移特性？
流量由泵决定，与管路特性无关
11、往复泵有无汽蚀现象？
有，这是由液体气化压强所决定的
12、为什么离心泵启动前应关闭出口阀，而漩涡泵启动前应打开出口阀？
这与功率曲线的走向有关，离心泵在零流量时功率符合最小，所以在启动时关闭出口阀，使电机负荷最小；而漩涡泵在大流量时功率负荷最小，所以启动时要开启出口阀，使电机负荷最小
通风机给每立方米气体加入的能量为全压，其中动能部分为动风压。
比
14、某离心通风机用于锅炉通风，通风机放在炉子前与放在炉子后
比较，在实际通风的质量流量，电机所需功率上有何不同？为什么？
风机在前，气体密度大，质量流量大，电机功率负荷也大
风机在后，气体密度小，质量流量小，电机功率负荷也小
1、离心泵的主要构件
叶轮和蜗壳
2、离心泵与往复泵的比较
3、真空泵的主要特性
极限真空（残余压强），抽气速率（抽率）
4、简述往复泵的水锤现象。往复泵的流量调节方法有几种？
流量的不均匀时往复泵的严重缺点，它不仅是往复泵不能用于某些
对流量均匀性要求较高的场所，而且使整个管路内的液体处于变速
运动状态，不但增加了能量损失，且易产生冲击，造成水锤现象，
并降低泵的吸入能力。
提高管路流量均运行有如下方法：（1）采用多缸往复泵（2）装置空气室
流量调节方法：（1）旁路调节（2）改变曲柄转速和活塞行程
第三章液体的搅拌
1、搅拌的目的是什么？
①. 加快互溶液体的混合
②. 使一种液体以液滴形式均匀分布于另一种不互溶的液体中
③. 使气体以气泡的形式分散于液体中
④. 使固体颗粒在液体中悬浮
⑤. 加强冷热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热
2、为什么要提出混合尺度的概念？
因调匀度与取样尺度有关，引入混合尺度反映更全面
3、搅拌器的两个功能是什么？改善搅拌效果的工程措施有哪些（？（1）产生强大的总体流动（2）产生强烈的湍动或强剪切力场
4、旋桨式，涡轮式，大叶片低转速搅拌器，各有什么特长和缺陷？
旋桨式适用于宏观调匀，不适用于固体颗粒悬浮液；涡轮式适用于
小尺度均匀，不适用于固体颗粒悬浮液；大叶片低速搅拌器适用于
高粘度液体或固体颗粒悬浮液，不适用于低粘度液体混合
5、提高液流的湍动程度可采取哪些措施？
（1）提高转速（2）阻止液体圆周运动，加挡板，破坏对称性（3）装导流筒，消除短路，清除死区
6、大小不一的搅拌器能否适用同一条功率曲线？为什么？
只要几何相似就可以使用同一根功率曲线，因为无因次化之后，使
用了这一条件
7、选择搅拌器放大准则的基本要求是什么？
混合效果与小式相符
1、宏观混合与微观混合
宏观混合是从设备尺度到微团尺度或最小漩涡尺度考察物系的均匀
性；微观混合是从分子尺度上考察物系的均匀性
2、常用搅拌器的性能
大叶片低转速：桨叶尺寸大，转速低，旋转直径约为0、5~0、8倍的搅拌釜直径，可用于较高粘度液体的搅拌。
3、影响搅拌功率的因素
4、搅拌功率的分配
等功率条件下，加大直径降低转速，更多的功率消耗于总体流动，
有利于大尺度上的调匀；反之，减小直径提高转速，则更多的功率
消耗于湍动，有利于微观混合。
5、简述搅拌釜中加挡板或导流筒的主要作用分别是什么
加挡板：有效地阻止容器内的圆周运动
《化工原理》第四版习题答案解析
《化工原理》第四版习题答案解析
绪 论 【0-1】 1m 3水中溶解0.05kmol CO 2，试求溶液中CO 2的摩尔分数，水的密度为100kg/m 3。 解 水33kg/m kmol/m 1000 100018 = CO 2的摩尔分数 (4005) 89910100000518 -= =?+ x 【0-2】在压力为101325Pa 、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。试求：(1)甲醇的饱和蒸气压A p ；(2)空气中甲醇的组 成，以摩尔分数 A y 、质量分数ωA 、浓度A c 、质量浓度ρA 表示。 解 (1)甲醇的饱和蒸气压 o A p .lg ..1574997197362523886 =- +o A p .169=o A p kPa (2) 空气中甲醇的组成 摩尔分数 (169) 0167101325 = =A y 质量分数 ...(.)016732 01810167321016729 ω?= =?+-?A 浓度 3..kmol/m .A A p c RT -= ==??316968210 8314298 质量浓度 ../A A A c M kg m ρ-=??=3368210320218 = 【0-3】1000kg 的电解液中含NaOH 质量分数10%、NaCl 的质量分数10%、2H O 的质量分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结 晶分离后的浓缩液中含 NaOH 50%、NaCl 2%、2H O 48%，均为质量分数。试求：(1)水分蒸发量；(2)分离的食盐量；(3)食盐分离 后的浓缩液量。在全过程中，溶液中的 NaOH 量保持一定。 解 电解液1000kg 浓缩液中 NaOH 1000×0.l=100kg NaOH ω=0.5（质量分数） NaOH 1000×0.l=100kg NaCl ω=0.02（质量分数） 2H O 1000×0.8=800kg 2H O ω =0.48（质量分数） 在全过程中，溶液中 NaOH 量保持一定，为100kg 浓缩液量为/.10005 200=kg 200kg 浓缩液中，水的含量为200×0.48=96kg ，故水的蒸发量为800-96=704kg 浓缩液中 NaCl 的含量为200×0.02=4kg ，故分离的 NaCl 量为100-4=96kg
化工原理第四版陈敏恒答案
化工原理陈敏恒第三版上册答案 【篇一：化工原理答案第三版思考题陈敏恒】 lass=txt>传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。 3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理 论、表面更新理论。 5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和 气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。 8、操作中精馏塔，保持f,q,xf,d不变，（1）若采用回流比r小于最小回流比rmin，则xd减小，xw增大（2）若r增大，则xd增大, xw减小 ,l/v增大。 9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态 f,xf,q不变，则l/v变小，xd变小，xw变小。 10、精馏塔设计时采用的参数f,q,xf,d,xd,r均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内 实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增 大，所需理论板数减小。 11、某精馏塔的设计任务：原料为f,xf，要求塔顶为xd，塔底为xw，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量v’不变，加料热状况由原来的 饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数nt 增加，精馏段上升蒸汽量v 减少，精馏段下降液体量l 减少，提馏段下降液体量l’ 不变。（增加、不变、减少） 不变，增大xf,，则：d 12、操作中的精馏塔，保持f,q，xd,xw,v’， 变大,r变小,l/v变小（变大、变小、不变、不确定） 1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离? 萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的）不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，从另一种溶剂（溶解度小的） 中提取出来，再用分液将它们分离开来。分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离, 蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的 某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而达到分 离提纯的目的。冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般
(完整版)化工原理下册习题及章节总结(陈敏恒版)
第八章课堂练习： 1、吸收操作的基本依据是什么？答：混合气体各组分溶解度不同 2、吸收溶剂的选择性指的是什么：对被分离组分溶解度高，对其它组分溶解度低 3、若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为难溶气体。 4、易溶气体溶液上方的分压低，难溶气体溶液上方的分压高。 5、解吸时溶质由液相向气相传递；压力低，温度高，将有利于解吸的进行。 6、接近常压的低浓度气液平衡系统，当总压增加时，亨利常数E不变，H 不变，相平衡常数m 减小 1、①实验室用水吸收空气中的O2，过程属于（B ） A、气膜控制 B、液膜控制 C、两相扩散控制 ②其气膜阻力（C）液膜阻力A、大于B、等于C、小于 ２、溶解度很大的气体，属于气膜控制 ３、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时，则1/Ky=1/ky+ m /kx 4、若某气体在水中的亨利常数E值很大，则说明该气体为难溶气体 5、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG，当(气膜阻力1/HkG) 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 1、低含量气体吸收的特点是L 、G 、Ky 、Kx 、T 可按常量处理 2、传质单元高度HOG分离任表征设备效能高低特性，传质单元数NOG表征了（分离任务的难易）特性。 3、吸收因子A的定义式为L/（Gm），它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比 4、当A<1时，塔高H=∞，则气液两相将于塔底达到平衡 5、增加吸收剂用量，操作线的斜率增大，吸收推动力增大，则操作线向（远离）平衡线的方向偏移。 6、液气比低于（L/G）min时，吸收操作能否进行？能 此时将会出现吸收效果达不到要求现象。 7、在逆流操作的吸收塔中，若其他操作条件不变而系统温度增加，则塔的气相总传质单元高度HOG将↑，总传质单元数NOG 将↓，操作线斜率（L/G）将不变。 8、若吸收剂入塔浓度x2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率↑，出口气体浓度↓。 9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成x2增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将（ A ）。 A.不变 B.不确定 C.减小 D.增大 吸收小结： 1、亨利定律、费克定律表达式 2、亨利系数与温度、压力的关系；E值随物系的特性及温度而异，单位与压强的单位一致；m与物系特性、温度、压力有关（无因次） 3、E、H、m之间的换算关系 4、吸收塔在最小液气比以下能否正常工作。 5、操作线方程（并、逆流时）及在y~x图上的画法 6、出塔气体有一最小值，出塔液体有一最大值，及各自的计算式 7、气膜控制、液膜控制的特点 8、最小液气比(L/G)min、适宜液气比的计算 9、加压和降温溶解度高，有利于吸收 减压和升温溶解度低，有利于解吸
化工原理第四版思考题标准答案
化工原理第四版思考题答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
3-2 球形颗粒在流体中从静止开始沉降，经历哪两个阶段？何谓固体颗粒在流体中的沉降速度？沉降速度受那些因素的影响？ 答：1、加速阶段和匀速阶段；2、颗粒手里平衡时，匀速阶段中颗粒相对于流体的运动速度t μ3、影响因素由沉降公式确定ξρρ以及、、p p d 。（93页3-11式） 3-6 球形颗粒于静止流体中在重力作用下的自由沉降都受到哪些力的作用？其沉降速度受哪 些因素影响? 答：重力，浮力，阻力；沉降速度受 颗粒密度、流体密度 、颗粒直径及阻力系数有关 3-7 利用重力降尘室分离含尘气体中的颗粒，其分离条件是什么？ 答：停留时间>=沉降时间（t u u H L ≥) 3-8 何谓临界粒径？何谓临界沉降速度？ 答：能 100%除去的最小粒径；临界颗粒的沉降速度。 3-9 用重力降尘室分离含尘气体中的尘粒，当临界粒径与临界沉降速度为一定值时，含尘气 体的体积流量与降尘室的底面积及高度有什么关系？ 答：成正比 WL V · u q t s ≤ 3-10 当含尘气体的体积流量一定时，临界粒径及临界沉降速度与降尘室的底面积 WL 有什么 关系。 答：成反比 3-12 何谓离心分离因数？提高离心分离因数的途径有哪些？ 答：离心分离因数：同一颗粒所受到离心力与重力之比；提高角速度，半径（增大转速） 3-13 离心沉降与重力沉降有何不同？ 答：在一定的条件下，重力沉降速度是一定的，而离心沉降速度随着颗粒在半径方向上的位置不同而变化。 3-15 要提高过滤速率，可以采取哪些措施？ 答：过滤速率方程 () e d d V V P A V +?=γμυτ 3-16 恒压过滤方程式中，操作方式的影响表现在哪里？ 答： 3-17 恒压过滤的过滤常数 K 与哪些因素有关？ 答：μγυP K ?=2表明K 与过滤的压力降及悬浮液性质、温度有关。 第四章 传热 4-1 根据传热机理的不同，有哪三种基本传热方式？他们的传热机理有何不同？ 答：三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热。 ①热传导（简称导热）：热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程。 在固体、液体和气体中都可以发生。 ②对流传热：由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有流体流动的场合。③热辐射：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。 4-2 傅立叶定律中的负号表示什么意思？ 答：热量传递的方向沿着温度梯度下降的方向。 4-3 固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？ 答：一般固体>液体>气体
化工原理第四版答案
第二章 流体输送机械 【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验，水的体积流量为540m 3/h ，泵出口压力表读数为350kPa ，泵入口真空表读数为30kPa 。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ，吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ，试求泵的扬程。 解 水在15℃时./39957kg m ρ=，流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =，真空表30V p kPa =-（表压） 压力表与真空表测压点垂直距离00.35 h m = 管径..12035031d m d m ==， 流速 / ./(.) 122 1 540360015603544V q u m s d ππ == =? . ../.2 2 1212035156199031d u u m s d ???? ==?= ? ????? 扬程 2 2 2102M V p p u u Ηh ρg g --=++ ()(.)(.)....?--?-=++ ??3322 35010301019915603599579812981 ....m =++=0353890078393 水柱 【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液，其他性质可视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个开口容器的液面间的高度不变，试说明：(1)泵的压头（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。 解 (1)液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。（见教材） (2)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。 (3)液体密度ρ增大，则轴功率V q gH P ρη = 将增大。 【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时，水的流量为18m 3/h ，扬程为20m(H 2O)。试求：(1)泵的有效功率，水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时，泵的流量与扬程将变为多少？ 解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===33 1820 1000水柱， 有效功率 .e V P q gH W ρ== ???=18 1000981209813600 (2) 转速 /min 11450n r =时流量3118V q m h =／，扬程1220m H O H =柱
化工原理(陈敏恒)思考题
第一章流体流动 问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件? 答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。 问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点? 答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。 问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降? 答3．分子间的引力和分子的热运动。 通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。 问题4. 静压强有什么特性? 答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。 问题5. 图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10-3m2，水和容器总重10N。 (1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)； (2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？ 题5附图题6附图 答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。 2）内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa； 外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。 因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。 问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R1、R2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R1与R2有何变化？(说明理由) 答6．容器A的液体势能下降，使它与容器B的液体势能差减小，从而R2减小。R1不变，因为该U形管两边同时降低，势能差不变。 问题7. 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好? 答7．由静力学方程可以导出Δp=H(ρ冷-ρ热)g，所以H增加，压差增加，拔风量大。 问题8.什么叫均匀分布? 什么叫均匀流段? 答8．前者指速度分布大小均匀；后者指速度方向平行、无迁移加速度。 问题9. 伯努利方程的应用条件有哪些?
化工原理答案 第四章 传热
第四章 传 热 热传导 【4-1】有一加热器，为了减少热损失，在加热器的平壁外表面，包一层热导率为(m·℃)、厚度为300mm 的绝热材料。已测得绝热层外表面温度为30℃，另测得距加热器平壁外表面250mm 处的温度为75℃，如习题4-1附图所示。试求加热器平壁外表面温度。 解 2375℃, 30℃t t == 计算加热器平壁外表面温度1t ，./()W m λ=?016℃ (1757530025005016016) t --= ..145 025********t =?+=℃ 【4-2】有一冷藏室，其保冷壁是由30mm 厚的软木做成的。软木的热导率λ= W/(m·℃)。若外表面温度为28℃，内表面温 度为3℃，试计算单位表面积的冷量损失。 解 已 知 .(),.123℃, 28℃, =0043／℃ 003t t W m b m λ==?=， 则单位表面积的冷量损失为 【4-3】用平板法测定材料的热导率，平板状材料的一侧用电热器加热，另一侧用冷水冷却，同时在板的两侧均用热电偶测量其表面温度。若所测固体的表面积为0.02m 2 ，材料的厚度为0.02m 。现测得电流表的读数为2.8A ，伏特计的读数为140V ，两侧温度分别为280℃和100℃，试计算该材料的热导率。 解 根据已知做图 热传导的热量 .28140392Q I V W =?=?= .().() 12392002 002280100Qb A t t λ?= = -- 【4-4】燃烧炉的平壁由下列三层材料构成：耐火砖层，热导率λ=(m·℃)，厚度230b mm =；绝热砖层，热导率λ=(m·℃)；普通砖层，热导率λ=(m·℃)。 耐火砖层内侧壁面温度为1000℃，绝热砖的耐热温度为940℃，普通砖的耐热温度为130℃。 (1) 根据砖的耐热温度确定砖与砖接触面的温度，然后计算绝热砖层厚度。若每块绝热砖厚度为230mm ，试确定绝热砖层的厚度。 (2) 若普通砖层厚度为240mm ，试计算普通砖层外表面温度。 解 (1)确定绝热层的厚度2b 温度分布如习题4-4附图所示。通过耐火砖层的热传导计算热流密度q 。 习题4-1附图 习题4-3附图
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(传热 复习笔记)
6.1 复习笔记 一、概述 1．传热目的 （1）加热或冷却，使物料达到指定的温度； （2）换热，以回收利用热量或冷量； （3）保温，以减少热量或冷量的损失。 生产上最常遇到的是冷、热两种流体之间的热量交换。若加热和冷却同属一个生产过程，则可采用图6-1所示的换热流程以同时达到加热和冷却的目的。 图6-1 典型的换热流程 1-换热器；2-反应器 2．工业上的传热过程 （1）直接接触式传热 对某些传热过程，可使冷、热流体直接接触进行传热。这种接触方式，传热面积大，设备亦简单。由于冷、热流体直接接触，这种传热方式必伴有传质过程同时发生。因此，直接接触式传热在原理上与单纯传热过程有所不同。 （2）间壁式传热
工业上应用最多的是间壁式传热过程。间壁式换热器类型很多，其中最简单而又最典型的结构是套管式换热器。在套管式换热器中，冷、热流体分别通过环隙和内管，热量自热流体传给冷流体。这种热量传递过程包括三个步骤： ①热流体给热于管壁内侧； ②热量自管壁内侧传导至管壁外侧； ③管壁外侧给热于冷流体。 在冷、热流体之间进行的热量传递总过程通常称为传热（或换热）过程，而将流体与壁面之间的热量传递过程称为热过程，以示区别。 （3）蓄热式传热 这种传热方式是首先使热流体流过蓄热器中固体壁面，用热流体将固体填充物加热；然后停止热流体，使冷流体流过固体表面，用固体填充物所积蓄之热量加热冷流体。如此周而复始，冷、热流体交替流过壁面，达到冷热流体之间传热的目的。 蓄热式换热器又称蓄热器，是由热容量较大的蓄热室构成，室内可填充耐火砖等各种填料。 3．传热过程 （1）传热速率 ①热流量Q：即单位时间内热流体通过整个换热器的传热面传递给冷流体的热量，单位为W； ②热流密度（或热通量）q：单位时间、通过单位传热面积所传递的热量，单位为W/m2。即 与热流量Q不同，热流密度q与传热面积A大小无关，完全取决于冷、热流体之间的
[全]陈敏恒《化工原理》考研真题详解[下载全]
陈敏恒《化工原理》考研真题详解 1流体在圆形直管中流动时，若流动已进入完全湍流区，则随着流速的增大，下列四种论述中正确的是（）。[华南理工大学2017年研] A．摩擦系数减少，阻力损失增大 B．摩擦系数是雷诺数和相对粗糙度的函数，阻力损失与流速的平方成正比C．摩擦系数减少，阻力损失不变 D．摩擦系数与流速无关，阻力损失与流速的平方成正比 【答案】D查看答案 【解析】当流体进入完全湍流区时，摩擦系数和粗糙程度有关，而随着流速的增大，摩擦系数不变，由阻力损失公式可知，阻力损失只与流速的平方成正比。2层流与湍流的本质区别是（）。[中南大学2012年研] A．湍流流速＞层流流速 B．流道截面大地为湍流，截面小的为层流 C．层流的雷诺数＜湍流的雷诺数 D．层流无径向脉动，而湍流有径向脉动
【答案】D查看答案 【解析】流体做层流流动时，其质点做有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。流体做湍流流动时，其质点做不规则的杂乱运动并相互碰撞，产生大大小小的漩涡，即湍流向前运动的同时，还有径向脉动。 3一台正在工作的往复泵，关于其流量表述正确的是（）。[浙江大学2014年研] A．实际流量与出口阀的开度有关 B．实际流量与活塞的行程（移动距离）无关 C．实际流量与电机转速无关 D．实际流量与泵的扬程在一定范围内有关 【答案】C查看答案 【解析】往复泵的流量（排液能力）只与泵的几何尺寸和活塞的往复次数有关，而与泵的压头及管路情况无关，即无论在什么压头下工作，只要往复一次，泵就排出一定体积的液体，所以往复泵是一种典型的容积式泵。 编辑 搜图
请点击输入图片描述 4离心泵的调节阀关小时，（）。[华南理工大学2017年研] A．吸入管路的阻力损失不变 B．泵出口压力减少 C．泵入口处真空度减小 D．泵工作点的扬程减小 【答案】C查看答案 【解析】离心泵的调节阀一般位于出口管路，调节阀关小时管路流量减小，入口阻力减小，出口阻力损失增大，由伯努利方程可知流量减小，则泵入口真空度减小、泵出口的压力增大，由泵的特性曲线可知，泵的工作点的扬程增大。 5推导液体流过滤饼（固定床）的过滤基本方程式的基本假设是：液体在多孔介质中流型属（），依据的公式是（）公式。[南京理工大学2010年研] A．层流，欧根 B．湍流，欧根 C．层流，柯士尼 D．湍流，柯士尼 【答案】C查看答案
化工原理答案第三版思考题陈敏恒
4.什么是传质?简要说明传质有哪些方式? 传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。 3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。 5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。 8、操作中精馏塔，保持F,q,xF,D不变，（1）若采用回流比R小于最小回流比Rmin，则x D减小，xW增大（2）若R增大，则xD增大, xW减小,L/V增大。 9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态F,xF,q不变，则L/V变小，xD变小，xW变小。10、精馏塔设计时采用的参数F,q,xF,D,xD,R均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增大，所需理论板数减小。 11、某精馏塔的设计任务：原料为F,xF，要求塔顶为xD，塔底为xW，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量V’不变，加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数NT 增加，精馏段上升蒸汽量V 减少，精馏段下降液体量L 减少，提馏段下降液体量L’不变。（增加、不变、减少） 12、操作中的精馏塔，保持F,q，xD,xW,V’,不变，增大xF,，则：D变大,R变小,L/V变小（变大、变小、不变、不确定） 1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离? 萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂 中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的）不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，再用分液将它们分离开来。分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离, 蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。也可用于除去水中或其他液体中的难挥发或物。2.蒸馏和蒸发有什么区别? 蒸馏：指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。 蒸发：是液体在任何温度下发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象。 即：前者分离液体混合物，后者则没这方面要求。 蒸馏与蒸发的原理相同，都是使液体加热挥发二者的目的不同，操作也有不同之处蒸馏是用于分离沸点差异显著的两种液体组成的混合物或提取溶液中的溶剂，蒸发是用于提取溶液中的溶质 第八章气体吸收 问题1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作费用花费在哪? 答1．吸收的目的是分离气体混合物。 基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。 操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。
化工原理第四版课后答案(化学工业出版社)
绪论 【0-1】1m3水中溶解0.05kmol CO2，试求溶液中CO2的摩尔分数，水的密度为100kg/m3。 解水 CO2的摩尔分数 【0-2】在压力为101325、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。试求： (1)甲醇的饱和蒸气压；(2)空气中甲醇的组成，以摩尔分数、质量分数、浓度、质量浓度表示。 解(1)甲醇的饱和蒸气压 (2)空气中甲醇的组成 摩尔分数 质量分数 浓度 质量浓度 【0-3】1000kg的电解液中含质量分数10%、的质量分数10%、的质量 分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结晶分离后的浓缩液中含50%、2%、 48%，均为质量分数。试求：(1)水分蒸发量；(2)分离的食盐量；(3)食盐分离后的浓缩 液量。在全过程中，溶液中的量保持一定。 解电解液1000kg浓缩液中 1000×0.l=100kg=0.5（质量分数） 1000×0.l=100kg=0.02（质量分数） 1000×0.8=800kg=0.48（质量分数） 在全过程中，溶液中量保持一定，为100kg 浓缩液量为 200kg浓缩液中，水的含量为200×0.48=96kg，故水的蒸发量为800-96=704kg 浓缩液中的含量为200×0.02=4kg，故分离的量为100-4=96kg
第一章流体流动 流体的压力 【1-1】容器A中的气体表压为60kPa，容器B中的气体真空度为Pa。试分别求出A、B二容器中气体的绝对压力为若干帕，该处环境的大气压力等于标准大气压力。 解标准大气压力为101.325kPa 容器A的绝对压力 容器B的绝对压力 【1-2】某设备进、出口的表压分别为-12kPa和157kPa，当地大气压力为101.3kPa。试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。 解进口绝对压力 出口绝对压力 进、出口的压力差 流体的密度 【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中，正庚烷的摩尔分数为0.4，试求该混合液在20℃下的密度。 解正庚烷的摩尔质量为，正辛烷的摩尔质量为。 将摩尔分数换算为质量分数 正庚烷的质量分数 正辛烷的质量分数 从附录四查得20℃下正庚烷的密度，正辛烷的密度为 混合液的密度 【1-4】温度20℃，苯与甲苯按4:6的体积比进行混合，求其混合液的密度。 解20℃时，苯的密度为，甲苯的密度为。 混合液密度 【1-5】有一气柜，满装时可装混合气体，已知混合气体各组分的体积分数为
《化工原理》第四版习题答案解析
绪 论 【0-1】 1m 3水中溶解0.05kmol CO 2，试求溶液中CO 2的摩尔分数，水的密度为100kg/m 3。 解 水33kg/m kmol/m 1000 100018 = CO 2的摩尔分数 (4005) 89910100000518 -= =?+ x 【0-2】在压力为101325Pa 、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。试求：(1)甲醇的饱和蒸气压A p ；(2)空气中甲醇的组 成，以摩尔分数 A y 、质量分数ωA 、浓度A c 、质量浓度ρA 表示。 解 (1)甲醇的饱和蒸气压 A p .lg ..157499 7197362523886 =- +A p .169=A p kPa (2) 空气中甲醇的组成 摩尔分数 (169) 0167101325 = =A y 质量分数 ...(.)016732 01810167321016729 ω?= =?+-?A 浓度 3..kmol/m .A A p c RT -= ==??316968210 8314298 质量浓度 ../A A A c M kg m ρ-=??=3368210320218 = 【0-3】1000kg 的电解液中含NaOH 质量分数10%、NaCl 的质量分数10%、2H O 的质量分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结 晶分离后的浓缩液中含 NaOH 50%、NaCl 2%、2H O 48%，均为质量分数。试求：(1)水分蒸发量；(2)分离的食盐量；(3)食盐分离 后的浓缩液量。在全过程中，溶液中的 NaOH 量保持一定。 解 电解液1000kg 浓缩液中 NaOH 1000×0.l=100kg NaOH ω=0.5（质量分数） NaOH 1000×0.l=100kg NaCl ω=0.02（质量分数） 2H O 1000×0.8=800kg 2H O ω =0.48（质量分数） 在全过程中，溶液中 NaOH 量保持一定，为100kg 浓缩液量为/.10005 200=kg 200kg 浓缩液中，水的含量为200×0.48=96kg ，故水的蒸发量为800-96=704kg 浓缩液中 NaCl 的含量为200×0.02=4kg ，故分离的 NaCl 量为100-4=96kg
化工原理陈敏恒(少学时)第三版前半部分期中复习 概念部分
化工原理课程期中复习 概念部分 绪论 1.合成氨223+32N H NH ←??????→高温、高压、催化剂 (1) 原料气制备：将煤、天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气； (2) 净化：对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质； (3) 氨合成：将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。 ※ 2.对物料进行大规模的物理或化学加工的过程称为化学工业生产过程， 简称化工过程。 3.尽管用不同原料生产不同的产品的化工过程相差很大，但它们都是由若干个简单过程（单元操作）按一定 的顺序和方式组合而成的。 单元操作：指在各种化工过程中，遵守同一基本原理，所用设备相似，作用相同，仅发生物理变化过程的那些操作，称为单元操作。包括两个方面：过程与设备。 化工原理的目的：满足工艺要求。 4.单元操作特点： (1) 都是物理加工过程。 (2) 都是化工生产过程中的共有操作。 (3) 用于不同化工生产过程的同一单元操作，其原理相同，设备通用。 5.单元操作主要分类 动能传递：流体输送、沉降、过滤、离心分离、搅拌、固体流化态等 热量传递：加热、冷却、蒸发 质量传递蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥、结晶、膜分离 6.重要基本概念
(1)物料衡算——质量守恒定律 稳定过程中：进入的物料量=排出的物料量 (2)能量衡水——能量守恒定律 稳定过程中；进入的能力=排出的能量 (3)平衡关系——说明过程进行的方向和所能达到的极限在一定的T、P下，相平衡的两浓度有着确定的关系 反应能否进行以及方向和极限 (4)过程速率——快慢程度，关系到生产过程设备的大小过程速率=过程推动力/过程阻力 推动力：压差、温差、浓差 (5)经济核算
化工原理答案第三版思考题陈敏恒
4.什么是传质简要说明传质有哪些方式 传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。 3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。 5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。 8、操作中精馏塔，保持F,q,xF,D不变，（1）若采用回流比R小于最小回流比Rmin，则x D减小，xW增大（2）若R增大，则xD增大, xW减小 ,L/V增大。 9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态F,xF,q不变，则L/V变小，xD变小，xW变小。 10、精馏塔设计时采用的参数F,q,xF,D,xD,R均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增大，所需理论板数减小。 11、某精馏塔的设计任务：原料为F,xF，要求塔顶为xD，塔底为xW，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量V’不变，加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数N T 增加，精馏段上升蒸汽量V 减少，精馏段下降液体量L 减少，提馏段下降液体量L’不变。（增加、不变、减少） 12、操作中的精馏塔，保持F,q，xD,xW,V’,不变，增大xF,，则：D变大,R变小,L/V变小（变大、变小、不变、不确定） 1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离 萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的）不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，再用分液将它们分离开来。分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离, 蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。也可用于除去水中或其他液体中的难挥发或物。2.蒸馏和蒸发有什么区别 蒸馏：指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。 蒸发：是液体在任何温度下发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象。 即：前者分离液体混合物，后者则没这方面要求。 蒸馏与蒸发的原理相同，都是使液体加热挥发二者的目的不同，操作也有不同之处蒸馏是用于分离沸点差异显著的两种液体组成的混合物或提取溶液中的溶剂，蒸发是用于提取溶液中的溶质 第八章气体吸收 问题1. 吸收的目的和基本依据是什么吸收的主要操作费用花费在哪 答1．吸收的目的是分离气体混合物。 基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。 操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。
化工原理第四版陈敏恒答案
第一章习题 静压强及其应用 1. 用图示的U形压差计测量管道A点的压强，U形压差计与管道的连接导管中充满水。指示剂为汞，读数R=120mm，当地大气压p a=760mmHg，试求： (1) A点的绝对压强，Pa； (2) A点的表压，mH2O。 2. 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量，采用图示的装置。测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U形压差计读数为R=130mm，通气管距贮槽底面h=20cm，贮槽直径为2m，液体密度为980kg/m3。试求贮槽内液体的储存量为多少吨？
3. 一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880kg/m3。液面距槽底9m，槽底侧面有一直径为500mm的人孔，其中心距槽底600mm，人孔覆以孔盖，试求： (1) 人孔盖共受多少液柱静压力，以kg(f)表示； (2) 槽底面所受的压强是多少Pa？ 4. 附图为一油水分离器。油与水的混合物连续进入该器，利用密度不同使油和水分层。油由上部溢出，水由底部经一倒U形管连续排出。该管顶部用一管道与分离器上方相通，使两处压强相等。已知观察镜的中心离溢油口的垂直距离H s=500mm，油的密度为780kg/m3，水的密度为1000kg/m3。今欲使油水分界面维持在观察镜中心处，问倒U形出口管顶部距分界面的垂直距离H应为多少？ 因液体在器内及管内的流动缓慢，本题可作静力学处理。 5. 用一复式U形压差计测定水管A、B两点的压差。指示液为汞，其间充满水。今测得h1 =1.20m，h2 =0.3m，h3 =1.30m，h4 =0.25m，试以N/m2为单位表示A、B两点的压差Δp。
化工原理习题及答案
第三章机械分离 一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度 s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5. 临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6．过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是_______。 Ａ颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 Ｂ颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 Ｃ颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 Ｄ颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 D 2、颗粒的沉降速度不是指_______。 Ａ等速运动段的颗粒降落的速度 Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度 Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 B 3、对于恒压过滤_______。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的?2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍 D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量___ 。 Ａ增大至原来的2倍Ｂ增大至原来的4倍 Ｄ增大至原来的倍
化工原理第三版(陈敏恒)(下册)课后思考题答案
第八章气体吸收 问题1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作费用花费在哪? 答1．吸收的目的是分离气体混合物。 基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。 操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。 问题2. 选择吸收溶剂的主要依据是什么? 什么是溶剂的选择性? 答2．溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。 溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。 问题3. E, m, H 三者各自与温度、总压有何关系? 答3．m=E/P=HC M/P，m、E、H均随温度上升而增大，E、H基本上与总压无关，m反比于总压。 问题4. 工业吸收过程气液接触的方式有哪两种? 答4．级式接触和微分接触。 问题5. 扩散流J A , 净物流N, 主体流动N M , 传递速率N A 相互之间有什么联系和区别? 答5．N=N M+J A+J B, N A=J A+N M C A/C M。 J A、J B浓度梯度引起；N M微压力差引起；N A溶质传递，考察所需。 问题6. 漂流因子有什么含义? 等分子反向扩散时有无漂流因子? 为什么？ 答6．P/P Bm 表示了主体流动对传质的贡献。 无漂流因子。因为没有主体流动。 问题7. 气体分子扩散系数与温度、压力有何关系? 液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系? 答7．D气∝T1.81/P，D液∝T/μ。 问题8. 修伍德数、施密特数的物理含义是什么? 答8．Sh=kd/D表征对流传质速率与扩散传质速率之比。 Sc=μ/ρD表征动量扩散系数与分子扩散系数之比。 问题9. 传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别? 答9．表面更新理论考虑到微元传质的非定态性，从k∝D推进到k∝D0.5。 问题10. 传质过程中，什么时侯气相阻力控制? 什么时侯液相阻力控制? 答10．mky<
化工原理下册(第三版-陈敏恒)习题解答
第八章气体吸收 1.解：查引忙水的P￡=4_24K：pa p=P-P3=lC1.3~4J4=97.0l5KPa 用十警=筮=歳riS 笫xg?込 解：査25兀，COa-HaO系统￡ = 1,661x1"樹加i设当地大气压为I atm SP 1.033at,且不计S剂分压n 巧=10+ 1.033= 11.033^2 =1.08^10^（绝） = 0.2+1.033= 1.23S3fi = 1.21xl0Wf^^ （绝） 对稀濬痕其比质量分率代九.金 1 0气址10今 .'.X] = 44x ---------- =47弘訂艇禺。 18 7 >Cyin7 & = 44K --------- = 1.73x10T辰Cq /炫禺0 18 爪解1邓忙时，总二4.06x1^朋玖二406x1（/脸勺 =1.38x10-^x32x10^ =4』27蛾￡ 4> 解;筋0—Cb系统，2邙C时，^1 = 0.537xW^A?Pa = 0.537xl0W（2
皆竺=竺沁竺曲"2仆计P 101.3 (q - jf) = 1.09x10'^ (y-儿)二0,00576 4UC, ^2 = 0 80x10^= 0.8x10^ % _空-更迪込"如计P lOlJ 兀-A =0.47x10"^ y-” = 0.00368 5、解：= fn^x= 50x2x10 "^= 0,01 ^-y^)j = 0.025-0.01 = 0.015 (兀7)1 = (5-2)x10 Y= 3x10^ 丁 =坷乜=50 X— = 25 P Q 2 儿=??j2；c = 25x2x10 "=50x10**
化工原理第四版陈敏恒答案
综合型计算 4-13．拟用一板框压滤机在恒压下过滤某悬浮液，已知过滤常数K =7.5×10-5m 2/s 。现要求每一操作周期得到10m 3滤液，过滤时间为0.5h 。悬浮液含固量φ=0.015(m 3固体/m 3悬浮液)，滤饼空隙率ε=0.5，过滤介质阻力可忽略不计。试求：（1）需要多大的过滤面积？（2）现有一板框压滤机，框的尺寸为0.65m×0.65m×0.02m ，若要求仍为每过滤周期得到滤液量10m 3，分别按过滤时间和滤饼体积计算需要多少框？（3）安装所需板框数量后，过滤时间为0.5h 的实际获得滤液量为多少？ 解：（1）τK q =235/3.0180010.7m m 675=??=- 2m 7.20.367 10q V A 2=== （2）按过滤面积需要框 个330.65227.2a 2A n 22=?== 3饼m 0.3090.015 0.510.01510φε1V φV =--?=--= 按滤饼体积需要框 个饼 370.650.020.309ba V n 22=?== 取37个 (3) 安装37个框 A=37×2×0.652=31.3m 2 τK q =235/3.0180010.7m m 675=??=-不变 V=qA=0.367×31.1=11.4 m 3
传热综合型计算 6-31. 质量流量为7200kg/h 的某一常压气体在250根Ф25×2.5mm 的钢管内流动，由25℃加热到85℃，气体走管程，采用198kPa 的饱和蒸汽于壳程加热气体。若蒸汽冷凝给热系数1α= 1×104 W/(m 2.K)，管内壁的污垢热阻为0.0004W K m /2?，忽略管壁、管外热阻及热损失。已知气体在平均温度下的物性数据为：c p =1kJ/(kg ·K)，λ= 2.85×10-2W/(m.K)，μ=1.98×10-2mPa s ?。试求：(1)饱和水蒸汽的消耗量(kg/h)；(2)换热器的总传热系数K (以管束外表面为基准)和管长；(3)若有15根管子堵塞，又由于某种原因，蒸汽压力减至143kPa ，假定气体的物性和蒸汽的冷凝给热系数不变，求总传热系数K'和气体出口温度t 2'。 已知198kPa 时饱和蒸汽温度为120℃，汽化潜热2204kJ/kg ；143kPa 时饱和蒸汽温度为110℃。 解：（1）kW t t C q Q p m 120)2585(13600 7200)(1222=-??=-= h kg s kg Q q m /00.196/05445.02204 1201====γ (2) s).kg/(m 25.48(0.02)2500.7853600/7200A q G 22m =??== 450.0225.48Re 25737101.9810du dG ρμ μ-?====>? 7.0695.010 85.21098.1101Pr 253≈=????==--λμp C 气体被加热 b=0.4 4.08.02Pr Re 023.0d λα= 4.08.02Pr Re 023.0d λα==K m W ./95.957.02573702.01085.2023.024.08.02 =????- K m W K d d R K ?==++=++=2421221/38.7301363.020 2595.9510004.0101111）（）（αα m t ?==---=-----8512025120ln 2585ln )()(2 121t T t T t T t T 60.09℃ m m t l d Kn t KA Q ?=?=外π m t d Kn Q l m 39.109 .60025.014.325038.73101203 =?????=?=外π