2011化工原理试题

2011化工原理试题
2011化工原理试题

1

2011 化工原理试题A

[一]填空题(5分,每空0.5分)

1.离心泵在两容器间输送液体,当被输送的液体的密度增加时,若低位槽敞口,高位槽内为高压,则离心泵的流量(增大),压头(减小),轴功率(增加)。

2.稳态导热时,相互紧贴的厚度相同的两层平壁中温差分布Δt 1 <Δt 2,则两层平壁的导热系数λ1、λ2的大小关系是( λ1>λ2 )。

3.如果Y 1和Y 2分别为进塔气体和出塔气体的摩尔比,则12

1

Y Y Y η-=为(溶质的回收率)

4.只要吸收组分在气相中的分压(大于)液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。

5. 在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系数k y =2kmol/m 2

·h ,气相传质总K y =1.5kmol/m 2

·h ,平衡关系y=0.5x ,则该处气液界面上气相浓度y i 应为(0.01)。

6.对于一定的分离任务,最小回流比所需理论板为( 无穷多)。

7.回流的作用:(提供不平衡的气液两相,是构成气液两相传质的必要条件)。 8.用孔板流量计测量流体时,随流量的增加,孔板前后的压差值将(增加)。

[二]单项选择题(5分,每小题1分)

1.在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值( B )。

A)只取决于Re B)只取决于ε/d C)与ε无关 D)只与ε有关

2.某流体在圆形直管内强制对流,给热系数为α,现在任务变更,管内流速是原来的1/2,已知Re>10000,则管内α是原来的( A )倍。 A)0.574 B)1 C)1.741

3.在精馏操作中,若被分离物系的进料状态由气相变为液相,则提馏段操作线斜率 ( A )。

A)减小 B)增大 C)不变 D)变化不确定

4.在盛有一定量水的鼓泡吸收器中,CO 2与水充分接触后,测得CO 2在气相中的分压为97.1kPa ,CO 2在水中的摩尔分数为

5.17×10-4

,则享利系数为( B )。 A)0.05mol B)1.878×105

kPa C)1.878×105

kmol/m 3

·kPa D)上述全不对 5.用水吸收混合气中的氨,已知气相阻力为 2.6×105m 2

·s ·kPa/kmol,液相阻力为1.3×104m 2

·s ·kPa/kmol ,则有( C ) 。

A)传质阻力集中在液相 B)液膜控制过程 C)气膜控制过程 D)无法判断 [三] 计算题

1.(20分)用泵将贮槽中密度为1200kg/m 3的溶液送到蒸发器内(如图1所示),贮槽内液面维持恒定,其上方压强为101.33×103Pa ,蒸发器上部的蒸发室内操作压强

为26670Pa (真空度),蒸发器进料口高于贮槽内液面15m ,进料量为20m 3/h ,溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg (不包括出口),泵吸入管路与压出管路内径均为60mm 。设该泵的效率为65%,求泵的轴功率。

2

解:取贮槽液面为1―1截面,管路出口内侧为2―2截面,并以1―1截面为基准水平面,在两截面间列柏努利方程。

f e W p u gZ W p u gZ ∑+++=+++ρ

ρ22

22121122

式中 Z 1=0 Z 2=15m p 1=0(表压) p 2=-26670Pa (表压) u 1=0

()

m/s 97.106.0785.03600202

2=?=u f W ∑=120J/kg 5分

将上述各项数值代入,则

5分

泵的有效功率N e 为: N e =W e ·m s 式中

kg/s 67.63600120020=?=?=ρv s q m 4分

N e =246.9×6.67=1647W =1.65kW 3分 η

e N N =

则泵的轴功率为:

kW 54.265

.065.1==N 3分

2. (20分)填料塔内用清水逆流吸收空气中的氨,已知塔的截面积为0.5m 2,要求氨的吸收率为99.5%。已知空气和氨的混合气质量流量为1400kg/h ,混合气的平均摩尔质量为29kg/kmol ,气体总压力为101.3kPa ,其中氨的分压为1.333 kPa 。若实际液

气比是最小液气比的1.4倍,操作温度293K ,汽液平衡关系为Y *=0.75X ,气相总体积吸收系数K y a=0.088kmol/(m 3

·s),试求:(1)最小液气比(L/V )min ;(2)塔底流出液浓度X 1;(3)气相总传质单元高度H OG ;(4)气相总传质单元数N OG ;(5)填料层高度Z 。 解: (1)1 1.333=0.0132101.3A p y P =

=总

1110.0132

=

0.0134110.0132

y Y y ==-- 21(1)0.0134(10.995)0.0000669Y Y η=-=-=

20X =

空气的摩尔流量为11400(1)(10.0132)47.7kmol/h 29

G V y M =

-=-= 112min *

2

0.01340.0000669

()0.746 60.013400.75

Y Y L V X X --===--分 (2)min 1.4() 1.40.746 1.0444L L

V V

==?=

1212110.01340.00006690.013333 1.04440Y Y L V X X X X --====-- 10.013333

0.0128 41.0444

X =

=分

()J/kg

9.2461200

26670

1202

97.181.9152

=-++?=e

W

3

(3)47.7/3600

0.30m 20.0880.5

OG y V H K a =

==Ω?分

(4) *110.750.750.01280.00985Y X ==?= *20Y =

*

1110.01340.009850.

00382Y Y Y ?=-=

-= *

222

0.000066900.00

00669Y Y Y ?=-=-= 1212

0.003820.0000669

0.00009280.00382

ln ln

0.0000669m Y Y Y Y Y ?-?-?=

==?? 120.01340.0000669

14.36 60.0000928

OG

m Y Y N Y --===?分 (5) 14.360.30 4.32m 2OG OG Z N H ==?=分

3. (25分)现用一精馏塔分离某二元理想混合物AB ,进料量为100kmol/h ,进料状态为饱和液体,其中易挥发组分A 的摩尔分数为0.4。精馏塔塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜使用蒸汽加热。已知塔内A 、B 间的平均相对挥发度为1.8,精馏段操作线方程斜率为0.8,塔顶产品出料量为40kmol/h ,其中A 的摩尔分数为0.97。试求: (1) 操作回流比和精馏段操作线方程(4分); (2) 塔釜产品中A 的摩尔分数及B 的回收率(4分);

(3) 精馏段气相负荷、提馏段液相负荷和提馏段操作线方程(6分);

(4) 实际回流比是最小回流比的多少倍(6分); (5) 离开塔顶第二块理论板的气相组成(5分)。 解:

(1)

0.81R

R =+,4R =(1分) 0.97

0.194141

D x R ==++(1分),10.80.194n n y x +=+(2分) (2)10040100*0.440*0.97F D W W F D W W

Fx Dx Wx Wx =+=+?????=+=+??

,0.02W x =(2分)

()()160*(10.02)

0.981100*(10.4)

W W F W x F z ?--=

==--(2分)

(3)()1(41)*40200V R D =+=+=(1分) 4*40160L R D === 1q =,所以: '200V V ==

'16010026L L F =+=+=(2分)

1'260

60*0.02

1.30.006''200200

W n n n n Wx L y x x x V V +=

-=-=-(3分) (4)10.4q F q x z =?==(1分) 1.8*0.4

0.54541 1.8*0.40.6

q q q q

x y x x αα=

=

=+-+(2分)

4

m i n m i n 0.970.5454

0.744

910.970.4

D q D q x y R R x x --===+-- m i n 2.92R =(2分)

m i n 4

1.37

2.92

R R ==(1分) (5)10.97D y x ==(1分)

**

*

1

111***

1111.80.94710.81

x x y x x x x αα==?=+-+(2分) *

21

0.80.1940.8*0.9470.1940.952y x =+=+=(2分)

4.(20分)现有一单管程列管式换热器,管子尺寸Ф25?2.5mm ,管长3.0m ,共40根,拟用来将17000kg/h 的苯从30℃加热到70℃,壳程为120℃饱和水蒸气冷凝,水蒸气冷凝的表面传热系数为α0=10000W/(m 2·℃),管内苯侧污垢热阻0.000833m 2℃/W ,壳程污垢热阻及热损失均忽略不计,管材的热导率为45 W/(m·℃)。操作范围内苯的有关物性参数可视为不变,定压比热容为 1.80 kJ/(kg·℃),粘度为31047.0-?s Pa ?,热导率为 0.14W/(m·℃)。试求: (1) 总传热系数K ;

(2) 判断该换热器是否合用;

(3) 若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

(4) 在操作过程中,可采取什么措施使苯的出口温度达到原工艺要求?并就一种措施

加以定量说明。 解:(1)总传热系数K

管内表面传热系数αi

4

43

241010999.511047.0402.0085.703600

/10.7102.0Re >?=?????=

==-μμρG d u d i i i 04.64

.107

.40.81=?=

=

λ

μ

p r c p

)

/(763Re 023

.024.08.0C m W pr d i

i ??==λ

α

30

000

1084.21R 11-?=+++=αλαm i di i i d d b d d d d K

)/(3522K m W K ?=

(2)换热器是否合用 C t m ?=-----=

?1.6870

12030120ln

)

70120()30120(

W t t c q Q pc mc 5312104.3)3070(108.13600

17000

)(?=-???=

-??=

5

25

18.141

.68352104.3K A m t Q m =??=?=计算

2042.93025.014.340n A m l d =???==π

因实际计算A >A 故该换热器不合用。

(3)若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

C

t t t t t t KA

t q Q pc mc ?='--'---??=-'????'--'---=-'??=4.5912030120ln

)120()30120(42.9352)30(108.13600107.112030120ln

)120()30120()30(c '

22

2

2342

2

2

(4)在操作过程中,可采取什么措施使苯的出口温度达到原工艺要求?并就一种措施加以定量说明。 措施:提高加热蒸汽的压力

C

T T T T T T T T KA

q Q pc mc ?=-----??=-????-----=-??=15470

30ln

)

70()30(42.9352)3070(108.13600107.17030ln

)

70()30T ()3070(c 342

2011 化工原理试题B

[一]填空题(5分,每空0.5分)

1.容器间输送液体,当被输送的液体的密度增加时,若两容器均敞口,则离心泵的流量(不变),压头(不变),轴功率(增加)。 2稳态导热时,相互紧贴的两层平壁中,导热系数为λ

1的一侧温度分布较陡,则两

层平壁的导热系数λ1、λ2的大小关系是( λ1>λ2)。

3.当吸收剂量减少到操作线与平衡线相交时,此时(塔底端)的推动力为零,称此时的液气比为最小液气比。

4.在其他条件不变的条件下,温度升高,享利系数(增大),溶解度系数(减小)。

5.当操作线在平衡线上方时,将进行的传质过程为(吸收)过程。

6.于一定的分离任务,全回流时所需理论板(最少)。

7.回流包括:(顶回流液;塔底回流汽)。

[二]单项选择题(5分,每小题1分)

1. 流体在管内层流流动时,粗糙管的摩擦系数λ数值(A )。 A)只取决于Re B)只取决于ε/d C)与ε无关 D)只与ε有关

2. 某流体在圆形直管内强制对流,给热系数为α,现在任务变更,管内流速是原来的2倍,已知Re>10000,则管内α是原来的(C )倍。 A)0.574 B)1 C)1.741

3. 在精馏操作中,若被分离物系的进料状态由液相变为气相,则提馏段操作线斜率

6

(B)

A)减小 B)增大 C)不变 D)变化不确定

4.在盛有一定量水的鼓泡吸收器中,CO 2与水充分接触后,测得CO 2在气相中的分压为97.1kPa ,CO 2在水中的平衡浓度为2.875×10-2

kmol/m 3

,则溶解度系数为(C )。 A )2.79 kmol/m 3

B) 2.96×10-4

kPa C) 2.96×10-4

kmol/m 3

·kPa D )上述全不对 5. 已知气相分传质系数为k y ,液相分传质系数为k x ,相平衡常数为m ,则气相总传质系数K y 为 ( A )。 A )

x y y k m k K +=11 B)x y y k mk K 111+= C) x

y y mk k K 1

11+= D )上述全不对 [三] 计算题

1.(20分)料液自高位槽流入精馏塔,如附图1所示。塔内压强为1.80×104Pa (表压),输送管道为φ36×2mm 无缝钢管,管长8m 。管路中装有90°标准弯头两个,180°回弯头一个,球心阀(全开)一个。为使料液以3m 3/h 的流量流入塔中,问高位槽应安置多高?(即位差Z 应为多少米)。料液在操作温度下的物性:密度ρ=1000kg/m 3;粘度μ=0.643×10-3

Pa ·s 。已知:摩擦系数λ=0.039。局部阻力系数分别为:突然缩小ζ=0.5,突然扩大损失ζ=1,90°标准弯头ζ=0.75,180°回弯头ζ=1.5,球心阀(全开) ζ=6.4。

解:取管出口处的水平面作为基准面。在高位槽液面1-1与管出口截面2-2间列柏努利方程

f W u p gZ u p gZ ∑+++=++2

22

2222111ρρ

式中 Z 1=Z Z 2=0 p 1=0(表压)

u 1≈0 p 2=1.80×104Pa

()m/s 04.1032.0785.0360034

2

22===d q u v π 4分 阻力损失

2

2

u d l W f ??? ??+=∑ζλ 故:

()204.14.65.175.025.0032.08039.02

???

? ??++?++?

=∑f W 8分 =10.6J/kg

所求位差

()m 97.281

.96.1081.9204.181.910001080.12242212=+?+??=∑++-=g w g u g p p Z f ρ 8分

截面2-2也可取在管出口外端,此时料液流入塔内,速度u 2为零。但局部阻力应计入突然扩大(流入大容器的出口)损失ζ=1,故两种计算方法结果相同。

2.(20分)有一四管程列管式水预热器,用120℃的饱和水蒸气在管间冷凝以预热水,水在Φ25×2.5mm 的钢管内以0.6m/s 的速度流动,其进口温度为20℃,至出口预热到80℃。已知管长

3.0m ,共60根(单程15根)。取水蒸气冷凝表面传热系数为)(100002C m W ??,水的污垢热阻为W C m ???-23106.0,忽略管壁热阻。操作范围内水的有关物性参数可视为不变,其中3

1.988m kg =ρ,s Pa ??=-3

10549.0μ

7

()C kg J c p ???=310174.4,()C m W ??=648.0λ。试求:

(1) 总传热系数K ;

(2) 判断该换热器是否合用;

(3) 若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

(4) 操作一年后,由于水垢积累,换热能力下降,如果水流量不变,进口温度仍

为20℃,而出口温度仅能升至70℃,试求此时的总传染系数K 。

解(1)

i

di i i d d R d d K 000111++=αα 43

108.2159710

549.01

.9886.002.0>=???=

=

ρ

du R e 54.3648

.010549.010174.43

3=???==-λμ

p r c P 4

.08

.0023.0r

e u P R N =

()C m W i ??=???

=8.362554.38.2159702.0648

.0023.04.08.0α 20

25106.020258.3625110000113??+?+=-K ()C m W K ??=9.836 (2)C t m ?=-----=

?48.6580

12020120ln

)

80120()20120(

s

kg q mc /79.2151.9886.002.0785.02=????=W t t c q Q pc mc 5312100.7)2080(10174.479.2)(?=-???=-??=

25

77.1248

.659.836100.7K A m t Q m =??=?=计算

2013.143025.014.360n A m l d =???==π

因实际计算A

C

t t t t t t KA t q Q pc mc ?='--'---??=-'???'--'---=-'??=07.8012020120ln

)120()20120(77.129.836)20(10174.479.212020120ln

)120()20120()20(c '

22

2

2

32

2

2

(4)m

t A Q K '?=''

又 m

t A Q

K ?=

故 ()()m m

m

p mc m p mc m m t t t c q t c q t Q t Q K K '??=

'?-?-='??='605020802070'

8

C t m ?=?48.65,C t m

?='?13.72

7565.0='

K

K ()C m W K ??=?='12.6339.8367565.0

3. (20分)用清水吸收空气和SO 2混合气中的SO 2,已知混合气中SO 2含量为9%,混合气流量为100kmol/h,进塔吸收剂流量为37800kg/h,吸收剂的摩尔质量为18kg/kmol,在吸收操作条件下,系统的平衡关系为Y *=17.8X ,气相总传质单元高度H OG =1.2m, 要求SO 2的吸收率为80%。求(1)塔顶混合气中SO 2的摩尔比Y 2;(2)塔底吸收液中SO 2的摩尔比X 1;(3)气相总传质单元数N OG (4)填料层的高度Z 。 解:

(1)吸收剂摩尔流量为37800

2100kmol/h 18

L =

= 1110.09

=0.099110.09

y Y y ==--

21(1)0.099(10.8)0.0198 6Y Y η=-=-=分

(2)惰性气体流量为1100(1)100(10.09)91kmol/h V y =-=-=

20X =

121291()0(0.0990.0198)0.003432 42100

V X X Y Y L =+

-=+-=分 (3)*1

117.817.80.003430.0611Y X ==?=

*20Y =

*1110.0990.06110.0379Y Y Y ?=-=-= *2220.019800.0198Y Y Y ?=-=-=

1212

0.03790.0198

0.02790.0379

ln ln

0.0198m Y Y Y Y Y ?-?-?=

==?? 120.0990.0198

2.84 80.0279

OG m Y Y N Y --=

==?分 (4) 2.84 1.2 3.41m 2OG OG Z N H ==?=分

4. (25分)现用一精馏塔分离某二元理想混合物AB ,进料量为100kmol/h ,进料状态为饱和蒸汽,其中易挥发组分A 的摩尔分数为50%。精馏塔塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜使用蒸汽加热。已知塔内A 、B 间的平均相对挥发度为3,操作时回流比R=4,塔顶塔底产品中A 的组分分别为90%和10%。试求: (1) 塔顶塔底的产品量(2分);

(2) 精馏段和提馏段的气、液相负荷(6分); (3) 精馏段和提馏段的操作线方程(6分);

(4) 实际回流比是最小回流比的多少倍(6分); (5) 离开塔顶第二块理论板的气相组成(5分)。

9

解:

(1)由已知5.0=F x ,9.0=D x ,1.0=W x

??

?+=+=W D F Wx Dx Fx W D F ,????+?=?+=1.09.05.0100100W D W

D h kmol W D 50==(2分)

(2)精馏段液相流量:h kmol RD L 200==(1分)

已知R=4,精馏段上升蒸气流量:h kmol D R V 250505)1(=?=+=(1分)

提馏段上升蒸气流量:

()()()F q D R F q V V 111'-++=-+=

饱和蒸气进料,0=q ,代入上式得h kmol V 150'=(2分)

提馏段液相流量:h kmol qF RD qF L L 200'=+=+=(2分) (3)精馏段操作线方程:

18.08.01

11+=+++=+n D n n x R x

x R R y (3分)

提馏段操作线方程:

0333.0333.1'

'

'1-=-

=

+n W n n x V Wx x V L y (3分)

(4)0=q ,5.0==F q z y (1分)

5.01*3*31=-+=

-+=

q

q q q

q q q x x x x x x y αα,25.0=q x (2分)

6154.025

.09.05.09.01min min =--=--=+q D q D x x y x R R

6.1min =R (2分)

5.2min

=R R

(1分) (5)9.01==D x y (1分)

9.01

231*

1*1

*1

*1*

11

=+=

-+=

x x x x x y αα,75.0*

1=x (2分)

648.018.075.0*8.018.08.0*

12=+=+==x y (2分)

化工原理试题

(25分)现用一精馏塔分离某二元理想混合物AB ,进料量为100kmol/h ,进料状态为饱和液体,其中易挥发组分A 的摩尔分数为0.4。精馏塔塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜使用蒸汽加热。已知塔内A 、B 间的平均相对挥发度为1.8,精馏段操作

线方程斜率为0.8,塔顶产品出料量为40kmol/h ,其中A 的摩尔分数为0.97。试求: (1) 操作回流比和精馏段操作线方程(4分); (2) 塔釜产品中A 的摩尔分数及B 的回收率(4分);

10

(3) 精馏段气相负荷、提馏段液相负荷和提馏段操作线方程(6分); (4) 实际回流比是最小回流比的多少倍(6分); (5) 离开塔顶第二块理论板的气相组成(5分)。 解:

(1)

0.81R

R =+,4R =(1分) 0.97

0.194141

D x R ==++(1分),10.80.194n n y x +=+(2分) (2)10040100*0.440*0.97F D W W F D W W

Fx Dx Wx Wx =+=+?????=+=+??

,0.02W x =(2分)

()()160*(10.02)

0.981100*(10.4)

W W F W x F z ?--===--(2分)

(3)()1(41)*40200V R D =+=+=(1分) 4*40160L R D === 1q =,所以: '200V V ==

'16010026L L F =+=+=(2分)

1'260

60*0.02

1.30.006''200

200

W n n n n Wx L y x x x V V +=-=-=-(3分) (4)10.4q F q x z =?==(1分)

1.8*0.4

0.54541 1.8*0.40.6

q q q q

x y x x αα=

=

=+-+(2分)

m i n m i n 0.970.5454

0.744

910.970.4

D q D q x y R R x x --===+-- m i n 2.92R =(2分)

m i n 4

1.37

2.92

R R ==(1分) (5)10.97D y x ==(1分)

**

*

1

111***

1111.80.94710.81

x x y x x x x αα==?=+-+(2分) *

210.80.1940.8*0.9470.1940.952y x =+=+=(2分)

(25分)现用一精馏塔分离某二元理想混合物AB ,进料量为100kmol/h ,进料状态为饱和蒸汽,其中易挥发组分A 的摩尔分数为50%。精馏塔塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜使用蒸汽加热。已知塔内A 、B 间的平均相对挥发度为3,操作时回流比R=4,塔顶塔底产品中A 的组分分别为90%和10%。试求: (1) 塔顶塔底的产品量(2分);

(2) 精馏段和提馏段的气、液相负荷(6分); (3) 精馏段和提馏段的操作线方程(6分); (4) 实际回流比是最小回流比的多少倍(6分);

11

(5) 离开塔顶第二块理论板的气相组成(5分)。 解:

(1)由已知5.0=F x ,9.0=D x ,1.0=W x

??

?+=+=W D F Wx Dx Fx W D F ,????+?=?+=1.09.05.0100100W D W

D h kmol W D 50==(2分)

(2)精馏段液相流量:h kmol RD L 200==(1分)

已知R=4,精馏段上升蒸气流量:h kmol D R V 250505)1(=?=+=(1分)

提馏段上升蒸气流量:

()()()F q D R F q V V 111'-++=-+=

饱和蒸气进料,0=q ,代入上式得h kmol V 150'=(2分)

提馏段液相流量:h kmol qF RD qF L L 200'

=+=+=(2分) (3)精馏段操作线方程:

18.08.01

11+=+++=

+n D n n x R x

x R R y (3分) 提馏段操作线方程:

0333.0333.1'

'

'1-=-

=

+n W n n x V

Wx x V

L y (3分)

(4)0=q ,5.0==F q z y (1分)

5.01*3*31=-+=

-+=

q

q q q

q q q x x x x x x y αα,25.0=q x (2分)

6154.025

.09.05.09.01min min =--=--=+q D q D x x y x R R

6.1min =R (2分)

5.2min

=R R

(1分) (5)9.01==D x y (1分)

9.01

231*

1*1

*1

*1*

11

=+=

-+=

x x x x x y αα,75.0*

1=x (2分)

648.018.075.0*8.018.08.0*

12=+=+==x y (2分)

1 萃取精馏的基本原理是加入质量分离剂改变原来组分间的 相对挥发度 。

2 回流的作用:提供不平衡的气液两相,是构成气液两相传质的必要条件。 3. 回流包括:塔顶回流液;塔底回流汽。

4 对于一定的分离任务,最小回流比所需理论板为 无穷多。

5 对于一定的分离任务,全回流时所需理论板 最少。

6 传质分离过程:依靠物质从一相到另一相传递过程,叫传质分离过程。

7 传质分离过程的依据:依据混合物中各组分在两相间平衡分配不同。

12

1 在精馏操作中,若被分离物系的进料状态由气相变为液相,则提馏段操作线斜率 减小 。

(减小,增大,不变,变化不确定)

2 在精馏操作中,若被分离物系的进料状态由液相变为气相,则提馏段操作线斜率 增大 。

(减小,增大,不变,变化不确定)

3 随着蒸馏的进行,简单蒸馏塔釜内液体中易挥发组分的组成逐渐 降低 ,塔釜温度不断 升高 。 (降低、 升高、 不变)

(20分)现有一单管程列管式换热器,管子尺寸Ф25?2.5mm ,管长3.0m ,共40根,拟用来将17000kg/h 的苯从30℃加热到70℃,壳程为120℃饱和水蒸气冷凝,水蒸气冷凝的表面传热系数为h 0=10000W/(m 2·℃),管内苯侧污垢热阻0.000833m 2℃/W ,壳程污垢热阻及热损失均忽略不计,管材的热导率为45 W/(m·℃)。操作范围内苯的有关物性参数可视为不变,定压比热容为1.80 kJ/(kg·℃),粘度为31047.0-?s Pa ?,热导率为 0.14W/(m·℃)。试求: (1) 总传热系数K ;

(2) 判断该换热器是否合用;

(3) 若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

(4) 在操作过程中,可采取什么措施使苯的出口温度达到原工艺要求?并就一种措施

加以定量说明。 解:(1)总传热系数K

管内表面传热系数hi

4

43

241010999.511047.0402.0085.703600

/10.7102.0Re >?=?????=

==-ηηρG d u d i i i 04.64

.107

.40.81=?=

=

λ

η

p r c p

)/(763Re 023

.024.08.0C m W pr d h i

i ??==λ

30

0001084.21

R 11-?=+++=h d d b d d d d h K m i di i i λ

)/(3522K m W K ?=

(2)换热器是否合用

C t m ?=-----=

?1.6870

12030120ln

)

70120()30120( W t t c q Q pc mc 5312104.3)3070(108.13600

17000

)(?=-???=

-??=

25

18.141

.68352104.3K A m t Q m =??=?=计算

2042.93025.014.340n A m l d =???==π

13

因实际计算A >A 故该换热器不合用。

(3)若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

C

t t t t t t KA t q Q pc mc ?='--'---??=-'????'--'---=-'??=4.5912030120ln

)120()30120(42.9352)30(108.13600107.112030120ln

)120()30120()30(c '

22

2

2342

2

2

(4)在操作过程中,可采取什么措施使苯的出口温度达到原工艺要求?并就一种措施加以定量说明。 措施:提高加热蒸汽的压力

C

T T T T T T T T KA

q Q pc mc ?=-----??=-????-----=-??=15470

30ln

)

70()30(42.9352)3070(108.13600107.17030ln

)

70()30T ()3070(c 342

(20分)有一四管程列管式水预热器,用120℃的饱和水蒸气在管间冷凝以预热水,水在Φ25×2.5mm 的钢管内以0.6m/s 的速度流动,其进口温度为20℃,至出口预热到80℃。已知管长3.0m ,共60根(单程15根)。取水蒸气冷凝表面传热系数为

)(100002C m W ??,水的污垢热阻为W C m ???-23106.0,忽略管壁热阻。操作范围内水的有关物性参数可视为不变,其中31.988m kg =ρ,s Pa ??=-310549.0μ,

()C kg J c p ???=310174.4,()C m W ??=648.0λ。试求:

(1) 总传热系数K ;

(2) 判断该换热器是否合用;

(3) 若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

(4) 操作一年后,由于水垢积累,换热能力下降,如果水流量不变,进口温度仍

为20℃,而出口温度仅能升至70℃,试求此时的总传染系数K 。

解(1)

i di i i d d

R d d K 000111++=αα 4

3

108.2159710

549.01.9886.002.0>=???=

=

ρ

du R e 54.3648

.010549.010174.43

3=???==-λμ

p r c P 4

.08

.0023.0r

e u P R N =

()C m W i ??=???

=8.362554.38.2159702.0648

.0023.04.08.0α 20

25106.020258.3625110000113??+?+=-K ()C m W K ??=9.836

14

(2)C t m

?=-----=?48.6580

12020120ln

)80120()20120( s

kg q mc /79.2151.9886.002.0785.02=????=W t t c q Q pc mc 5312100.7)2080(10174.479.2)(?=-???=-??=

25

77.1248

.659.836100.7K A m t Q m =??=?=计算

2

013.143025.014.360n A m l d =???==π

因实际计算A

C

t t t t t t KA t q Q pc mc ?='--'---??=-'???'--'---=-'??=07.8012020120ln

)120()20120(77.129.836)20(10174.479.212020120ln

)120()20120()20(c '

22

2

2

32

2

2

(4)m

t A Q K '?=''

又 m

t A Q

K ?=

故 ()()m m

m

p mc m p mc m m t t t c q t c q t Q t Q K K '??=

'?-?-='??='605020802070' C t m ?=?48.65,C t m

?='?13.72

7565.0='

K

K ()C m W K ??=?='12.6339.8367565.0

1 稳态导热时,相互紧贴的厚度相同的两层平壁中温差分布Δt 1 <Δt 2,则两层平壁的导热系数λ1、λ2的大小关系是 λ1>λ

2 。 2稳态导热时,相互紧贴的两层平壁中,导热系数为λ

1的一侧温度分布较陡,则两

层平壁的导热系数λ1、λ2的大小关系是 λ1>λ2 。 3 黑体的发射能力与其表面温度的 4 次方成正比。

4 一切物体的发射率与其吸收率的比值恒等于 同温度下黑体的发射力 。

5 传热单元数的物理意义是 单位传热推动力引起流体温度变化的大小,反应换热器的传热能力 。

1 工业上,大容积饱和沸腾操作的适宜阶段为 核状沸腾 。

(核状沸腾、膜状沸腾、自然对流)

2工业上,大容积饱和冷凝操作的适宜阶段为 滴状冷凝。

(滴状冷凝、膜状冷凝、强制对流)

3 某流体在圆形直管内强制对流,给热系数为α,现在任务变更,管内流速是原来的1/2,已知Re>10000,则管内α是原来的0.574倍。(0.574, 1, 1.741)

4 某流体在圆形直管内强制对流,给热系数为α,现在任务变更,管内流速是原来的

15

2倍,已知Re>10000,则管内α是原来的1.741倍。(0.574, 1, 1.741)

第一章:流体流动与输送机械

例1-10,例1-13,例1-16,例1-17 习题:1-17, 1-20,1-28

第三章:传热

例3-2,例3-4,例3-10(1)、(2),例3-11,例3-14

1. 某厂精馏塔顶冷凝器中有Φ25×

2.5mm 的冷却水管60根,长2m ,蒸气在管外冷凝,管内是冷却水,流速为1m/s,冷却水进出口温度分别为20℃,40℃,试求: (1) 管壁对冷却水的表面传热系数。 (2) 管内壁温度。

(3) 该厂有一台与上述冷凝器传热面积相同,但管数为50根,管径仍为

Φ25×2.5mm 的换热器作为备用,问合用否?(水的物性可视为不变,用量相同)

已知:定性温度(C ?30)下水的物性:3

7.995m kg =ρ,s Pa ??=-3

10801.0μ,

()C m W ??=618.0λ,()C kg J c p ???=310174.4

解 (1) 4

3

104.2486110

801.07.995102.0>=???=

=

ρ

du R e 41.5618

.010

801.010174.43

3

=???=

=

μ

p r c P

4

.08

.0023.0r e

u P R N =

()

C m W P R d

r e ??=???==458541.54.2486102

.0618

.0023.0023.04.08.04

.08.0λ

α

(2) ()m w t t A Q -=α

()

C t A

Q

t m w ?=+???-??????

=+=

3.75302

02.04585204010174.47.99502.04

132ππ

α

(3)设冷却水的质量流量为m q

根601=n ,()60111U n U A n q u m ===ρ 根502=n ,()50222U n U

A n q u m ===ρ

8

.0u

∝α

16.1506060508

.08

.08

.01212=??

?

??=???

? ??=???

?

??=U U u u αα

α增大,K 增大,即Q 增大,所以该换热器合用。

2 欲利用绝对压力为0.25MPa 的饱和蒸汽将2CO 由20℃加热至115℃,2CO 气体的流量为450kg/h,若忽略热损失,试求:

16

(1) 蒸汽的消耗量。

(2) 若选定双管程单壳程的管壳式交换器,管规则为Φ25×2.5mm ,管子总数30

根,50>d l ,2CO 气体走管程,试求所需的管长。(蒸汽侧热阻、管壁及污垢热阻均可忽略)蒸汽温度C t h ?=3.126

(3) 若上述2CO 气体流量减少到原来的70%,仍用水蒸气加热,并保证2CO 气

体的出口温度不变,在操作上应采用什么措施?试通过计算说明。

已知,气体的物性:()C kg J c p ???=3

109.0,

s Pa ??=-3100165.0μ,

30.1m kg =ρ,()C m W ??=0206.0λ;水的物性:kg J r 81.2187

= 解 (1)()kW t c q Q p m 69.10201159.03600

450

=-??=

?= h kg s kg r Q q O mH 6.17/1089.481

.218769

.1032=?===-

(2) o

i

i d d K ?

≈α 43

21032169100165.002.0415360045002.0>=???

????

??????????=

=-πμρu d R i e 721.00206

.010

0165.0109.03

3=???=

=

μ

p r c P

4

.08.0023.0r

e u P R N =

()C m W i ??=???

=9.83721.03216902

.00206.0023.04

.08.0α ()

C m W K ??=?

=212.6725

20

9.83 又蒸汽温度C t h ?=3.126,则 ()()C t m ?=-----=

?3.42115

3.126203.126ln

1153.126203.126

23

765.33

.4212.671069.10m t K Q A m =??=?=

m n d A l 60.130

025.0765

.30=??==

ππ (3) kW Q Q 483.769.107.07.0'

=?==

75.07.08.08

.0'==??

?

??'=u u αα

()C m W h ??=?==2'9.629.8375.075.0α

()

C m W K ??=?

='232.5025

20

9.62

17

采取降低加热蒸气温度的方法:m

t A K Q '?'=' 11520ln

20

115765.332.5010483.73

-'-'-?

?=?h

h t t

C t h

?='4.124

3 有一列管式水预热器,用0.2MPa(表压)的饱和水蒸气在管间冷凝以预热水,水在Φ25×2.5mm 的钢管内以0.6m/s 的速度流动,其进口温度为20℃,至出口预热到80℃,取水蒸气冷凝表面传热系数为)(100002

C m W ??,水的污垢热阻为

W C m ???-2

3106.0,忽略管壁热阻。试求:

(1) 总传热系数K.

(2) 操作一年后,由于水垢积累,换热能力下降,如果水流量不变,进口温度仍

为20℃,而出口温度仅能升至70℃,试求此时的总传染系数K 与污垢热阻。

已知:3

1.988m kg =ρ,s Pa ??=-3

10549.0μ,()C kg J c p ???=3

10174.4,

()C m W ??=648.0λ,W C m R di ???=-23106.0,0.3MPa 下饱和水蒸气温度

C t h ?=3.133

解(1)

i

di i i d d R d d K 000111++=αα 43

108.2159710

549.01

.9886.002.0>=???=

=

ρ

du R e 54.3648

.010549.010174.43

3=???==-λμ

p r c P 4

.08.0023.0r e u P R N =

()C m W i ??=???

=8.362554.38.2159702.0648

.0023.04.08.0α 20

25106.020258.3625110000113??+?+=-K ()C m W K ??=9.836

(2)m

t A Q K '?=''

,0.3MPa 下饱和水蒸气温度C t h ?=3.133

又 m

t A Q

K ?=

故 ()()m m

m

p mc m p mc m m t t t c q t c q t Q t Q K K '??=

'?-?-='??='605020802070' C t m ?=?56.79,C t m

?='?89.85 7720.0='

K

K ()C m W K ??=?='1.6469.8367720.0

18

20

25

20258.362511000011?'+?+='di R K

W C m R di ???='-241082.8

第五章:气体吸收

例5-7,例5-8,例5-9 习题:5-8,5-10,5-12

第六章:蒸馏

例6-3,例6-4,例6-5(掌握:逐板计算至第3块板上气液组成),例6-6

1 用连续精馏方法分离乙烯-乙烷混合物。已知进料中含乙烯88%(摩尔分数,下同),流量为200kmol/h 。今要求馏岀液中乙烯的回收率为99.5%,釜液中乙烷的回收率为99.4%,试求所得馏岀液、釜液的流量和组成。

解 由F D D Fx Dx =η,()()

F W w x F x W --=11η及已知数据,可得

12.175995.088.0200=??=D Dx (a)

()86.23994.088.01200=?-?=-W W x W (b)

两式相减,得 26.151=-+W W x Dx W D 又 17688.0200=?=+W D W x Dx 代人前式得 h kmol W 74.24=

h kmol D 26.17574.24200=-=

将D,W 代人式(a )、(b)可得9992.0=D x ,0356.0=W x 。

2 常压下分离丙酮水溶液的连续精馏塔,进料中含丙酮50%(摩尔分数,下同),其中气相占80%,要求馏岀液和釜液中丙酮的组成分别为95%和5%,若回流比R=2,试按进料流量为100kmol/h ,分别计算精馏段与提馏段的气相流量V 、V ’和液相流量

L 、L ’,并写出相应的两段操作线方程和q 线方程。

解 由物料衡算,可求得h kmol W D 50==,本题中,2.08.01=-=q ,故

()h kmol D R V 1505031=?=+=、 h kmol RD L 100502=?== ()h kmol F q V V 701'=-+= h kmol qF L L 120'

=+=

精馏段操作线方程为 3167.0667.01+=+=

+n D

n n x V

Dx x V L y 提馏段操作线方程为

0357.0714.1'

''1-=-

=+n W

n n x V Wx x V L y

19

q 线方程为 625.025.01

1+-=---=

x q x

x q q y F q q 3 在连续精馏塔中分离相对挥发度3=α的双组合混合物,进料为饱和蒸汽,其中含易挥发组分A 为50%(摩尔分数,下同)。操作时回流比R=4,并测得两端产品中A 的组分分别为90%和10%,试写出此条件下该塔的提馏段操作线方程。 解 由已知5.0=F x ,9.0=D x ,1.0=W x ,

根据物料衡算可求得h kmol W D 50==,提馏段上升蒸气流量

()()()F q D R F q V V 111'-++=-+=

饱和蒸气进料时,0=q ,又已知R=4,代入上式可得h kmol V 150'= 提馏段液相流量 h k m o l qF RD qF L L 200'=+=+= 故提馏段操作线方程为

0333.0333.1'

''1-=-=+n W

n n x V

Wx x V L y

化工原理(下)期末考试试卷

化工原理(下)期末考试试卷 一、 选择题: (每题2分,共20分) 1.低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度 H OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有__A______变化。 A OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ B OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓ C OG H ↑, 2y ↓, 1x ↓ D OG H ↓, 2y ↑, 1x ↓ 2.在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系 数k y =2kmol/m2h , 气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h ,则该处气液界面上气相 浓度y i 应为__B______。平衡关系y=0.5X 。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.005 3.下述说法中正确的是_B____。 A.气膜控制时有:*p p i ≈,L G Hk k 11<< B 气膜控制时有:*p p i ≈,L G Hk k 11>> C 液膜控制时有:i c c ≈*,G L k H k <<1 D 液膜控制时有:i c c ≈,G L k H k >>1 4.进行萃取操作时,应使溶质的分配系数___D_____1。 A 等于 B 大于 C 小于 D 都可以。 5.按饱和液体设计的精馏塔,操作时D/F 、R 等其它参数不变,仅将料液改为冷 液进料,则馏出液中易挥发组分浓度____A____,残液中易挥发组分浓度______。 A 提高,降低; B 降低,提高; C 提高,提高; D 降低,降低 6.某精馏塔的理论板数为17块(包括塔釜),全塔效率为0.5,则实际塔板数为 ____C__块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 34 7.在馏出率相同条件下,简单蒸馏所得馏出液浓度____A____平衡蒸馏。 A 高于; B 低于; C 等于; D 或高于或低于 8.指出“相对湿度,绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中,哪一个参量与空 气的温度无关_____B___

化工原理试题及答案

中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分,占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ,当地大气压为101kPa,则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为Pa,真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒,分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降,若系统温度升高,则其在水中的沉降速度将,在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于,润湿周边等于,当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中,最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一

7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90o C,出口温度为50o C,冷水进口温度为15o C,出口温度为53o C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑,颜色较浅; B?表面粗糙,颜色较深; C?表面粗糙,颜色较浅; D?表面光滑,颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大,致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) , A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m,切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数K c为?

化工原理试题

A卷一、术语解释 1.平衡分离:借助分离媒介使均相混合物系统变为两相体系,再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离。 2.微胶囊造粒技术:将固体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶囊内成为固体微粒的技术。 3.理论塔板:是指在其气、液两相都各自充分混合,组成均匀,不存在传热和传质过程阻力的理想化塔板。离开这种板的气液相组成互成平衡,温度相等,塔板各处液相组成均匀一致。 4.选择性系数:两相平衡时,萃取相E中A、B组成之比与萃余相R中A、B之比的比值。 二、填空 1.质量传递的两种方式为(分子扩散)、(对流扩散)。 2.精馏操作连续进行的必要条件是(塔顶液相回流)、(塔底上升蒸汽流) 3.结晶中造成过饱和溶液的方法种类有(冷却结晶)、(蒸发结晶)、(绝热蒸发) 4.目前工程中常见的膜分离操作有(微滤)、(超滤)、(反渗透) 三、简述下列各题 1.吸收操作中液气比大小对吸收操作有何影响?如何确定适宜的液气比? 若选取的液气比增大,吸收剂用量增大,吸收过程推动力增大,所需的填料层高度及塔高减小,操作费用增大,设备费用减小。 液气比的确定方法是,先求出吸收过程的最小液气比,然后再根据工程经验,确定适宜(操作)液气比。 2.什么是板式塔操作中的液泛现象?试述其产生的原因及带来的后果。 塔内若气,液两相之一的流量增大,使降液管内液体不能顺利流下,管内液体必然积累,当管内液体提高到越过溢流堰顶部时,两板间液体相连,并依次上升,这种现象称液泛。 分为夹带液泛和降液管液泛。原因:①对一定的液体流量,气速过大,雾沫夹带量过大,同时,气体穿过板上液层时造成两板间压降增大,使降液管内液体不能流下而造成液泛。 ②当液体流量过大时,降液管的截面不足以使液体通过,管内液面升高,也会发生液泛现象。 后果:塔板压降上升,全塔操作被破坏,不能正常操作,甚至发生严重设备事故。 3.试述超临界萃取的特点及适用场合。 特点①超临界流体的密度与溶解能力接近于液体,而又保持了气体的传递特性,故传质速率高,可更快达到萃取平衡 ②操作条件接近临界点,压力、温度的微小变化都可改变超临界流体的密度与溶解能力,故溶质与溶剂的分离容易,费用低 ③超临界萃取具有萃取和精馏的双重特性,可分离难分离物质 ④超临界流体一般具有化学性质稳定、无毒无腐蚀性、萃取操作温度不高等特点,故特别适用于医药、食品等工业 ⑤超临界萃取一般在高压下进行,设备投资较大 适用场合:①天然产物中有效成分的分离②稀水溶液中有机物的分离③生化产品的分离④活性炭的再生

化工原理下册复习题

吸收 一填空 (1) 在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系数k y=2kmol/m2·h,气相传质总K y=1.5kmol/m2·h,则该处气液界面上气相浓度y i应为?0.01????。平衡关系y=0.5x。 (2) 逆流操作的吸收塔,当吸收因素A<1且填料为无穷高时,气液两相将在塔底达到平衡。 (3) 在填料塔中用清水吸收混合气中HCl,当水量减少时气相总传质单元数N OG增加。 (4) 板式塔的类型有;板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触,在板上汽液两相呈错流接触。 (5) 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3,当水泵发生故障使上水量减少时,气相总传质单元数NOG (增加)(增加,减少)。 (6) 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,吸收操作中温度不变,压力增加,可使相平衡常数???减小?(增大、减小、不变),传质推动力??增大?(增大、减小、不变),亨利系数??不变(增大、减小、不变)。 (7) 易溶气体溶液上方的分压(小),难溶气体溶液上方的分压(大) ,只要组份在气相中的分压(大于)液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。 (8) 压力(减小),温度( 升高),将有利于解吸的进行;吸收因素(A= L/mV ) ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔(顶)达到平衡。 (9) 在逆流吸收塔操作时,物系为低浓度气膜控制系统,如其它操作条件不变,而气液流量按比例同步减少,则此时气体出口组成y2将 (减小),液体出口组成将(增大),回收率将。 (10) 当塔板中(气液两相达到平衡状态),该塔板称为理论板。 (11) 吸收过程的传质速率方程N A=K G( )=k y( )。 (12) 对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则塔的H OG将不变,N OG将增大。 (13)吸收因数A可表示为 mV/L,它在X–Y图上的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。 (14)亨利定律的表达式为;亨利系数E的单位为 kPa 。 (15) 某低浓度气体吸收过程,已知相平衡常数m=1 ,气膜和液膜体积吸收系数分别为k y a=2× 10-4kmol/m3.s, k x a=0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程为(气膜阻力控制)及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 99.95% ;该气体为易溶气体。 二选择 1.根据双膜理论,当被吸收组分在液相中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数 B 。 A大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2.单向扩散中飘流因子 A 。

化工原理习题 含答案

·流体 流动部分 1.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔,其中心距罐底1000 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ,问至少需要几个螺钉(大气压力为101.3×103 Pa )? 解:由流体静力学方程,距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图

解:(1)A点的压力 (2)B点的压力 3、如本题附图所示,水在管道内流动。为测量流体压力,在管道某截面处连接U管压差计,指示液为水银,读数R=100毫米,h=800mm。为防止水银扩散至空气中,在水银液面上方充入少量水,其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解:设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =(101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1) P=80.132kpa 4、如本题附图所示,高位槽内的水位高于地面7 m,水从φ108 mm×4 mm的管道中流出,管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算,其中u为水在管内的平均流速(m/s)。设流动为稳态,试计算(1)A-A'截面处水的平均流速;(2)水的流量(m3/h)。

化工原理复习题及答案

1.某精馏塔的设计任务为:原料为F, X f ,要求塔顶为X D,塔底为X w 。 设计时若选定的回流比R不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,则所需理论板数N T减小,提馏段上升蒸汽量V 增加,提馏段下降液体量L' 增加,精馏段上升蒸汽量V 不变,精馏段下降 液体量L不变。(增加,不变,减少) 2.某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为X A=0.96(摩尔分率).精馏段操 作线方程为y=0.75x+0.24?该物系平均相对挥发度a =2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y 2= ______________ . 3.某精馏塔操作时,F,X f ,q,V保持不变,增加回流比R,贝吐匕时X D增 加_,X w减小,D减小,L/V 增加。(增加,不变,减少) 6.静止、连续、—同种_的流体中,处在—同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为? 105m M 2.5mm的直管内流动,已知水的黏度为1.005mPa?s, 密度为1000kg ? m流速为1m/s,贝U忌= _________________ ,流动类型为_______ 湍流________ 。 8.流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来 的_4_倍;如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的 __1/4_倍。 9.两个系统的流体力学相似时,雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10.求取对流传热系数常常用_____ 量纲_________ 析法,将众多影响因素组合 成若干_____ 无因次数群_____ 数群,再通过实验确定各—无因次数群 ________ 间的关系,即得到各种条件下的 _______ ■关联____ 。 11.化工生产中加热和冷却的换热方法有______ 传导____ 、—对流_________ 和 ____ 辐射—。 12.在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近—饱和蒸 汽一侧_____ 体的温度,总传热系数K接近—空气侧—流体的对流给热系 数.

《化工原理试题库》大全

化工原理试题库多套及答案 一:填空题(18分) 1、 某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=___8.7m 02H , _____pa 41053.8?__. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、 常温下水的密度为10003m Kg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m 3 速度 流动,其流动类型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时,常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。 二:问答题(36分) 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损 失变为原来的多少倍? 2、 何谓气缚现象?如何防止? 3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度? 4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问: (1) 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度? (2) 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数? (3) 那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么? 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 6、单效减压蒸发操作有何优点? 三:计算题(46分) 1、 如图所示,水在管内作稳定流动,设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ,现发现压力表上的读数为052mH ,若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数? 2、 在一 列管式换热器中,用冷却 将C 0100的热水冷却到C 050,热水

《化工原理下》期中试卷答案(11化工)

word可编辑,欢迎下载使用! 1. 吸收塔的填料高度计算中,N OG反映吸收的难易程度。 2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下,若减少吸收剂用量,则 操作线将靠近平衡线,传质推动力将减小,若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时,意味着完成吸收任务需要的填料高度为无穷高。 3.精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数减小增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热 蒸汽消耗量增大(增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大(增大、减小)。 4.在精馏塔设计中,进料温度越高,进料状态参数q越小,完成相同的生产任务需 要的理论板数越多,塔底再沸器的热负荷越小。 5要分离乙醇-水共沸物,用恒沸精馏,所加入的第三组分为苯塔底的产物为无水乙醇。 6.在常压操作中,x A=0.2(摩尔分数,下同)的溶液与y A=0.15的气体接触,已知m=2.0,此时 将发生解析过程。 7.操作中的精馏塔,如果进料状态为泡点进料,进料组成为含轻组分0.4(摩尔分数)则 q线方程为:x=0.4 。 8.某二元混合物,进料量为100kmol/h,x F=0.6,要求塔顶产量为60 kmol/h,则塔顶组成 x D最大为100% 。 9.设计时,用纯水逆流吸收有害气体,平衡关系为Y=2X,入塔Y1=0.09,液气比(q n,l/q n,v) =3,则出塔气体浓度最低可降至0 ,若采用(q n,l/q n,v)=1.5,则出塔气体浓度最低可降至0.225 。 10.提馏塔的进料是在塔顶,与精馏塔相比只有提馏段。 11.吸收速率方程中,K Y是以Y- Y* 为推动力的气相总吸收系数,其单位是 kmol/m2 s 推动力。 1.在精馏操作中,进料温度不同,会影响_____B______。 A.塔顶冷凝器热负荷 B. 塔底再沸器热负荷 C. 两者都影响 2.某含乙醇12.5%(质量分数)的乙醇水溶液,其所含乙醇的摩尔比为(B )。 B .0.0559 C 0.0502 3. 填料塔的正常操作区域为 A 。 A.载液区 B .液泛区 C 恒持液量区 D 任何区域 4.某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.4,相应的泡点为t1,气相组成为y A=0.4,相应的露点组成为t2,则 D 。 A t1=t2 B t1t2 D 不能判断 5.二元理想混合液用精馏塔分离,规定产品浓度x D\x W,若进料为x F1最小回流比为Rm1;若进料为x F2时,最小回流比为Rm1现x F1小于x F2,则 B 。 A.Rm1< Rm2 B Rm1>Rm2 C Rm1= Rm2 6. 某一物系,总压一定,三个温度下的亨利系数分别用E1E2 E3 表示,如果E1> E2 >E3 ,则对应的温 度顺序为:A A. t1> t2> t3 B.t1< t2

化工原理习题及答案

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de 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E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 E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E增大至原来的4倍 C增大至原来的2倍D增大至原来的倍

化工原理期末试题及答案

模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为 _0 _______,临近管壁处存在层流底层,若 Re 值越大,则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体,目的是为了防止 气缚 现象发生;而且离心泵的安装高度也不能 够太高,目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数,而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 (大、小)一侧的:?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于:.值 大 (大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的 导热系数愈小,则该壁面的热阻愈 大 (大、小),其两侧的温差愈 大 (大、小)。 7、 Z= (V/K v a. Q ) .(y 1 -丫2 )/ △ Y m 式中:△ Y m 称 气相传质平均推动力 ,单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;(Y i — Y 2) / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况,可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有:溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置,由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ,其值愈大,萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动,则各截面上的( 6、某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动) 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中,常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ,出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时,则( B )。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列(A )不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度( )耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ,使空气温度由20 C 升至80 C,

化工原理试题及答案

化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题(共15空,每空2分,共30分) 1. 一容器真空表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强和表压强(以kpa计)分别为:(90kpa)和( -10kpa)。 2. 热传导只发生在固体和(静止)的或(滞)流动的流体中。 3. 物体的吸收率越(大),其辐射能力越(大)。(填大或小) 4. 蒸发中以(二次蒸汽)是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的(不挥发溶质)、液柱的(静压头)和管路(阻力)所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强(以kpa计)为:(90kpa)。 7. 对于同种流体,自然对流时的对流传热系数比时的(小)。(填大或小) 8. 物体的吸收率越大,其辐射能力越(大),所以黑体的辐射能力比灰体的(大)。(填大或小) 9. 蒸发操作所用的设备称为(蒸发器)。 10. 按二次蒸汽是否被利用,蒸发分为(单效蒸发)和(多效蒸发)。 二、选择题(共5题,每题2分,共10分) 1. 对吸收操作有利的条件是:(D) A. 操作温度高、压强高; B. 操作温度高、压强低; C. 操作温度低、压强低; D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板(A ),液相温度较下层塔板() A. 高,低; B. 低,高; C. 高,高; D. 低,低 3. (D )是塔内气液两相总体上呈逆流流动,而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图; B. 板式塔的设计过程; C. 板式塔的恒摩尔流要求; D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的(C)及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度; B. 流速、压强、湿度; C. 流速、温度、湿度; D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?(B) A. 平衡水一定是自由水; B. 平衡水一定是结合水; C. 自由水一定是结合水; D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( C)时,不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为( A )时,可以采用精馏方法

化工原理下册期末考试试卷和答案

新乡学院2011 —2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A卷 课程归属部门:化学与化工学院试卷适用范围:09化学工程与工艺(本科) 题号-一一-二二-三总分 得分 111 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为恳仁臥,其中-表 示,当H 时(很大、很小),1 1可忽略,则该过程 Hk L 近似为控制。 9.在常压下,X A 0.2 (摩尔分数,下同)的溶液与y A0.15的气体接触,已知 得分—.评卷人一、填空(每题1分,共30 分) 1. 吸收操作是依据_________________________________ ,以达到分离均相 气体混合物的目的。 2. 干燥速率曲线包括:恒速干燥阶段和___________ 阶段。在恒速干燥阶段,物料 的表面温度等于空气的__________ 温度,所干燥的水分为___________ 水分。 3. 二元理想物系精馏塔设计,若q n,F、X F、X D、X W、一定,将饱和液体进料改为 饱和蒸汽进料,则最小回流比___________ ,若在相同回流比下,所需的理论板 数_______ ,塔釜热负荷________ ,塔顶冷凝器热负荷_________ 。 4. 已知精馏段操作线方程 ______________ y=0.75x+0.2,则操作回流比R ,馏出液组成 X D=_____ ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021,则x w= . m 2,此时将发生_________ 。 10. 在分离乙醇和水恒沸物时,通常采用________ 精馏,加入的第三组分____ , 无水乙醇从塔 ____ (顶、底)引出。 11. 塔的负荷性能图中包括5条线,这5条线包围的区域表示________________ 。 12. 全回流操作时回流比R等于_________ ,精馏段操作线方程为 __________ 。 1 13.板式塔漏液的原因是______________ ,溢流堰的作用__________________ 。 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w、干球温度t、露点温度t d 之间的关系为 ____________________ 。 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0,在全回流下,从塔顶往下数对第 得分评卷人 选择题(每题2分,共30分) 5. 若x*-x近似等于X i - X,则该过程为_____________ 控制。 6. 用纯溶剂逆流吸收,已知q n,i /q n,v =m,回收率为0.9,则传质单元数 N D=_______ 。 7. 蒸馏在化工生产中常用于分离均相_____________ 混合物,其分离的依据是根据_____________________ 。1. 在恒定干燥条件下将含水20%(干基,下同)的湿物料进行干燥,开始时 干燥速度恒定,当干燥至含水量为5%寸,干燥速度开始下降,再继续干燥至物料衡重,并设法测得此时物料含水量为0.05%,则物料的临界含水量为(),平衡含水量()。 (A)5% (B)20% (C)0.05% (D)4.95%

化工原理试题及答案

一、二章复习题 第一章 一、填空题 1.一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2.各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3.常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4.由于在计量各个物理量时采用了不同的__________,因而产生了不同的单位制。 5.一个过程在一定条件下能否进行,以及进行到什么程度,只有通过__________来判断。6.单位时间内过程的变化率称为___________。 二、问答题 7.什么是单元操作主要包括哪些基本操作 8.提高过程速率的途径是什么 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1.单位体积流体的质量称为____密度___,它与__比容_____互为倒数。 2.流体垂直作用于单位面积上的力,称为__流体的压强__________。 3.单位时间内流经管道任一截面的流体量称为___流量_____,其表示方法有__质量流量______和____体积流量____两种。 4.当管中流体形成稳定流动时,管中必定充满流体,即流体必定是__连续流动的_______的。5.产生流体阻力的根本原因是_内摩擦力_______;而___流体的运动状态________是产生流体阻力的第二位原因。另外,管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_的大小与影响______________。 6.流体在管道中的流动状态可分为_____滞流_ 和____湍流______两种类型,二者在内部质点运动方式上的区别是_____湍流的质点有脉动滞流没有________________________________。 7.判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是_静止的________、___连通的________、__连接的是同一种液体______________。 8.流体若由低压头处流向高压头处时,所加入外加功的作用是. 分别或同时提高流体的位压头;动压头;静压头以及弥补损失能量______________________________。

化工原理试卷及答案

化工原理试卷及答案 1填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.某容器内的绝对压强为200 kPa ,当地大气压为101.3 kPa ,则表压为______。 2.在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3.热量传递的基本方式有 、 和 。 4.吸收因子A 可表示为 ,它是 与 的比值。 5.空气的干球温度为t ,湿球温度为t w ,露点温度为t d ,当空气的相对湿度等于1时,则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6.吸收操作一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的;精馏操作则一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7.恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8.全回流(R = ∞)时,精馏段操作线的斜率为 ,提馏段操作线的斜率为 ,对相同的x D 和x W ,部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题(每小题 2 分,共 20 分) 1.不可压缩流体在圆管内作稳定流动,流动速度与管径的关系是 ( ) A . 21221()u d u d = B .2112 2 ()u d u d = C . 11 22 u d u d = D . 12 21 u d u d = 2.离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 ( ) A .效率一定 B .功率一定 C .转速一定 D .管路(l +∑l e )一定 3. 对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=11600 W?m -2?K -1 ,α2=116 W?m -2?K -1,要提高总传热系数K ,最简单有效的途径是 ( ) A .设法增大α1 B .设法增大α2 C .同时增大α1和α2 D .不确定 4.在降尘室内,要使微粒从气流中除去的条件是 ( )

化工原理考试习题

化工原理(上)考试复习题及答案 一、选择题(将正确答案字母填入括号内、四选一) 1.遵循流体动力学规律的单元操作是( A )。 A、沉降 B、蒸发 C、冷冻 D、干燥 2.U型管液柱压力计两管的液柱差稳定时,在管中任意一个截面上左右两端所受压力( A )。 A、相等 B、不相等 C、有变化 D、无法确定 3.以下有关全回流的说法正确的是( A )。 A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合 B、此时所需理论塔板数量多 C、塔顶产品产出量多 D、此时所用回流比最小 4.吸收操作是利用气体混合物中各种组分( B )的不同而进行分离的。 A、相对挥发度 B、溶解度 C、气化速度 D、电离度 5.压力表在刻度盘上有红线是表示( C )。 A、设计压力、 B、公称压力 C、最高工作压力 D、最低工作压力 6.某车间测得一精馏塔得真空度为540mmHg,绝对压强为100mm/Hg,则当地大气压为( C )mmHg。 A、440 B、540 C、640 D、760 7. 用水吸收混合气体中的二氧化碳时,( A )下吸收效果最好。 A.低温高压B.高温高压 C.高温低压D.低温低压 8. 表压值是从压强表上读得的,它表示的是( A )。 A.比大气压强高出的部分 B.设备的真实压力 C.比大气压强低的部分 D.大气压强 9. 离心泵在停泵时,应先关闭出口阀,再停电机,这是为了防止( C )。 A.汽蚀现象 B.电流过大 C.高压流体倒流 D.气缚现象 10. 吸收操作的作用是分离( A )。 A.气体混合物 B.液体均相混合物 C.互不溶液体混合物 D.气液混合物 11.当液体内部任一点的压强有变化时,将使液体内部其它各点的压强( B )。 A.发生变化 B.发生同样大小的变化 C.不变化 D.发生不同情况的变化 12. 气体压送机械的出口压强与进口压强之比在4以上的是( B )。 A.鼓风机 B.压缩机 C.通风机 D.真空泵 13.某气相混合物由甲.乙两组分组成,甲组分占体积70%,乙组分占体积30%,那么( B )。 A.甲组分摩尔分率是 B.乙组分压力分率是 C.乙组分质量分率是 D.甲组分质量分率是 14.下列四个定律中哪个是导热的基本定律。(C) A.牛顿冷却定律 B.斯蒂芬-波尔茨曼定律 C.傅里叶定律 D.克希霍夫定律 15.三层不同材料组成的平壁稳定热传导,若各层温度差分布?t1>?t2>?t3,则热阻最大的是( A )。 A.第一层 B.第二层 C.第三层 D.无法确定 16.在列管换热器中,用水将80℃某有机溶剂冷却至35℃,冷却水进口温度为30℃,出口温度不低于35℃,两流体应(B)操作。 A.并流B.逆流C.都可以D.无法确定 17.当压力不变时,气体溶解度随着温度升高的情况是( B )。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不一定 18.一定量的理想气体,在等温过程中体积增加一倍,则该气体的压力的变化情况是( A )。 A、减少一半 B、没有变化 C、增加一倍 D、无规律可循 19.流体在流动过程中损失能量的根本原因是( D )。 A、管子太长 B、管件太多 C、管壁太粗糙 D、流体有粘性 20.泵的特性曲线是以水作实验介质测定的,当泵输送的液体沸点低于水的沸点时,则泵的安装高度应该( B )。 A、加大 B、减小 C、不变 D、不一定 21.若将泵的转速增加一倍,则该泵的轴功率将为原来的( C )倍。 A、4 B、2 C、8 D、16 22.将泵的转速增加一倍,则泵的流量将为原流量的( C )倍。 A、1 B、2 C、4 D、8 23.将泵的转速增加一倍,则泵的扬程将增加( B )倍。 A、2 B、4 C、8 D、10 24.含有泥砂的水静置一段时间后,泥砂沉积到容器底部,这个过程称为( B )。 A、泥砂凝聚过程 B、重力沉降过程 C、泥砂析出过程 D、泥砂结块过程 25.工业上常将待分离的悬浮液称为( B )。 A、滤液 B、滤浆 C、过滤介质 D、滤饼 26.在一定操作压力下,过滤速率将随着操作的进行而( B )。 A、逐渐增大 B、逐渐降低 C、没有变化 D、无法确定 27.热量传递是由于物体之间( B )不同。 A、热量 B、温度 C、比热 D、位置 28.炉膛内烟气对炉管之间的传热方式是( B )传热。 A、对流 B、辐射 C、导热 D、对流、辐射和导热 29.平壁导热过程中,传热推动力是( B )。 A、物质的导热系数 B、平壁两侧温 C、导热速率 D、平壁两侧热量差 30.能够全部吸收辐射能的物体称为( B )。 A、白体 B、黑体 C、热透体 D、导热体 31.工业上常采用带翅片的暖气管代替圆管,其目的是( B )。 A、增加热阻,减少热损失 B、增加传热面积,提高传热效果 C、节省钢材 D、增加观赏性

化工原理试题库下册

第3章非均相物系分离 一、选择题 恒压过滤且介质阻力忽略不计时,如粘度降低20%,则在同一时刻滤液增加()。A、11.8%;B、9.54%; C、20%; D、44% 板框式压滤机由板与滤框构成,板又分为过滤板和洗涤板,为了便于区别,在板与框的边上设有小钮标志,过滤板以一钮为记号,洗涤板以三钮为记号,而滤框以二钮为记号,组装板框压滤机时,正确的钮数排列是(). A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2 与沉降相比,过滤操作使悬浮液的分离更加()。 A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底 多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关()。 A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度 降尘室的生产能力()。 A、与沉降面积A和沉降速度ut有关 B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关 现采用一降尘室处理含尘气体,颗粒沉降处于滞流区,当其它条件都相同时,比较降尘室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小()。 A、V200℃>V20℃ B、V200℃=V20℃ C、V200℃

判断 有效的过滤操作是()。 A、刚开始过滤时 B、过滤介质上形成滤饼层后 C、过滤介质上形成比较厚的滤渣层 D、加了助滤剂后 当固体粒子沉降时,在层流情况下,Re =1,其ζ为()。 A、64/Re B、24/Re C、0.44 D、1 含尘气体通过降尘室的时间是t,最小固体颗粒的沉降时间是t 0,为使固体颗粒都能沉降下来,必须(): A、tt0 颗粒作自由沉降时,Ret在()区时,颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。 A、斯托科斯定律区 B、艾伦定律区 C、牛顿定律区 D、不确定(天大99) 恒压过滤,单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为()。 旋风分离器的分割粒径d50是() A、临界粒径dc的2倍 B、临界粒径dc的2倍 C、粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径

化工原理试题库(含答案)

化工原理试题库 试题一 一:填空题(18分) 1、 某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动,其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时,常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时,常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案: 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体,关出口阀门、用调节阀调节流量;往复泵启动前不需灌液,开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时,通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二

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