化工原理课后习题解析

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第2章 流体输送

2-1.某离心泵以C 150水进行泵性能实验,体积流量为13h 540m -?,泵出口压力表读数为kPa 350,泵入口真空表读数为30kPa 。若压力表和真空表测压截面间的垂直距离为350mm ,吸入管和压出管内径分别为350mm 及310mm ,试求泵的扬程。( 答:39.2m ) 解:1313s m 15.0h m 540--?=?=V q ,

()1

2

22s m 99.131.015.04-?=??==

πA q u V , ()

12

11s m 56.135.015

.04-?=??==πA q u V , g

u u g P g P h g u u H H h H 222

1

22

2102122210-+++=-+++=ρρ m 2.398

.9256.199.18.9100010308.910001035035.02

233=?-+??+??+

=。

2-2.在一化工生产车间,要求用离心泵将冷却水由贮水池经换热器送到另一个高位槽。已知高位槽液面比贮水池液面高出10m ,管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)为

400m ,管内径为75mm ,换热器的压头损失为g

u 2322

,在上述条件下摩擦系数可取为03.0,

离心泵在转速1min r 2900-?=n 时的q H -特性曲线数据如下表所示。

13

s 0.0045m 20m,H -?==V q ) 解:设管路特性曲线为2

V Bq A H +=,

22

28.9108

.9232075.040003.010232u u

g u d l Z H +=???? ??++=??? ??++?=∴λ,

()2

075.04??==πV

V q A q u

代入上式得:()2

54

22

1003.510075.0168.910V V

q q H ?+=??+=π,

由图可以看出,泵的工作点为两条特性曲线的交点。

工作点:m 20=H ,13s m 0045.0-?=V q 。

2-3.某离心泵的额定流量为13

h 16.8m

-?,扬程为18m 。试问此泵是否能将密度为3m 1060kg -?、

流量为1

3h 15m -?的液体,从敞口贮槽向上输送到表压为30kPa 的设备中,敞口贮槽与高位设备的液位的垂直距离为8.5m 。已知管路的管径为mm 75.3mm 5.75?φ,管长为124m (包括直管长度与所有管件的当量长度),摩擦系数为0.03=λ。 (答:此

泵合用) 解:()1

2

s m 15.13600

200375.00755.0154-?=??-??==

πA q u V 18m m 1.158

.9215.1068.012403.08.9106010305.822

32<=?+??+=+?+?=g u d l g P Z H λρ

离心泵的送液能力和扬程都大于管路系统所要求的,故此泵合用。

2-4.由山上的湖泊中引水至某贮水池,湖面比贮水池面高出m 45,管道流量达到13s m 085.0-?,试选择管直径为多少?假定所选管道的磨檫系数0.02=λ。经长期使用,输水管内壁锈蚀,其磨檫阻力系数增大至0.03=λ。问此时水的流量减至若干?(答:m 235.0=d ,13s m 069.0-?=v q )

解:22211.0085.044d

d d q A q u V V =?===

ππ, 因为水在管内的流速一般取1s m 3~1-?,我们取1

s m 2-?=u ,

此时:m 235.02

11

.0==

d ,选用mm 19273?φ的热轧无缝钢管。 在湖面和贮水池面之间列伯努利方程得:

f h u

P g Z u P g Z ∑+++=++2

22

222211

1ρρ

式中:m 451=Z ,21P P =,21u u =,02=Z ,g

u d l h f

22

2

λ=∑ g

u d l 2452λ=?,又 2

4d q

A q u V V π==

?2

22211V V q q λλ=, ?131212s m 069.0085.003

.002.0-?=?==

V V q q λλ 2-4.由山上的湖泊中引水至某贮水池,湖面地面高出45m ,管道总长4000m (包括直管长度和局部阻力当量长度),要求流量达到13

s m

085.0-?。若使用新铸铁管,其

摩擦阻力系数0.02=λ,则铸铁内径需多大?经长期使用,铸铁管内壁腐蚀,其摩擦阻力

系数增大至0.03=λ,问此时水流量减至若干? 解:在湖面和贮水池面之间列伯努利方程得:

g

u d l g u g p Z g u g p Z 2222

2

2222111λρρ+++=++

因为 021==p p (表压),0,021==u u

所以 g

u d 2400002.0452

= (1)

因为085.04

2=?=

u d V π

所以2

1082.0d

u =

代入式(1)得 00106.05=d 所以m d 254.0=: 当0.03=λ时,代入式(1)得 g

u 20254400003.0452=

1367.1-?=s m u 1320692.0367.10254785

.0-?=??=s m V

2-5.某工艺装置的部分流程如下图所示。已知各段管路均为 3.5mm 57mm ?φ的无缝钢管,AB 段和BD 段的总长度(包括直管与局部阻力当量长度)均为00m 2,BC 段总长度为

20m 1。管中流体密度为3m kg 800-?,管内流动状况均处于阻力平方区,且0.025=λ,其它条件如图所示,试计算泵的流量和扬程。(答:34.0m =H ,13h m 8.16-?=v q )

图2-27 习题2-5附图

解:以地面为基准面。

在E 和F 之间列伯努利方程得:

F

E f

F F F E E E h g

u

g P Z g u g P Z -∑+++=++222

2ρρ

其中:R Z Z F E =-,F E P P =,F E u u =,g

u

h F F

E f

22

ξ=∑-

?R g u F =22

ξ1s m 00.15

.423

.08.922-?=??==?ξgR u F ,

即在BD 段中流体的流速1s m 00.1-?=u ,

在B 与右侧贮液器之间列伯努利方程得:

r

B f r r r B B B h g

u

g P Z g u g P Z -∑+++=++222

2ρρ ……①

在B 与C 之间列伯努利方程得:

C

B f

C C C B B B h g

u g P Z g u

g P Z -∑+++=++222

2ρρ ……②

由①②得:

C B f C C C r

B f r r r h g

u g P Z h g u

g P Z --∑+++=∑+++222

2ρρ 其中:m 4=r Z ,Pa 1001.15?=r P ,0=r u ,m 5.14=C Z ,

Pa 1001.1760945??=C P ,g

u h D

r B f 205.0200025.02

?=∑-,

g

u h C

r

B f 205.0120025.02

?

=∑- ? 8

.9205.0120025.08.928.98007601001.1945.148.9200.105.0200025.008.98001001.142

2

525??

+?+????+=??++??+C

C u u ?2

1.31.160.22C u += ?1s m 38.11

.31.160.22-?=-=

C u , 由分支管路特性知:

D C B u d u d u d 222+=

?1s m 38.200.138.1-?=+=B u ,

在B 与左侧贮液器之间列伯努利方程得:

H g

u g P Z h g u

g P Z l l l l B f B B B +++=∑+++-222

2ρρ

其中:m 4=l Z ,Pa 1001.15

?=l P ,0=l u ,g

u h B

l

B f 205.0200025.02

?

=∑-, m 0.2222

=++g

u

g P Z B B B ρ

?m 0.3408.98001001.148.9238.205.0200025.00.225

2=-??--??

+=H ?泵的流量()132

2h m 8.16360038.205.04

4-?=??===ππB V u d Au q

第3章 沉降过滤

3-1、试求直径μm 70,密度为3m 650kg 2-?的球形石英粒子,在C 200水中及在C 200空气中的沉降速度。(答:13s m 1038.4--??,11s m 1097.3--??) 解:⑴在C 20?水中的沉降速度

先假定此沉降属层流区,可按斯托克斯定律求t u ,

查表得C 20?水的3m kg 2.998-?=ρ,s Pa 10004.13??=-μ,

()()

()1

33

2

62s m 1038.410

004.1188.92.9982650107018----??=???-??=-=μρρg d u s t 复核:147.010

004.12

.9981079.61070Re 3

36<=?????==---μρt t du 与假定相符; ⑵在C 20?空气中的沉降速度

先假定此沉降属层流区,按按斯托克斯定律求t u ,

查表得C 20?空气的3m kg 205.1-?=ρ,s Pa 1081.15??=-μ,

()()

()1

5

2

62s m 39.010

81.1188.9205.12650107018---?=???-??=-=μρρg d u s t 复核:182.110

81.1205

.139.01070Re 5

6>=????==--μρt t du 与假定不符, 再设该沉降属于过渡区,按艾伦定律求t u ,

()6

.0Re 27

.0t

s t g

d u ρ

ρρ-=

()()6.0682.1205

.18

.9205.12650107027

.0?-?=- 1

111097.3s m 397.0---??=?=s m

复核:864.11081.1205

.1397.01070Re 5

6=????==--μρt t du 属于过渡区,

与假定相符。 3-2、有一玉米淀粉水悬浮液,温度C 200

,淀粉颗粒平均直径为μm 15,淀粉颗粒吸水后的密度为3m kg 1020-?,试求颗粒的沉降速度。

(答:16s m 1066.2--??=t u ) 解:先假定此沉降属层流区,按按斯托克斯定律求t u , 已知:m m d 6101515-?==μ,31020-?=m kg s ρ,

查表得20℃的水的3

2.998-?=m kg ρ,s Pa ??=-3

10004.1μ,

()1

63

2621066.210

004.1188.9)2.9981020()1015(18----??=???-?=-=s m g d u s t μρρ 检验et R 值:

11096.310

005.12.9981066.2101553

66

----μ

ρ

t et du R 计算结果表明,与假设相符,故算得的161066.2--??=s m u t 正确。

3-3、密度为3m kg 2650-?的球形石英微粒在C 200空气中自由沉降,计算服从斯托克斯公式的最大微粒直径及服从牛顿公式的最小微粒直径。(答:μm 3.57,μm 1510)

解:⑴层流区Re 的上限值:1Re ==

μ

ρ

t c t u d ,

()μ

ρρρμ

182

g d d u s c c t -=

= 查表得C 20?空气的3m kg 205.1-?=ρ,s Pa 1081.15??=-μ,

()3

2

18g

d s p ρρρμ-=

()

()m 57.3m 1073.58

.9205.1205.1265010

81.11853

2

5

μ=?=??-??=-- ⑵湍流区Re 的下限值:1000Re ='=μ

ρ

t c t u d ,

()ρ

ρρρμ

g d d u s c c t -'='=74

.11000 ()()3

2621074.1g

d s p ρρρμ-?=

()()()m 5101m 10510.18

.9205.1205.126501081.11074.133

2562μ=?=?-???=--

3-4、气流中悬浮某种球形微粒,其中最小微粒为10μm ,沉降处于斯托克斯定律区。今用一多层隔板降尘室以分离此气体悬浮物。已知降尘室长度10m ,宽度5m ,共21层,每层高100mm ,气体密度为3m kg 1.1-?,粘度cp 0218.0=μ,微粒密度为3m 000kg 4-?。试问:(1)为保证最小微粒的完全沉降,可允许的最大气流速度为多少?(2)此降沉室最

多每小时能处理多少3

m 气体?(答:1

s m 1-?,13h m 37800

-?) 解:⑴()()

()1

3

2

62s m 01.010

0218.0188.91.14000101018---?=???-??=-=μρρg d u s t 水平流速1s m 11

.01001.0-?=?=?=H l u u t

; ⑵13h m 37800360001.021510-?=????==t V Au q 。

3-5、一除尘室用以除去炉气中的硫铁矿尘粒。矿尘最小粒径μm 8,密度为3

m 000kg 4-?。

除尘室内长4.1m ,宽1.8m ,高4.2m 。室内温度为C 2740

,在此温度下炉气的黏度为

s Pa 104.35??-,密度为3m .5kg 0-?。若每小时需处理炉气2160标准3m ,试计算除尘室隔板间的距离及除尘室的层数。(答:m 084.0,50)

解:13s m 54.1273

427

27336002160-?=+?=

V q ,

水平流速1s m 20.02

.48.154

.1-??==

bH q u V , 假定此沉降属层流区,按按斯托克斯定律求t u ,

()()

()1

35

2

62s m 101.410

4.3188.9

5.0400010818----??=???-??=-=μρρg d u s t , 每层间距m 084.01.420.0101.43

=??==-l u u h t , 层数50084

.02.4===

h H n , 复核:1108.410

4.3

5.0101.41084

5

36

μm 200以上的油滴。槽的宽度为4.5m ,深度为0.8m 。在出口端,除油后的水可不断从下

部排出,而汇聚成层的油则从顶部移去。油的密度为3m 70kg 8-?,水温为C 200

。若每分

钟处理废水3m 20,求所需槽的长度L 。 (答:m 6.26≥L )

解:假定此沉降属层流区,按按斯托克斯定律求t u ,

查表得20℃的水的32.998-?=m kg ρ,s Pa ??=-310004.1μ,

()()

()1

33

2

62s m 1079.210

004.1188.92.9988701020018----??-=???-??=-=μρρg d u s t 负号代表油滴向上运动,

复核:1557.010

004.12

.9981079.2102003

36<=?????==---μρ

t et du R 与假定相符, 油滴从槽底升至表面所需的时间s 2871079.28

.03

=?--=

-t , 故废水在槽中通过的时间应大于s 287,即:

废水在槽内通过的时间2878

.05.460/20≥?=

'L

t ?m 6.26≥L

3-7、过滤含20%(质量)固相的水悬浮液,得到3

15m 滤液。滤渣内含有30%水分。求所得干滤渣的量。 (答:kg 4200)

解:设悬浮液量1G ,湿滤渣量2G ,干滤渣量()30.0123-=G G 1000

1521?+=G G ()30.0120.0231-==?G G G

由上面两式可得:kg 210001=G ,kg 60002=G ,kg 42003=G 。

3-8、用一台25-BMS50/810型板框压滤机过滤某悬浮液,悬浮液中固相质量分率为

0.139,固相密度为3

m 200kg 2-?,液相为水。每一3m 滤饼中含500kg 水,其余全为固相。

已知操作条件下的过滤常数1

25s m 1072.2--??=K ,233m m 1045.3--??=e q 。滤框尺寸为mm 25810?,共38个框。试求:(1)过滤到滤框内全部充满滤渣所需的时间及所得滤

液体积;(2)过滤完毕用3

0.8m 清水洗涤滤饼,求洗涤时间。洗水温度及表压与滤浆的相

同。(答:min 04.4,3

m 88.3,min 38.6)

解:滤框尺寸:mm 25810810??,共38个框, 框内实际总容积为3m 615.0,

滤饼体积等于全部滤框内的实际总容积即3m 615.0, 滤饼中含水量kg 5.307500615.0=?,体积为3m 3075.0,

滤饼中固相体积3m 3075.03075.0615.0=-, 滤饼中固相质量kg 9845.3075.676=+, 悬浮液的质量kg 91.4866139.0/5.676=, 滤液的质量kg 91.388298491.4866=-

滤液的体积3m 88.31000/91.3882==V , 过滤面积29.4923881.081.0m A =???=,

单位面积的滤液量23m m 0778.09.49/8829.3-?==q , 由()()e e K q q θθ+=+2

式中:1

2

5

s m 1072.2--??=K ,2

33m m 1045.3--??=e q ,K

q e e 2

? 4.04min s 2.242==θ(过滤时间)

清洗时间()()

6.28min s 3839

.491072.28

.01045.30178.08853==????+=+=

--KA V q q w e w θ。

化工原理课后习题答案上下册(钟理版)

下册第一章蒸馏 解: 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A +0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --;y A =p p A 00 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下: t, ℃ x y 113.7 1 1 114.6 0.837 0.871 115.4 0.692 0.748 117.0 0.440 0.509 117.8 0.321 0.385 118.6 0.201 0.249 119.4 0.095 0.122 120.0 0 0. 2. 承接第一题,利用各组数据计算 (1)在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α,算出α对i α的最大相对误差。 (2)以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解: (1)对理想物系,有 α=00B A p p 。所以可得出

t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 i α 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326 算术平均值α= 9 ∑i α=1.318。α对i α的最大相对误差= %6.0%100)(max =?-α ααi 。 (2)由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据: t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x 1 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.095 0 y 1 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y m ax )(0.3%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时,A 与B 的沸点各为多少?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率? 解: 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59334.95K =61.8℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63342.84K=69.69℃ 65℃时,算得0 A p =68.81mmHg ;0 B p =48.93 mmHg 。由0 A p x A +0 B p (1-x A )=60得 x A =0.56, x B =0.44; y A =0 A p x A /60=0.64; y B =1-0.64=0.36。 4 无

化工原理试验试题集

化工原理实验试题3 1、干燥实验进行到试样重量不再变化时,此时试样中所含的水分是什么水分?实验过程中除去的又是什么水分?二者与哪些因素有关。 答:当干燥实验进行到试样重量不再变化时,此时试样中所含的水分为该干燥条件下的平衡水分,实验过程中除去的是自由水分。二者与干燥介质的温度,湿度及物料的种类有关。 2、在一实际精馏塔内,已知理论板数为5块,F=1kmol/h,xf=0.5,泡点进料,在某一回流比下得到D =0.2kmol/h,xD=0.9,xW=0.4,现下达生产指标,要求在料液不变及xD 不小于0.9的条件下,增加馏出液产量,有人认为,由于本塔的冷凝器和塔釜能力均较富裕,因此,完全可以采取操作措施,提高馏出物的产量,并有可能达到D =0.56kmol/h ,你认为: (1) 此种说法有无根据?可采取的操作措施是什么? (2) 提高馏出液量在实际上受到的限制因素有哪些? 答:在一定的范围内,提高回流比,相当于提高了提馏段蒸汽回流量,可以降低xW ,从而提高了馏出液的产量;由于xD 不变,故进料位置上移,也可提高馏出液的产量,这两种措施均能增加提馏段的分离能力。 D 的极限值由 DxD

化工原理试题库(上册)答案

1.在层流流动中,若流体的总流率不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的( C )倍。 A. 2; B. 6; C. 4; D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比,其中的n 值为( B ) A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时,速度值应取为( C ) A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积,管出口入容器的阻力系数为 ( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法: ( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对; B.这两种说法都不对; C.第一种说法对,第二种说法不对; D.第二种说法对,第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时,流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后,输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零, 此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是( B )。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见,离心泵的实际安装高度应比理论安装高度( B )。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用( C )。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超负荷工作,这是因为( A )。 A.Qe=0,Ne≈0 B. Qe>0,Ne>0 C. Qe<0,Ne<0 7.离心泵的调节阀开大时,则( B )。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 C.泵吸入口处真空度减小 D.泵工作点的扬程升高

化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版柴诚敬主编

化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版柴诚敬主编

大学课后习题解答之 化工原理(上)-天津大学化工学院-柴诚敬主编 绪 论 1. 从基本单位换算入手,将下列物理量的单位换算为SI 单位。 (1)水的黏度μ=0.00856 g/(cm·s) (2)密度ρ=138.6 kgf ?s 2/m 4 (3)某物质的比热容C P =0.24 BTU/(lb·℉) (4)传质系数K G =34.2 kmol/(m 2 ?h ?atm) (5)表面张力σ=74 dyn/cm (6)导热系数λ=1 kcal/(m ?h ?℃) 解:本题为物理量的单位换算。 (1)水的黏度 基本物理量的换算关系为 1 kg=1000 g ,1 m=100 cm 则 )s Pa 1056.8s m kg 1056.81m 100cm 1000g 1kg s cm g 00856.044??=??=? ? ? ????????????? ???=--μ (2)密度 基本物理量的换算关系为 1 kgf=9.81 N ,1 N=1 kg ?m/s 2 则 3 24 2m kg 13501N s m 1kg 1kgf N 81.9m s kgf 6.138=?? ??????????????????=ρ (3)从附录二查出有关基本物理量的换算关系为

1 BTU=1.055 kJ ,l b=0.4536 kg o o 51F C 9= 则 ()C kg kJ 005.1C 95F 10.4536kg 1lb 1BTU kJ 055.1F lb BTU 24.0??=?? ????????????? ????????????=p c (4)传质系数 基本物理量的换算关系为 1 h=3600 s ,1 atm=101.33 kPa 则 ()kPa s m kmol 10378.9101.33kPa 1atm 3600s h 1atm h m kmol 2.34252G ???=? ? ? ?????????????????=-K (5)表面张力 基本物理量的换算关系为 1 dyn=1×10–5 N 1 m=100 cm 则 m N 104.71m 100cm 1dyn N 101cm dyn 7425 --?=? ? ? ????????????????=σ (6)导热系数 基本物理量的换算关系为 1 kcal=4.1868×103 J ,1 h=3600 s 则 ))C m W 163.1C s m J 163.13600s 1h 1kcal J 104.1868C h m kcall 13 2??=???=?? ????????????????????=λ 2. 乱堆25cm 拉西环的填料塔用于精馏操作时,等板高度可用下面经验公式计算,即

化工原理课后答案

3.在大气压力为101.3kPa 的地区,一操作中的吸收塔内表压为130 kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作吸收塔,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时表压的读数应为多少? 解: KPa .1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝 1-6 为测得某容器内的压力,采用如图所示的U 形压差计,指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m 3,h=0.8m,R=0.45m 。试计算容器中液面上方的表压。 解: kPa Pa gm ρgR ρp gh ρgh ρp 53529742.70632.600378.081.990045.081.9106.133 00==-=??-???=-==+ 1-10.硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。已知硫酸的密度为1831 kg/m 3,体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的(1)质量流量;(2)平均流速;(3)质量流速。 解: (1) 大管: mm 476?φ h kg ρq m V s /1647918319=?=?= s m d q u V /69.0068.0785.03600 /9785.02 21=?== s m kg u G ?=?==2 11/4.1263183169.0ρ (2) 小管: mm 5.357?φ 质量流量不变 h kg m s /164792= s m d q u V /27.105.0785.03600 /9785.02 2 22=?== 或: s m d d u u /27.1)50 68 (69.0)( 222112=== s m kg u G ?=?=?=2 22/4.2325183127.1ρ 1-11. 如附图所示,用虹吸管从高位槽向反应器加料,高位槽与反应器均与大气相通,且高位槽中液面恒定。现要求料液以1m/s 的流速在管内流动,设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg (不包括出口),试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。 解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’~ 2-2’间列柏努力方 程: f W u p g Z u p g Z ∑+++=++ 2 222211 12 121ρρ

化工原理干燥实验报告.doc

化工原理干燥实验报告 一、摘要 本实验在了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法的基础上,通过沸腾流化床干燥器的实验装置测定干燥速率曲线,物料含水量、床层温度与时间的关系曲线,流化床压降与气速曲线。 干燥实验中通过计算含水率、平均含水率、干燥速率来测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线;流化床实验中通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积、空气流速来测定流化床压降与气速曲线。 二、实验目的 1、了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2、掌握流化床流化曲线的测定方法,测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3、测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。 4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法,测定干燥速率曲线,并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。 三、实验原理 1、流化曲线 在实验中,可以通过测量不同空气流量下的床层压降,得

到流化床床层压降与气速的关系曲线(如图)。 当气速较小时,操作过程处于固定床阶段(AB段),床层基本静止不动,气体只能从床层空隙中流过,压降与流速成正比,斜率约为1(在双对数坐标系中)。当气速逐渐增加(进入BC段),床层开始膨胀,空隙率增大,压降与气速的关系将不再成比例。 当气速继续增大,进入流化阶段(CD段),固体颗粒随气体流动而悬浮运动,随着气速的增加,床层高度逐渐增加,但床层压降基本保持不变,等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后(D点),床层压降将减小,颗粒逐渐被气体带走,此时,便进入了气流输送阶段。D点处的流速即被称为带出速度(u0)。 在流化状态下降低气速,压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点。若气速继续降低,曲线将无法按CBA继续变化,而是沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度(umf)。 在生产操作过程中,气速应介于起始流化速度与带出速度之间,此时床层压降保持恒定,这是流化床的重要特点。据此,可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2、干燥特性曲线 将湿物料置于一定的干燥条件下,测定被那干燥物料的质量和温度随时间变化的关系,可得到物料含水量(X)与时间(τ)的关系曲线及物料温度(θ)与时间(τ)的关系曲线(见下图)。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率(u)。将干燥速

化工原理干燥试题及答案

干燥 一、填空题: 1、空气湿度的测定是比较麻烦的,实际工作中常通过(),然后经过计算得到。 2、一定状态的空气容纳水分的极限能力为() 3、物料与一定湿度的空气接触,不能被除去的水分称为()。 4、干燥过程可分为两个阶段:()和(),两个干燥阶段的交点称为(),与其对应的物料含水量称为()。 5、恒速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于()。 6、降速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于(),与外部的干燥条件关系不大。 7、临界含水量X 随()的不同而异。 8、平衡水分X*与()有关。 9、在连续干燥中,常采用湿物料与热空气并流操作的目的在于(),代价是()。 10、干燥过程中采用中间加热方式的优点是(),代价是()。 11、干燥过程中采用废气再循环的目的是(),代价是()。 12、干燥速率是指(),其微分表达式为()。 13、恒速干燥阶段干燥时间T=() 14、若降速干燥阶段的干燥速率与物料的含水量X呈线性变化,干燥时间T=() 15、干燥器按加热的方式可分为(),(),()和介电加热干燥器。 16、干燥器中气体和物料的流动方式可分为()、()和()。 17、结合水分和非结合水分的区别是()。 时,若水的初温不同,对测定结果()影响(有或没有)。 18、测定湿球温度t W 二、判断题: 1、只要知道湿空气的性质参数(如湿度H,相对湿度φ,比容vH,比热CH, ,绝热饱和温度tas,露点td)中的任意两个焓IH,干球温度t,湿球温度t W 就可确定其状态。() 2、温度为t的湿空气,增大湿度其湿球温度升高。() 3、同一房间内不同物体的平衡水汽分压相同,温度相等。() 4、物料的平衡水分与物料的堆放方式有关。() 5、物料的平衡水分是物料与一定状态的空气接触能被干燥的限度。() 6、结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。() 7、平衡水分必定是结合水分。() 8、一定的温度下,物料中结合水分不仅与物料有关,而且与空气的状态有关。() 9、等温干燥过程必定是升焓干燥过程。() 三、选择题

化工原理课后习题答案

第七章 吸收 1,解:(1)008.0=* y 1047.018 100017101710=+=x (2)KPa P 9.301= H,E 不变,则2563.010 9.3011074.73 4 ??==P E m (3)0195.010 9.301109.53 3=??=* y 01047.0=x 2,解:09.0=y 05.0=x x y 97.0=* 同理也可用液相浓度进行判断 3,解:HCl 在空气中的扩散系数需估算。现atm P 1=,,293k T = 故()( ) s m D G 2 52 17571071.11 .205.2112915.361293102 1212 1 --?=+?+?= HCl 在水中的扩散系数L D .水的缔和参数,6.2=α分子量,18=s M 粘度(),005.1293CP K =μ 分子体积cm V A 33.286.247.3=+= 4,解:吸收速率方程()()()12A A BM A P P P P RTx D N --= 1和2表示气膜的水侧和气侧,A 和B 表示氨和空气 ()24.986.1002.962 1 m kN P BM =+=代入式 x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm. 5,解:查s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数ο 下C ο80,s cm s cm T T D D 2 5275 .175 .112121044.3344.029*******.0-?==??? ???=??? ? ??= C ο80水的蒸汽压为kPa P 38.471=,02=P 时间s NA M t 21693 .041025.718224=???==-π 6,解:画图 7,解:塔低:6110315-?=y s m kg G 234.0=' 塔顶:621031-?=y 02=x 的NaOH 液含3100405.2m kgNaOH l g =? 的NaOH 液的比重=液体的平均分子量: 通过塔的物料衡算,得到()()ZA L y y P K A y y G m G m λ-=-21 如果NaOH 溶液相当浓,可设溶液面上2CO 蒸汽压可以忽略,即气相阻力控制传递过 程。 ∴在塔顶的推动力6210310-?=-=y 在塔底的推动力61103150-?=-=y 对数平均推动力()()66 105.12231 3151031315--?=?-= -In L y y m λ 由上式得:()2351093.8m kN s m kmol a K G -?=

化工原理实验资料

实验一 干燥实验 一、实验目的 1. 了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。 2. 掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。 3. 测定湿物料的临界含水量X C ,加深对其概念及影响因素的理解。 4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。 二、实验内容 1. 在空气流量、温度不变的情况下,测定物料的干燥速率曲线和临界含水量,并了解其 影响因素。 2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。 三、基本原理 干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料,使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥操作同时伴有传热和传质,而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异,水分传递速率的大小差别很大。概括起来说,影响传递速率的因素主要有:固体物料的种类、含水量、含水性质;固体物料层的厚度或颗粒的大小;热空气的温度、湿度和流速;热空气与固体物料间的相对运动方式。目前尚无法利用理论方法来计算干燥速率(除了绝对不吸水物质外),因此研究干燥速率大多采用实验的方法。 干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素,干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的,即实验为间歇操作,采用大量空气干燥少量的物料,且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。 本实验以热空气为加热介质,甘蔗渣滤饼为被干燥物。测定单位时间内湿物料的质量变化,实验进行到物料质量基本恒定为止。物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量,即以湿物料为基准的水分含量,用ω来表示。但因干燥时物料总量在变化,所以采用以干基料为基准的含水量X 表示更为方便。ω与X 的关系为: X = -ω ω 1 (8—1) 式中: X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料; ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。 物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。干燥曲线即物料的干基含水量X 与干燥时间τ的关系曲线,它说明物料在干燥过程中,干基含水量随干燥时间变化的关系。物料的干燥曲线的具体形状因物料性质及干燥条件而变,但是曲线的一般形状,如图(8—1)所示,开始的一小段为持续时间很短、斜率较小的直线段AB 段;随后为持续时间长、斜率较大的直线BC ;段以后的一段为曲线

化工原理书课后习题答案

南京工业大学学习资料 绪论习题 1)含水份52%的木材共120kg,经日光照晒,木材含水份降至25%,问:共失去水份多少千克?以上含水份均指质量百分数。 Θ 120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25) ∴w=43.2kg 2)以两个串联的蒸发器对NaOH水溶液予以浓缩,流程及各符号意义如图所示,F、G、E皆为NaOH水溶液的质量流量,x表示溶液中含NaOH的质量分数,W表示各蒸发器产生水蒸汽的质量 流量。若,,,,问:W 1、W 2 、E、x 1 各为多少? W 1kg/s W 2 kg/s F=6.2Kg/s 2 =0.30 X =0.105 W 1:W 2 =1:1.15 , X---(Wt),x 1 ,w 1 ,w 2 ,D,E=? 对控制体I,NaOH物料衡算:Fx 0=Ex 2 即 6.2×0.105=E×0.30 ∴E=2.17 kg/s W 1+W 2 =F-E=6.2-2.17=4.03 kg W 1 =4.03/2.15=1.87 kg/s ,W 2 =4.03-1.87=2.16 kg/s 对控制体II,总的物料衡算:G=F-W 1 =6.2-1.87=4.33 kg/s ΘFx 0=Gx 2 即6.2×0.105=4.33x 1 ,∴x1=0.15

3)某连续操作的精馏塔分离苯与甲苯。原料液含苯0.45(摩尔分率,下同),塔顶产品含苯0.94。已知塔顶产品含苯量占原料液中含苯量的95%。问:塔底产品中苯的浓度是多少?按摩尔分率计。 [解]: Θ 0.95= F D FX DX =45.094 .0? F D 0413 .0545.094.045.045.094.045.0545.0,445.0=∴?+?=+?=?==∴ W W W X X WX D F F W F D 即又 4)导热系数的SI 单位是W/(m ·℃),工程制单位是kcal/(m ·h ·℃)。试问1kcal/( m ·h ·℃) 相当于多少W/(m ·℃)?并写出其因次式。 1kcal/(m.h.0C)=?J/(m.s.0C)写出导热系数的因次式。 ∵1kcal=4.187×103J,1h=3600s ∴ 1 320030../.163 .1..360010187.4..1--===?=T ML T L L L M T L M C m W C s m J C h m kcal ττττ)(导热系数因次式—时间。——温度,——长度,——质量,—令各基本因次为:

化工原理课后习题答案详解第四章.doc

第四章多组分系统热力学 4.1有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。此溶液中B的浓度为c B,质量摩尔浓度为b B,此溶液的密度为。以M A,M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量,若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时,试导出x B与c B,x B与b B之间的关系。 解:根据各组成表示的定义 4.2D-果糖溶于水(A)中形成的某溶液,质量分数,此溶液在20 C时的密度。求:此溶液中D-果糖的(1)摩尔分数;(2)浓度;(3)质量摩尔浓度。 解:质量分数的定义为

4.3在25 C,1 kg水(A)中溶有醋酸(B),当醋酸的质量摩尔浓度b B介于 和之间时,溶液的总体积 。求: (1)把水(A)和醋酸(B)的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。(2)时水和醋酸的偏摩尔体积。 解:根据定义

当时 4.460 ?C时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa,乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。二者可形成理想液态混合物。若混合物的组成为二者的质量分数各50 %,求60 ?C 时此混合物的平衡蒸气组成,以摩尔分数表示。 解:质量分数与摩尔分数的关系为 求得甲醇的摩尔分数为

根据Raoult定律 4.580 ?C是纯苯的蒸气压为100 kPa,纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物,80 ?C时气相中苯的摩尔分数,求液相的组成。 解:根据Raoult定律 4.6在18 ?C,气体压力101.352 kPa下,1 dm3的水中能溶解O2 0.045 g,能溶解N2 0.02 g。现将 1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液加热至沸腾,赶出所溶解的O2和N2,并干燥之,求此干燥气体在101.325 kPa,18 ?C下的体积及其组成。设空气为理想气体混合物。其组成体积分数为:,

化工原理干燥试题及答案

化工原理干燥试题及答 案 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

干燥 一、填空题: 1、空气湿度的测定是比较麻烦的,实际工作中常通过(),然后经过计算得到。 2、一定状态的空气容纳水分的极限能力为() 3、物料与一定湿度的空气接触,不能被除去的水分称为()。 4、干燥过程可分为两个阶段:()和(),两个干燥阶段的交点称为(),与其对应的物料含水量称为()。 5、恒速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于()。 6、降速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于(),与外部的干燥条件关系不大。 随()的不同而异。 7、临界含水量X 8、平衡水分X*与()有关。 9、在连续干燥中,常采用湿物料与热空气并流操作的目的在于(),代价是()。 10、干燥过程中采用中间加热方式的优点是(),代价是()。 11、干燥过程中采用废气再循环的目的是(),代价是()。 12、干燥速率是指(),其微分表达式为()。 13、恒速干燥阶段干燥时间T=() 14、若降速干燥阶段的干燥速率与物料的含水量X呈线性变化,干燥时间T=()

15、干燥器按加热的方式可分为(),(),()和介电加热干燥器。 16、干燥器中气体和物料的流动方式可分为()、()和()。 17、结合水分和非结合水分的区别是()。 时,若水的初温不同,对测定结果()影响(有或没18、测定湿球温度t W 有)。 二、判断题: 1、只要知道湿空气的性质参数(如湿度H,相对湿度φ,比容vH,比热CH, ,绝热饱和温度tas,露点td)中的任意两个焓IH,干球温度t,湿球温度t W 就可确定其状态。() 2、温度为t的湿空气,增大湿度其湿球温度升高。() 3、同一房间内不同物体的平衡水汽分压相同,温度相等。() 4、物料的平衡水分与物料的堆放方式有关。() 5、物料的平衡水分是物料与一定状态的空气接触能被干燥的限度。() 6、结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。() 7、平衡水分必定是结合水分。() 8、一定的温度下,物料中结合水分不仅与物料有关,而且与空气的状态有关。() 9、等温干燥过程必定是升焓干燥过程。() 三、选择题 1、一定状态的空气温度不变,增大总压,则湿度(),容纳水分的能力(),所以干燥过程多半在常压或真空条件下进行。

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

第七章 吸收 1,解:(1)008.0=* y 1047.018 100017101710=+=x (2)KPa P 9.301= H,E 不变,则2563.010 9.3011074.73 4 ??==P E m (3)0195.010 9.301109.53 3=??=* y 01047.0=x 2,解:09.0=y 05.0=x x y 97.0=* 同理也可用液相浓度进行判断 3,解:HCl 在空气中的扩散系数需估算。现atm P 1=,,293k T = 故()( ) s m D G 2 52 17571071.11 .205.2112915.361293102 1212 1 --?=+?+?= HCl 在水中的扩散系数L D .水的缔和参数,6.2=α分子量,18=s M 粘度(),005.1293CP K =μ 分子体积mol cm V A 33.286.247.3=+= 4,解:吸收速率方程()()()12A A BM A P P P P RTx D N --= 1和2表示气膜的水侧和气侧,A 和B 表示氨和空气 ()24.986.1002.962 1 m kN P BM =+=代入式 x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm. 5,解:查s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数 下C 80,s cm s cm T T D D 2 5275 .175 .112121044.3344.029*******.0-?==??? ???=??? ? ??= C 80水的蒸汽压为kPa P 38.471=,02=P 时间s NA M t 21693 .041025.718224=???==-π 6,解:画图 7,解:塔低:6110315-?=y s m kg G 234.0=' 塔顶:621031-?=y 02=x 的NaOH 液含3100405.2m kgNaOH l g =? 的NaOH 液的比重=液体的平均分子量: 通过塔的物料衡算,得到()()ZA L y y P K A y y G m G m -=-21 如果NaOH 溶液相当浓,可设溶液面上2CO 蒸汽压可以忽略,即气相阻力控制传递过 程。 ∴在塔顶的推动力6210310-?=-=y 在塔底的推动力61103150-?=-=y 对数平均推动力()()66 105.12231 3151031315--?=?-= -In L y y m 由上式得:()2351093.8m kN s m kmol a K G -?=

化工原理上册课后习题及答案

第一章:流体流动 二、本章思考题 1-1 何谓理想流体?实际流体与理想流体有何区别?如何体现在伯努利方程上? 1-2 何谓绝对压力、表压和真空度?表压与绝对压力、大气压力之间有什么关系?真空度与绝对压力、大气压力有什么关系? 1-3 流体静力学方程式有几种表达形式?它们都能说明什么问题?应用静力学方程分析问题时如何确定等压面? 1-4 如何利用柏努利方程测量等直径管的机械能损失?测量什么量?如何计算?在机械能损失时,直管水平安装与垂直安装所得结果是否相同? 1-5 如何判断管路系统中流体流动的方向? 1-6何谓流体的层流流动与湍流流动?如何判断流体的流动是层流还是湍流? 1-7 一定质量流量的水在一定内径的圆管中稳定流动,当水温升高时,Re 将如何变化? 1-8 何谓牛顿粘性定律?流体粘性的本质是什么? 1-9 何谓层流底层?其厚度与哪些因素有关? 1-10摩擦系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度d / 的关联图分为4个区域。每个区域中,λ与哪些因素有关?哪个区域的流体摩擦损失f h 与流速u 的一次方成正比?哪个区域的 f h 与2 u 成正比?光 滑管流动时的摩擦损失 f h 与u 的几次方成正比? 1-11管壁粗糙度对湍流流动时的摩擦阻力损失有何影响?何谓流体的光滑管流动? 1-12 在用皮托测速管测量管内流体的平均流速时,需要测量管中哪一点的流体流速,然后如何计算平均流速? 三、本章例题 例1-1 如本题附图所示,用开口液柱压差计测量敞口贮槽中油品排放量。已知贮槽直径D 为3m ,油品密度为900kg/m3。压差计右侧水银面上灌有槽内的油品,其高度为h1。已测得当压差计上指示剂读数为R1时,贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H1。试计算当右侧支管内油面向下移动30mm 后,贮槽中排放出油品的质量。 解:本题只要求出压差计油面向下移动30mm 时,贮槽内油面相应下移的高度,即可求出 排放量。 首先应了解槽内液面下降后压差计中指示剂读数的变化情况,然后再寻求压差计中油面下移高度与槽内油面下移高度间的关系。 设压差计中油面下移h 高度,槽内油面相应 下移H 高度。不管槽内油面如何变化,压差计右侧支管中油品及整个管内水银体积没有变化。 故当 1-1附图

化工原理课件干燥实验

干燥实验 一、实验目的 1.掌握物料干燥速率曲线的测定方法 2.了解操作条件对干燥速率曲线的影响 二、实验任务 测定纸板在恒定干燥条件下的干燥曲线和干燥速率曲线 确定其平衡含水量X* 及其临界含水量X c 三、实验原理 干燥曲线X-T 将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验,随着干燥时间的延长,水分不断汽化,湿物料质量减少。记录物料不同时间下质量,直到物料质量不变为止,也就是物料在该条件下达到干燥极限为止,此时留在物料中的水分就是平衡水分。再将物料烘干后称重得到绝干物料重,则物料中瞬间含水率为:

干燥速率曲线为U -X 的关系 干燥速率,单位时间单位面积上汽化水份量。 τ ττ?-= ??==+S G G S W Sd dW U i i 1 所测定的U 为物料的含水量有X i 下降至X i+1的干燥速率,为一个平均值。 Gc G G X c i i -=, 是一个瞬时值,在U -X 图中X 应为平均值 S -被干燥物料的汽化面积 τ-干燥时间 △W -一定间隔干燥时间汽化的水份量,本实验中为3g △τ-每汽化△Wg 时水分所需要的干燥时间。 Xi -湿物料在I 时刻的干基含水量,kg 水/kg 绝干料 Gi ,G i +1――分别为△τ时间间隔内开始和终了时湿物料重量 Gc ――绝干物料的质量

四、实验设备流程 空气由风机输送,经孔板流量计,电加热器后进入干燥室,对试样进行干燥,干燥后的废气再经风机循环使用。电加热器由晶体管继电器控制,使空气的温度恒定。 干燥室前方装有干球及湿球温度计,干燥室后也装有干球温度计,用以测量干燥室内空气的热状况。风机出口端的温度计用以测量流经孔板流量计的空气温度,空气流量用蝶阀调节,任何时候该阀都不能全关,否则电加热器会因空气不流动过热而损坏。风机进口端的片式阀用于控制系统所吸入的新鲜空气,而出口端的片式阀门则由空气进口端的片式阀则用于调节系统向外排出的废气量。 五、实验步骤: 1.称量支架的重量,向湿球温度计中加水 2.打开面板右侧面上的总电源开关,这时风机启动,仪表自检后显示初始值。 3.打开加热I、加热II、加热III,预热 4.将电子天平复位调零 5.干燥室前干球温度计接近75℃时,断开加热III

化工原理 干燥练习题

干燥试题 一、填空题 1. 离开干燥器的湿空气温度t2比绝热饱和温度_____.目的是___________. 高20-50K、防止干燥产品反潮 2. 物料中的水分与空气达到平衡时,物料表面所产生的水蒸汽分压与空气 中水蒸汽分压__________________. 相等 3. 非吸水性物料,如黄沙、瓷土等平衡水分接近于_______________. 零 4.未饱和湿空气与同温度水接触,则传质方向为________。若未饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽压相同,则传热方向为________ 。水向空气传递;热量向空气传递 5.未饱和湿空气与同温度水接触,则传质方向为________。若未饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽压相同,则传热方向为________ 。水向空气;空气向水 6.固体物料的去湿方法主要有、、和 。机械去湿、吸附去湿、冷冻去湿、供热去湿 7.干燥过程的供热式有、、和 。传导、对流、辐射、介电 8.空气干燥过程的实质为和两个过程。传热、传质 9.湿空气的性质是以为基准来描述的。1kg绝干空气 10. 干燥的必要条件是、 。 11.常见的干燥器类型主要有、、 和。气流干燥器、转筒干燥器、流化干燥器 12.物料中的水分,按能否除去可分为和。自由水、平衡水 13.物料中的水分,按除去的难易程度的不同可分为和。结合水、非结合水 14.干燥速率是指。单位时间单位干燥面积所除去的水分量。 15.干燥曲线一般分为、和三个阶段。升温干燥阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段 16.影响干燥速率的因素主要为、、、、、空气的温度,相对湿度,物料含水量,物料的形状、粒度 二、选择题

化工原理课后题答案部分

化工原理第二版 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t(℃) 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *,P A *,由于总压 P = 99kPa,则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平 衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃ 2.正戊烷(C 5H 12 )和正己烷(C 6 H 14 )的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa 下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解:根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 (A)和C 6 H 14 (B)的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3

华工化工原理实验考试复习

化工原理实验复习 1.填空题 1.在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是开循环冷却水。 2.在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是塔顶温度稳定 3.干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。 4.干燥实验的主要目的之一是掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 5.实验结束后应清扫现场卫生,合格后方可离开。 6.在做实验报告时,对于实验数据处理有一个特别要求就是: 要有一组数据处理的计算示例。 7.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q 值,实验中需要测定进料量、进料温度、进料浓度等。 8.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器,以防烧坏加热丝。

9.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压,正常操作维持在0.005mPa,如果达到0.008~0.01mPa,可能出现液泛,应该减少加热电流(或停止加热),将进料、回流和产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验。 10.在精馏实验中,确定进料状态参数q 需要测定进料温度,进料浓度参数。 11.某填料塔用水吸收空气中的氨气,当液体流量和进塔气体的浓度不变时,增大混合气体的流量,此时仍能进行正常操作,则尾气中氨气的浓度增大 12.在干燥实验中,提高空气的进口温度则干燥速率提高;若提高进口空气的湿度则干燥速率降低。 13.常见的精馏设备有填料塔和板式塔。 14.理论塔板数的测定可用逐板计算法和图解法。 15.理论塔板是指离开该塔板的气液两相互成平衡的塔板。 16.填料塔和板式塔分别用等板高度和全塔效率来分析、评价它们的分离性能。 2.简答题 一.精馏实验 1.其它条件都不变,只改变回流比,对塔性能会产生什么影响?答:精馏中的回流比R,在塔的设计中是影响设备费用(塔板数、再沸器、及冷凝器传热面积)和操作费用(加热蒸汽及冷却水消耗量)的一个重要因素,所以

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