华南理工大学化工原理第二版复习重点
流体流动–––基本概念与基本原理
一、流体静力学基本方程式
)(2112z z g p p -+=ρ
或 gh p p ρ+=0
注意：1、应用条件：静止的连通着的同一种连续的流体。
2、压强的表示方法：绝压—大气压=表压 表压常由压强表来测量； 大气压—绝压=真空度 真空度常由真空表来测量。
3、压强单位的换算：
1atm=760mmHg=10.33mH 2O=101.33kPa=1.033kgf/cm 2 4、应用：水平管路上两点间压强差与U 型管压差计读数R 的关系：
gR p p A )(21ρρ-=-
处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体。
二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式
常数常数=====≠ρρρρuA A u A u q m A 222111, 常数常数======uA A u A u q v A 2211,
ρ 21221221///,d d A A u u A ===圆形管中流动
常数ρ
三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式
1kg 流体：f s W u p gz W u p gz ∑+++=+++
2
22
222211
1ρρ [J/kg] 讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。
2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式：
3、可压缩流体,当Δp/p 1<20%,仍可用上式，且ρ=ρm 。
4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。
5、流体密度ρ的计算：
理想气体ρ=PM/RT 混合气体 n n m y y y ρρρρ+++= 2211
混合液体
n
n
m
m
w w w ρρρρ+
++
=
2
2
1
1
上式中：i y ––––体积分率；i w ––––质量分率。
6、gz ，u 2/2，p /ρ三项表示流体本身具有的能量，即位能、动能和静压能。∑W f 为流经系统的能量损失。W s 为流体在两截面间所获得的有效功，是决定流体输送设备重要参数。输送设备有效功率P e =W s ·q m =Hq v ρg ，轴功率P=P e /η（W ）
7、1N 流体 f e H g
u g p Z H +?+?+
?=22
ρ [m] （压头） 1m 3流体 []
f f a f s W p p W u p gh W ∑=?∑+?+?+=ρρρ
ρρ而2
2,
四、柏努利式中的∑W f I ． 流动类型：
1、雷诺准数Re 及流型 Re=duρ/μ=du/ν，μ为动力粘度，单位为[Pa·S]；ν=μ/ρ为运动粘度，单位[m 2/s]。 层流：Re ≤2000，湍流：Re ≥4000；2000 2、牛顿粘性定律 τ=μ(du/dy) 气体的粘度随温度升高而增加，液体的粘度随温度升高而降低。1Pa.s=10P=1000cp 3、流型的比较：①质点的运动方式；层流无径向流动，湍流有径向流动 ②速度分布，层流：抛物线型，最大速度为平均速度的2倍； 湍流：碰撞和混和使速度平均化。 2 22 2 22211 1u p gz u p gz + +=++ρρ ③阻力，层流：粘度内摩擦力， 湍流：粘度内摩擦力+湍流切应力。 II ． 流体在管内流动时的阻力损失 'f f f W W W +=∑ [J/kg] 1、直管阻力损失W f ρ λf f p u d l W ?==22 范宁公式(层流、湍流均适用). 层流：2 864) (R lu P R R f f e e μλλ= ?= =或即 哈根—泊稷叶公式。 湍流区（非阻力平方区）：), (d R f e ε λ=；高度湍流区（阻力平方区） ：)(d f ε λ=，具体的定性关系参见摩擦因数图，并定量分析W f 与u 之间的关系。 推广到非圆型管润湿周边长 流通截面积 ?= ==44H e r d d 注：不能用d e 来计算截面积、流速等物理量。 2、局部阻力损失W ’f ①阻力系数法，5.00.12 2 '===c e f u W ζζζ ②当量长度法，2 2 'u d l W e f λ= 注意：截面取管出口内外侧，对动能项及出口阻力损失项的计算有所不同。 当管径不变时，2 ))((2 u d l l W e f ζλ∑++∑=∑ 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能减小。流体在等径管中作稳定流动流体由于 流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长不变。流体流动时的摩擦阻力损失W f 所损失的是机械能中的静压能项。完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数数值只取决于相对粗糙度。 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小时，水流量将减小，摩擦系数增大，管道总阻力不变。 五、管路计算 I ． 并联管路：1、321V V V V q q q q ++= 2、321f f f f w w w w ∑=∑=∑=∑ 各支路阻力损失相等。 即并联管路的特点是：（1）并联管段的压强降相等；（2）主管流量等于并联的各管段流量之和；（3）并联各管段中管子长、直径小的管段通过的流量小。 II ．分支管路：1、3 21 V V V V q q q q ++= 2、分支点处至各支管终了时的总机械能和能量损失之和相等，且等于分支点处的总机械能。 0202101E W E W E f f =+=+-- 六、柏式在流量测量中的运用 1、毕托管用来测量管道中流体的点速度。 2、孔板流量计为定截面变压差流量计，用来测量管道中流体的流量。随着R e 增大其孔流系数C 0先减小，后保持为定值。 3、转子流量计为定压差变截面流量计。注意：转子流量计的校正。 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。 离心泵–––––基本概念与基本原理 一、工作原理 基本部件：叶轮（6~12片后弯叶片）；泵壳（蜗壳）（集液和能量转换装置）；轴封装置（填料函、机械端面密封）。 原理：借助高速旋转的叶轮不断吸入、排出液体。 注意：离心泵无自吸能力，因此在启动前必须先灌泵，且吸入管路必须有底阀，否则将发生“气缚” 现象。 某离心泵运行一年后如发现有气缚现象，则应检查进口管路是否有泄漏现象。 二、性能参数及特性曲线 1、压头H ，又称扬程 f H g p Z H +?+?=ρ 2、有效功率 )(kw Hgq P Hgq q W P v v m s e η ρ ρ = ==轴功率 3、离心泵的特性曲线通常包括Q Q N Q H ---η,,曲线，这些曲线表示在一定转速下输送某种特定的液体时泵的性能。由v q P -线上可看出：0=v q 时，min P P =，所以启动泵和停泵都应关闭泵的出口阀。 离心泵特性曲线测定实验，泵启动后出水管不出水，而泵进口处真空表指示真空度很高，可能出现的故障原因是吸入管路堵塞。 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头减小，流量减小，效率减小，轴功率增大。 三、离心泵的工作点 1、泵在管路中的工作点为离心泵特性曲线（v q H -）与管路特性曲线（e v e q H -）的交点。管路特性曲线为：2 e v e Bq K H +=。 2、工作点的调节：既可改变v q H -来实现，又可通过改变e v e q H -来实现。具体措施有改变阀门的开度，改变泵的转速，叶轮的直径及泵的串、并联操作。 离心泵的流量调节阀安装在离心泵的出口管路上，开大该阀门后，真空表读数增大，压力表读数减小，泵的扬程将减小，轴功率将增大。 两台同样的离心泵并联压头不变而流量加倍，串联则流量不变压头加倍。 四、离心泵的安装高度g H 为避免气蚀现象的发生，离心泵的安装高度≤g H ，注意气蚀现象产生的原因。 1．102 12---=f s g H g u H H s H 为操作条件下的允许吸上真空度，m 10-f H 为吸入管路的压头损失，m 。 2． 10--?--= f v a g H h g p p H ρ h ? 允许气蚀余量，m a p 液面上方压强，Pa ； v p 操作温度下的液体饱和蒸汽压，Pa 。 离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生气蚀现象。 第三章 非均相分离–––––基本概念与基本原理 一、非均相分离的分类 1. 非均相物系：存在相界面。对悬浮物有分分散相与连续相。 2. 常见非均相物系分离操作有： 1）沉降物系置于力场，两相沿受力方向产生相对运动而分离，即沉降。包括重力沉降——重力场， 颗粒自上而下运动。离心沉降——离心力场，颗粒自旋转中心向外沿运动。 2）过滤：利用多孔的介质，将颗粒截留于介质上方达到液体与固体分离 二、重力沉降速度t u 自由沉降：单一颗粒或充分分散的颗粒群（颗粒间不接触）在粘性流体中沉降。 重力沉降速度——指自由沉降达匀速沉降时的速度。 一． 球形颗粒沉降速度： ξρ ρρ3)(4g d u p p t -= ∴ 物系操作条件一定时，沉降速度仅与颗粒直径d 相对应，颗粒愈小，沉降速度愈小。 三、降尘室 主要用于分离气固悬浮物系： 气体通过降尘室的停留时间，τ，s ； u L = τ 颗粒在降尘室的沉降时间，t τ，s ； t t u H = τ 式中，u ，t u ——气体通过降尘室速度，及颗粒沉降速度，1 -?s m L ，H ，B ——分别是降尘室的长、高、宽，m 当气流通过降尘室的时间τ，大于颗粒的沉降时间t τ时，颗粒被沉降下来。即t ττ≥时，才可沉降。 或 t u H u L ≥， t V u H L u B H q ≤=? 沉降室可分离的最小颗粒直径，假设在层流区：A q g d V p ?-= )(18min ρρμ 计算后，必须检验Re 的范围 提高生产能力V q ，只能通过增大降尘室的沉降面积)(L B ?实现，故可将降尘室做成多层，气流并联通过各区。常用重力沉降设备有降尘室，沉降槽。 四、离心沉降速度和分离因素 依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程叫作离心沉降。 离心沉降速度 23) (4ωζρ ρρr d u p p r ?-= 同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度比重力沉降速度大 五、旋风分离器 1．旋风分离器构造及作用原理： 构造：上部一圆筒，下部一圆锥，内有气管，气体切向入口 2．主要性能： （1） 临界粒径pc d ，即理论上器内能完全分离下来的最小颗粒直径。计算c p d '关系式，由三个假设（即简化的物理模型）导出： a ） 气流在器内的园周切线速度t u 始终为一定值，且等于进口气速i u ； b ） 颗粒到达器壁穿过的气流厚度等于进气口宽度B ； c ） 颗粒与气流的相对运动为层流。 得 i p pc u N B d ρπμ 9≥ ，m 可见B ↓（或D ↓），则pc d ↓，当处理气量过大时，可采用旋风分离器并联组成旋风分离器组达到高产高效之目的。 （3）压强降△P 气流通过旋风分离器的阻力： 2 2 i c u P ρζ=?，a P ； 式中， c ζ——阻力系数，同一系列旋风分离器，c ζ值因具体尺寸大小而变。标准型旋风分离器c ζ＝8。 六、过滤 在外力的作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留下来，从而实现固—液分离，即过滤。大多情况下，过滤阻力主要取决于滤饼阻力。在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是滤饼层而不是过滤介质。 1. 过滤速率与速度： 过滤速率：单位时间内获得的滤液体积 τ d dV ，1 3-?s m ； 过滤速度：单位时间单位过滤面积A 上获得滤液体积，τ Ad dV ，1 23--??s m m ； 式中，V ——滤液体积，3m ； τ——过滤时间，s ； A ——过滤面积，2 m ； 2．恒压过滤与恒速过滤： 过滤速率大小取决于推动力与阻力之比值。由于过滤阻力随过滤进行而增大，故有两种操作方式。 保持推动力△P 不变时，过滤速率 τd dV ↓，称恒压过滤；若欲维持过滤速率τ d dV 不变，则需不断增大推动力△P ，称恒速过滤。实际生产中，恒压过滤操作方便，故常用。 3．过滤的周期及四个操作步骤： 过滤→洗涤→去湿→缺料整理，四个操作步骤组成一过滤的周期。 七、恒压过滤 1．恒压过滤基本方程：一定物系及操作条件，μ，r ，'C V 均为常数。 τ2222kA V V V e =?+∴ τ222KA V V V e =?+∴ )()(22e e KA V V ττ+=+ 式（a ）、（b ）、（c ）即恒压过滤的基本方程。 令A V q = ，A V q e e =；则上三式可写作： ?? ??? +=+=+=) ()(222 2 e e e e e K q q K qq q K q ττττ …………（Ⅹ）恒压过滤基本方程。 式中，V 、e V ——分别为滤液体积和介质的当量滤液体积，m 3 ； τ、e τ——分别为获得V 的时间和介质获得e V 的时间，s ； q 、e q ——分别为单位面积的滤液体积和介质单位面积的当量滤液体积，2 3 -?m m ； A —— 滤饼的面积，2 m ； K —— 恒压过滤常数 ； 第四章 传 热–––基本概念和基本理论 传热是由于温度差引起的能量转移，又称热传递。由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，就必然发生热从高温处传递到低温处。 根据传热机理的不同，热传递有三种基本方式：热传导（导热）、热对流（对流）和热辐射。热传导是物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递；热对流是流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程（包括由流体中各处的温度不同引起的自然对流和由外力所致的质点的强制运动引起的强制对流），流体流过固体表面时发生的对流和热传导联合作用的传热过程称为对流传热（给热）；热辐射是因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。任何物体只要在绝对零度以上，都能发射辐射能，只是在高温时，热辐射才能成为主要的传热方式。传热可依靠其中的一种方式或几种方式同时进行。 传热速率Q 是指单位时间通过传热面的热量（W ）；热通量q 是指每单位面积的传热速率（W/m 2）。 一、热传导 1．导热基本方程––––傅立叶定律 dx dt dS dQ λ-= λ––––导热系数，表征物质导热能力的大小，是物质的物理性质之一，单位为W/（m·℃）。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低，气体的导热系数随温度升高而增大。 式中负号表示热流方向总是和温度梯度的方向相反。 2．平壁的稳定热传导 单层平壁： 多层（n 层）平壁： R t S b t t Q ?=-= λ21 ∑∑∑==+?=-=n i n i i i n R t S b t t Q 1 111λ 公式表明导热速率与导热推动力（温度差）成正比，与导热热阻（R ）成反比。 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大，则该壁面的热阻愈小，其两侧的温差愈小，但导热速率相同。 2．圆筒壁的稳定热传导 单层圆筒壁： R t S b t t Q m ?= -= λ21 或 1 2 21ln )(2r r t t l Q -=λπ 当S 2/S 1>2时，用对数平均值，即 ：1 21 2ln S S S S S m -= 当S 2/S 1≤2时，用算术平均值，即： S m =（S 1+S 2）/2 多层（n 层）圆筒壁： ∑=+-= n i mi i i n S b t t Q 11 1λ 或∑++-=i i i n r r t t l Q 1 11ln 1)(2λπ 一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应降低，主要原因是因水的导热系数 大于保温材料的导热系数，受潮后，使保温层材料导热系数增大，保温效果降低。 在包有两层相同厚度保温材料的圆形管道上，应该将导热系数小的材料包在内层，其原因是为了减少热损失，降低壁面温度。 二、对流传热 1．对流传热基本方程––––牛顿冷却定律 t S Q ?=α α––––对流传热系数，单位为：W/（m 2·℃），在换热器中与传热面积和温度差相对应。 2．与对流传热有关的无因次数群（或准数） 表1 准数的符号和意义 准数名称 符 号 意 义 努塞尔特准数 αL Nu= λ 含有特定的传热膜系数α，表示对流传热的强度 雷诺准数 Luρ Re= μ 反映流体的流动状态 普兰特准数 Cp μ Pr= λ 反映流体物性对传热的影响 格拉斯霍夫准数 βg Δt l 3ρ Gr= μ2 反映因密度差而引起自然对流状态 3．流体在圆形直管中作强制湍流流动时的传热膜系数 对气体或低粘度的液体 Nu =0.023Re 0.8Pr n 或 λ d i uρ C p μ α=0.023 ( ) 0.8 ( ) n d i μ λ 流体被加热时，n =0.4；液体被冷却时，n =0.3。 定型几何尺寸为管子内径d i 。 定性温度取流体进、出口温度的算术平均值。 应用范围为Re >10000，Pr =0.7~120，(l/d i )>60。 对流过程是流体和壁面之间的传热过程，定性温度是指确定准数中各物性参数的温度。 沸腾传热可分为三个区域，它们是自然对流区、泡状沸腾区和膜状沸腾区，生产中的沸腾传热过程应维持在泡状沸腾区操作。 无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在传热边界层或层流层内，减少热阻的最有效的措施是提高流体湍动程度。 引起自然对流传热的原因是系统内部的温度差，使各部分流体密度不同而引起上升、下降的流动。 用无因次准数方程形式表示下列各种传热情况下诸有关参数的关系： （1） 无相变对流传热 Nu =f （Re ，Pr ，Gr ） （2） 自然对流传热 Nu =f （Gr ，Pr ） （3） 强制对流传热 Nu =f （Re ，Pr ） 在两流体的间壁换热过程中，计算式Q =KSΔt ，式中Δt 表示为两流体温度差的平均值；S 表示为泛指传热面，与K 相对应。 在两流体的间壁换热过程中，计算式Q=αSΔt ，式中Δt=t w -t m 或 T m -T w ；S 表示为一侧的传热壁面。 滴状冷凝的膜系数大于膜状冷凝膜系数。 水在管内作湍流流动时，若使流速提高至原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的 20.8倍。若管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的40.8×20.2倍。（设条件改变后，仍在湍流范围） 三、间壁两侧流体的热交换 间壁两侧流体热交换的传热速率方程式 Q=KS Δt m 式中K 为总传热系数，单位为：W/（m 2·℃）；Δt m 为两流体的平均温度差，对两流体作并流或逆流时的换热器而言， ) /ln(212 1t t t t t m ???-?= ? 当Δt 1/Δt 2< 2时，Δt m 可取算术平均值，即：Δt m =（Δt 1+Δt 2）/2 基于管外表面积S o 的总传热系数K o i i o i o i m w o o o o S S S S R S bS R K αλα++++=1 1 四、换热器 间壁式换热器有夹套式、蛇管式、套管式、列管式、板式、螺旋板式、板翅式等。提高间壁式换热器传热系数的主要途径是提高流体流速、增强人工扰动；防止结垢，及时清除污垢。消除列管换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加膨胀节，采用浮头式结构或采用U 型管式结构。翅片式换热器安装翅片的目的是增加传热面积；增强流体的湍动程度以提高α。为提高冷凝器的冷凝效果，操作时要及时排除不凝气和冷凝水。 间壁换热器管壁温度t w 接近α大的一侧的流体温度；总传热系数K 的数值接近热阻大的一侧的α值。如在传热实验中用饱和水蒸气加热空气，总传热系数接近于空气侧的对流传热膜系数，而壁温接近于水蒸气侧的温度。 对于间壁换热器m 1Cp 1(T 1-T 2)=m 2Cp 2(t 1-t 2)=KSΔt m 等式成立的条件是稳定传热、无热损失、无相变化。 列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是增大壳程流体的湍动程度，强化对流传热，提高α值，支撑管子。 在确定列管换热器冷热流体的流径时，一般来说，蒸汽走管外；易结垢的流体走管内；高压流体走管内；有腐蚀性的流体走管内；粘度大或流量小的流体走管外。 第五章 蒸 馏––––基本概念和基本原理 利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。 对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。 一、两组分溶液的气液平衡 1． 拉乌尔定律 理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律： p A =p A *x A p B =p B *x B =p B *（1—x A ） 根据道尔顿分压定律：p A =P .y A 而P=p A +p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系： x A =（P -p B *）/（p A *-p B *）———泡点方程 y A =p A *x A /P ———露点方程 对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。 2． 用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度v 可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即 v A =p A /x A v B =p B /x B 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有： α=v A /v B =（p A /x A ）/（p B /x B ）=y A x B /y B x A 对于理想溶液： α=p A */p B * 气液平衡方程：y =αx /[1+（α-1）x ] Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。 3． 气液平衡相图 （1）温度—组成（t-x-y ）图 该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽 线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。 （2）x-y 图 x-y 图表示液相组成x 与之平衡的气相组成y 之间的关系曲线图，平衡线位于对角线的上方。平衡线偏离对角线愈远，表示该溶液愈易分离。总压对平衡曲线影响不大。 二、精馏原理 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进行的，精馏操作的依据是混合物中各组分挥发度的差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽。精馏塔中各级易挥发组分浓度由上至下逐级降低；精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，原因之一是：塔顶易挥发组分浓度高于塔底，相应沸点较低；原因之二是：存在压降使塔底压力高于塔顶，塔底沸点较高。 当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时，该塔板称为理论板。 精馏过程中，再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证由适宜的液相回流。 三、两组分连续精馏的计算 1．全塔物料衡算 总物料衡算： q n,F =q n,D +q n,W 易挥发组分： q n,F x F = q n,D x D + q n,w x W 塔顶易挥发组分回收率： ηD =（q n,D x D / q n,F x F ）×100% 塔底难挥发组分回收率： ηW =[ q n,W （1-x W ）/ q n,F （1-x F ）] ×100% 2．精馏段物料衡算和操作线方程 总物料衡算： q n,V =q n,L +q n,D 易挥发组分： q n,V y n+1= q n,L x n + q n,D x D 操作线方程： y n+1=（q n,L /q n,V ）x n +（q n,D / q n,V ）x D =[R/（R+1）]x n +[1/（R+1）]x D 其中：R= q n,L / q n,D ——回流比 上式表示在一定操作条件下，精馏段内自任意第n 层板下降的液相组成x n 与其相邻的下一层板（第n+1层板）上升蒸汽相组成y n+1之间的关系。在x —y 坐标上为直线，斜率为R/R+1，截距为x D /R+1。 3．提馏段物料衡算和操作线方程 总物料衡算： q n,L ’=q n,V ’+q n,W 易挥发组分： q n,L ’x m ’ = q n,V ’y m+1’+ q n,W x W 操作线方程： y m+1’=(q n,L ’/ q n,V ’)x m ’-(q n,W / q n,V ’)x W 上式表示在一定操作条件下，提馏段内自任意第m 层板下降的液相组成x m ’与其相邻的下一层板（第m+1层板）上升蒸汽相组成y m+1’之间的关系。q n,L ’除与q n,L 有关外，还受进料量和进料热状况的影响。 四、进料热状况参数 实际操作中，加入精馏塔的原料液可能有五种热状况：（1）温度低于泡点的冷液体；（2）泡点下的饱和液体；（3）温度介于泡点和露点的气液混合物；（4）露点下的饱和蒸汽；（5）温度高于露点的过热蒸汽。 热 原料液的千摩尔汽化潜的热量 进料变为饱和蒸汽所需将kmol H H H H q L V F V 1≈--= 不同进料热状况下的q 值 对于饱和液体、气液混合物和饱和蒸汽进料而言，q n,L ’=q n,L +q ×q n,F q n,V =q n,V ’-(q -1)q n,F q 线方程（进料方程）为： y=[q/(q -1)]x -x F /(q -1) 上式表示两操作线交点的轨迹方程。 塔底再沸器相当于一层理论板（气液两相平衡），塔顶采用分凝器时，分凝器相当于一层理论板。由于冷液进料时提馏段内循环量增大，分离程度提高，冷液进料较气液混合物进料所需理论板数为少。 五、回流比及其选择 （1）全回流 R=q n,L/q n,D=∞，操作线与对角线重合，操作线方程y n=x n-1，达到给定分离程度所需理论板层数最少为N min。 （2）最小回流比 当回流比逐渐减小时，精馏段操作线截距随之逐渐增大，两操作线位置将向平衡线靠近，为达到相同分离程度所需理论板层数亦逐渐增多。达到恒浓区（夹紧区）回流比最小，所需理论板无穷多。 I．正常平衡线 R min=（x D—y q）/（y q—x q） 饱和液体进料时：x q=x F 饱和蒸汽进料时：y q=y F II．不正常平衡线 由a（x D，y D）或c（x W，y W）点向平衡线作切线，由切线斜率或截距求R min。 （3）适宜回流比 R=（1.1~2）R min 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减少，同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增加，塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增加，操作费用相应增加，所需塔径增大。 精馏操作时，若q n,F、q n,D、x F、q、R、加料板位置都不变，将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成x D变大。 精馏设计中，回流比愈大，操作能耗愈大，随着回流比逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先减小后增大的过程。 六、板效率和实际塔板数 1．单板效率（默弗里效率） E mV=（y n—y n+1）/（y n*—y n+1） E mL=（x n-1—x n）/（x n-1—x n*） 2．全塔效率 E=（N T/N P）x100% 精馏塔中第n-1,n,n+1块理论板，y n+1 精馏塔中第n-1,n,n+1块实际板，x n* 如板式塔设计不合理或操作不当，可能产生液泛、漏液、及雾沫夹带等不正常现象，使塔无法正常工作。 负荷性能图有五条线，分别是雾沫夹带、液泛、漏液、液相负荷上限和液相负荷下限。 第六章吸收––––基本概念和基本原理 利用各组分溶解度不同而分离气体混合物的单元操作称为吸收。混合气体中能够溶解的组分称为吸收质或溶质（A）；不被吸收的组分称为惰性组分或载体（B）；吸收操作所用的溶剂称为吸收剂（S）；吸收所得溶液为吸收液（S+A）；吸收塔排出的气体为吸收尾气。 当气相中溶质的的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时，溶质从气相向液相转移，发生吸收过程；反之当气相中溶质的的实际分压低于与液相成平衡的溶质分压时，溶质从液相向气相转移，发生脱吸（解吸）过程。 一、气–液相平衡–––––––传质方向与传质极限 平衡状态下气相中溶质分压称为平衡分压或饱和分压，液相中的溶质浓度称为平衡浓度或饱和浓度––––––溶解度。 对于同一种溶质，溶解度随温度的升高而减小，加压和降温对吸收操作有利，升温和减压有利于脱吸操作。 亨利定律：总压不太高时，在一定温度下，稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它在液相中的浓度之间 的关系。 （稀溶液） p*=E x ––––E 为亨利系数，单位为压强单位，随温度升高而增大，难溶气体 E 很大，易溶气体E 很小。对理想溶液E 为吸收质的饱和蒸气压。 c *= H p –––H 为溶解度系数，单位：kmol/(kN·m)，H=ρ/(EM s )，随温度升高 而减小，难溶气体H 很小，易溶气体H 很大。 y *=m x ––––m 相平衡常数，无因次，m=E/P ，m 值愈大，气体溶解度愈小； m 随温度升高而增加，随压力增加而减小。 Y*=mX –––当溶液浓度很低时大多采用该式计算。 X=x /(1-x ); Y=y /(1-y ); x,y ––––摩尔分率， X,Y ––––摩尔比浓度 二、传质理论––––传质速率 分子扩散–––凭借流体分子无规则热运动传递物质的现象。推动力为浓度差，由菲克定律描述：J A = – D AB (dC A )/(dz) J A ––扩散通量，kmol/(m 2·s) D AB ––扩散系数 涡流扩散–––凭借流体质点的湍动和旋涡传递物质的现象。 等分子反向扩散传质速率：气相内 N A = D(p A1–p A2)/RTz 液相内 N A = D’(c A1–c A2)/z 单相扩散传质速率： 气相内 N A = J A +Nc A /C=D (p A –p Ai )/ RTz·(P/p Bm )=k G (p A –p Ai ) 液相内 N A = D’(c Ai –c A )/z·(C/c Sm )=k L (c Ai –c A ) 其中 p/p Bm >1为漂流因数，反映总体流动对传质速率的影响。 p Bm =(p B2–p B1)/ln(p B2/p B1) 一般而言，双组分等分子反向扩散体现在精馏单元操作中，而一组分通过另一组分的单相扩散体现在吸收单元操作中。 气相中，温度升高物质的扩散系数增大，压强升高则扩散系数降低；液相中粘度增加扩散系数降低。 在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论和表面更新理论。 传质速率方程––––传质速率=传质推动力/传质阻力 N=k g (p –p i )=k l (c i –c)=k y (y-y i )=k x (x i –x ) N=K G (p –p*)=K L (c*–c) 注意传质系数与推动力相对应，即传质系数与推动力的范围一致，传质系数的单位与推动力的单位一致。 吸收系数之间的关系： 1/K G =1/k g +1/Hk l 1/K L =1/k l +H/k g k y =Pk G k x =Ck L 气膜控制与液膜控制的概念 对于易溶气体，H 很大，传质阻力绝大部分存在于气膜之中，液膜阻力可以忽略，此时K G ≈k g ，这种情况称为“气膜控制”；反之，对于难溶气体，H 很小，传质阻力绝大部分存在于液膜之中，气膜阻力可以忽略，此时K L ≈k l ，这种情况称为“液膜控制”。 三、物料衡算––––操作线方程与液气比 全塔物料衡算： q n,v (y 1–y 2)=q n,l (x 1–x 2) 逆流操作 吸收操作线方程： )(1,,1,,x q q y x q q y V n L n V n L n - += 1––塔底，2––塔顶 吸收操作时塔内任一截面上溶质在气相中的实际分压总是高于与其接触的液相平衡分压，所以吸收操作线总是位于平衡线的上方。 最小液气比： 2 * 12 1min ,,)( x x y y q q V n L n --= 液气比即操作线的斜率 若平衡关系符合亨利定律，则 21 2 1min ,,)( x m y y y q q V n L n --= 增加吸收剂用量，操作线斜率增大，操作线向远离平衡线的方向偏移，吸收过程推动力增大，设备费用减少。 四、填料层高度计算 气液相平衡、传质速率和物料衡算相结合取微元物料衡算求得填料层高度。 填料层高度=传质单元高度×传质单元数 即 h =H OG ×N OG =H OL ×N OL =H G ×N G =H L ×N L N OG –––气相总传质单元数（气体流经一段填料后其组成变化等于该段填料的总的平均推动力则为一个传质单元） H OG –––气相总传质单元高度（一个传质单元所对应的填料高度） 1．平均推动力法（适合平衡线为直线）： h=H OG ×N OG =(V/K y aS)·(Y 1–Y 2)/ΔY m =(L/K x aS)·(X 1–X 2)/ΔX m 对数平均推动力ΔY m =(ΔY 1–ΔY 2)/ln(ΔY 1/ΔY 2) 当ΔY 1/ΔY 2<2时，可用算术平均推动力ΔY m =(ΔY 1+ΔY 2)/2 2．脱吸因数法（平衡线为直线）： ]')'1ln[('112 22 1S mx y mx y S S N OG +----= S ––––脱吸因数，平衡线与操作线斜率之比（mV/L ），反映吸收推动力的大小。S 增大，液气比减小， 吸收推动力变小，N OG 增大 气体吸收中，表示设备（填料）效能高低的一个量是传质单元高度，表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。 第五章 蒸发 5-1、在单效蒸发器内，将10%NaOH 水溶液浓缩到25%，分离室绝对压强为15kPa ，求溶液的沸点和溶质 引起的沸点升高值。 解： 查附录：15kPa 的饱和蒸气压为53.5℃，汽化热为2370kJ/kg (1)查附录5，常压下25%NaOH 溶液的沸点为113℃ 所以，Δa= 113-100=13℃ ()729.02370 2735.530162 .00162.02 2 =+=''=r T f 所以沸点升高值为 Δ=f Δa =0.729×13=9.5℃ 操作条件下的沸点： t=9.5+53.5=63℃ (2)用杜林直线求解 蒸发室压力为15kPa 时，纯水的饱和温度为53.5℃，由该值和浓度25%查图5-7，此条件下溶液的沸点为65℃ 因此，用杜林直线计算溶液沸点升高值为 Δ=63-53.5=9.5℃ 5-2、习题1中，若NaOH 水溶液的液层高度为2m ，操作条件下溶液的密度为 1230kg ?m -3。计算因液柱引起的溶液沸点变化。 解： 液面下的平均压力 kPa g h p p m 65.242 81 .912306.1101523=??+?=+ =ρ pm=24.65kPa 时，查得水的饱和蒸气温度为：63℃ 所以液柱高度是沸点增加值为： Δ=63-53.5=9.5℃ 所以，由于浓度变化和液柱高度变化使得溶液的沸点提高了 Δ=9.5+9.5=19℃ 因此，操作条件下溶液的沸点为： t=53.5+19=72.5℃ 5-3、在单效蒸发器中用饱和水蒸气加热浓缩溶液，加热蒸气的用量为2100kg ?h -1，加热水蒸气的温度为 120oC ，其汽化热为2205kJ ?kg -1。已知蒸发器内二次蒸气温度为81oC ，由于溶质和液柱引起的沸点升高值为9oC ，饱和蒸气冷凝的传热膜系数为8000W ?m -2k -1，沸腾溶液的传热膜系数为3500 W ?m -2k -1。 求蒸发器的传热面积。 忽略换热器管壁和污垢层热阻，蒸发器的热损失忽略不计。 解： 热负荷 Q=2100×2205×103/3600=1.286×106 W 溶液温度计t=81+9=90℃ 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___ 1 化工原理期末考试试题 一．填空题 1．精馏操作的目的是 使混合物得到近乎完全的分离 ，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是 混合液中各组分间挥发度的差异 。 2．进料热状态参数q 的物理意义是 代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程 ，对于饱和液体其值等于 0 ，饱和蒸汽q 等于 1 。 3．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是 简单蒸馏是非定态过程 。 4．吸收操作的目的是 分离气体混合物 ，依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 。 5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将 增大 ，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将 减小 。（减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．液－液萃取操作中，操作温度 ，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 8．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 。（增 大、减小、不变） 9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成） 10．请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。升温，气提，降压(三写二) 11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力 减小 ，设备费用 增多 。（减小，增多） 12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数 升高 ，在液相中的分子扩散系数 升高 。（升高，升高） 13．吸收操作的基本依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 ，精馏操作的基本依据是 各组分间挥发度的差异 。 14．蒸馏是分离 均相液体混合物 的一种方法，蒸馏分离的依据是 挥发度差异 。 15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是 使组分间相对挥发度增大 、 改变原组分间的相对挥发度 。 16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。 17．板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；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。 18．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 化工原理期末-(下) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 一、判断题 精馏 1.进行蒸馏分离，混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低。（×） 2.回流液的作用，是使蒸汽部分冷凝的冷却剂，并使精馏稳定进行。（×） 3.通过提馏段物料衡算得出的方程是提馏段操作线方程。（√） 4.精馏塔釜的作用，是向最下面一块塔板供应蒸汽。（×） 5.精馏（或蒸馏）的基本原理为：易挥发组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。（√） 6.普通精馏操作可分离所有的液体混合物。（×） 7.全回流时，精馏所用理论板层数最多。（×） 8.精馏是一种既符合传质规律，又符合传热规律的单元操作。（√） 9.蒸馏是分离均相液的一种单元操作。（√） 10.精馏操作线方程是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间的关系。（√） 11.简单蒸馏属于间歇性操作。( √ ) 12.精馏塔的进料板属于精馏段。( × ) 13.饱和蒸汽进料的进料线是一条与x轴垂直的直线。( √ ) 14.浮阀塔板的特点是造价较高，操作弹性小，传质性差。（×） 15.液泛不能通过压强降来判断。（×） 16.筛板精馏塔的操作弹性大于泡罩精馏塔的操作弹性。（×） 17.精馏过程中，平衡线随回流比的改变而改变。（×） 18.蒸馏的原理是利用液体混合物中各组分溶解度的不同来分离各组分的。（×） 19.精馏塔发生液泛现象可能是由于气相速度过大，也可能是液相速度过大。（√） 20.蒸馏塔总是塔顶作为产品，塔底作为残液排放。（×） 21.浮阀塔板结构简单，造价也不高，操作弹性大，是一种优良的塔板。（√） 22.精馏操作的回流比减小至最小回流时，所需理论板数为最小。（×） 23.精馏是传热和传质同时发生的单元操作过程。（√） 24.正常操作的精馏塔从上到下，液体中轻相组分的浓度逐渐增大。（×） 25.精馏操作中，回流比越大越好。（×） 26.灵敏板温度上升，塔顶产品浓度将提高。（×） 27.筛板塔板结构简单，造价低，但分离效率较泡罩低，因此已逐步淘汰。（×） 28.精馏塔板的作用主要是为了支承液体。（×） 29.连续精馏停车时，先停再沸器，后停进料。（×） 30.回流是精馏稳定连续进行的必要条件。（√） 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, 复试程序： 2014年3月29日 上午8:30凭复试通知书报到，进行复试资格审查，报到地点： 化学考生：逸夫工程馆108室； 化工及专硕考生：逸夫工程馆105室； 请考生报到时携带以下材料： 应届生：学生证、二代身份证、大学成绩单的原件及所有复印件 往届考生：毕业证、学位证、二代身份证、大学成绩单的原件（或加盖档案单位红章的成绩单复印件）及所有复印件 （报到时间地点若有更改，以招办系统打印的复试通知书为准） 下午2:30-4:30笔试，报到地点如下： 复试笔试科目为《基础化学》的考生：34号楼340501 复试笔试科目为《化工原理》的考生：34号楼340502、340503 复试笔试科目为《物理化学（二）》的考生：34号楼340504 2014年3月30日 上午8：00面试 按照考生初试成绩正态分布，将化工学科、化学学科考生分成若干组，同时进行外语口语听力和专业知识综合面试，地点：学院各办公室，届时具体通知。 晚上7：30左右 一、公布录取排名表，按照录取总成绩排名确定录取名单，同时确定获各等次奖学金及全日制专业学位考生名单。地点：学院工程馆大厅布告栏。 二、拟录取考生持学院“录取成绩小条”，根据张贴的导师招生信息，直接去各位导师办公室进行双向选择，确定导师和专业。材料分发地点：学院工程馆105室。 三、确定好导师、专业的考生请立即返回学院工程馆105室登记并领取《体检表》（体检表上需一张照片及加盖学院公章）。 四、成绩小条收取截止时间：晚上10点。未找到导师签名录取的考生，请第二天上午找好导师签名后将成绩单小条交至逸夫工程馆108室。 2014年3月31日 上午8:00-10:30体检，需携带《复试流程表》、《体检表》及时参加校医院体检。 下午3:00体检通过的拟录取考生至学院工程馆105室交回《复试流程表》，并领取以下材料： 1、《调档函》、（委培与强军计划、少高计划考生除外） 2、《政审表》 复试方式： 1. 专业课笔试 2014年招生专业目录公布的复试笔试科目：《化工原理》、《物理化学（二）》、《基础化学》，时间2小时，满分100分，占复试成绩30%，闭卷考试。 2. 外语口语和听力测试 口语与听力相结合，时间约5分钟，满分100分，占复试成绩10%。 3. 专业知识与综合素质面试 专业知识与综合素质面试时间约15分钟，满分100分，占复试成绩60%。 每位考生面试结束后，由复试小组教师独立为考生当场打分，并填写《华南理工大学硕士研究生复试情况登记表》。 录取原则： 1、本着公平、公开、公正的原则进行研究生录取工作，并严格遵守学校招生办公室制定的硕士研究生录取的原则和要求。 2、复试不及格（小于60分）者，不予录取；体检不合格者不予录取。 3、录取总成绩＝初试总分×50％＋复试成绩×50％×5。 4、按照“化学工程与技术”、“化学”一级学科组织面试，按录取总成绩从高到低按一级学科录取考生，确定拟录取名单后，“双向选择”导师。 5、实施差额复试，比例约为140%（不含推免生）。 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） 、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 的表面温度等于空气的 阶段。在恒速干燥阶段，物料 温度，所干燥的水分为 3.二元理想物系精馏塔设计，若q n,F 、 饱和蒸汽进料，贝U 最小回流比 水分。 X F 、 X D 、 X w 、 定，将饱和液体进料改为 ，若在相同回流比下，所需的理论板 ，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= X D = ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则X w = 5.若x*-x 近似等于X i - X ，则该过程为 控 制。 ，馏出液组成 6.用纯溶剂逆流吸收，已知q n,l /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N O = 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 1 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为—— K G k G Hk L 近似为 控制。 ，当H __ 时（很大、很小）， 1 -可忽略，则该过程 Hk L 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A m 2，此时将发生 10.在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用 无水乙醇从塔 0.15的气体接触，已知 精馏，加入的第三组分 （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 13.板式塔漏液的原因是 ，精馏段操作线方程为 ，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 n,n 1层塔板取样测得X n 0.3,则y 、选择题（每题2分，共30 分） ，y n 1 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, 水量为（ (A ) 5% 并设法测得此时物料含水量为 0.05%，则物料的临界含 ），平衡含水量 （ (B ) 20% (C ) 0.05% (D)4.95% 851 华南理工大学2021 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程，化学工艺，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，制药工程，制浆造纸工程，制糖工程，环境工程共页第 1 页 一、填空、选择题（50分） 1、某设备内真空表的读数为375mmHg，其绝压等于MPa，(设当地的大气压为1.013×105Pa)。 2、流体在圆管内作层流流动时，其流体阻力损失与管内流速u_______次方成正比。 3、边长为0.5m的正方形通风管，该管道的当量直径为。 4. 离心泵在管路系统中工作时，其工作点是由离心泵的和管路的 _______________共同确定。 5. 其他条件不变，被输送流体的温度提高，离心泵的允许安装高度_________ ；提高上游 容器的操作压强，离心泵允许安装高度_____________。 6. 球形颗粒在20oC空气中沉降（设沉降过程符合stocks定律），其他条件不变，空气温度上 升时，沉降速度将__________; 若该颗粒在水中沉降，当水温升高，其沉降速度将__________。 7. 用压滤机分离悬浮物，忽略过滤介质阻力，滤饼不可压缩。过滤时间增加一倍，滤液量 增加到原来的__________；过滤面积增加一倍，滤液量增加至________。 8. 有一套管换热器。环隙中1200C饱和水蒸气冷凝加热小管内空气，空气呈湍流流动状态， 其对流传热系数为70 W?m-2?℃-1，若将上述套管中空气流量增大一倍，其他条件和物性基本保持不变，此时，套管的总传热系数约等于______________ W?m-2?℃-1。上述套管换热器内管壁温度接近于______ o C。。 9．为了减少高温物体热辐射损失，往往在高温物体周围设置热屏障，热屏障材料的黑度减小，则热辐射损失。 10、当管子由水平放置改为垂直放置，其他条件不变，其能量损失。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定 11、并联管路的阻力损失等于。 A. 各并联支管损失之和 B. 各并联支管阻力损失的平均值 C. 任一并联支管的阻力损失 D. 不确定第2 页 851 华南理工大学 2012年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：化工原理 适用专业：化学工程；化学工艺；应用化学；工业催化；能源环境材料及技术；制药工程；制浆造纸工程；制糖工程；环境工程；化学工程(专硕)；轻工技术与工程(专硕) 第1页 第 2 页 13．转子流量计其锥形玻璃管上的流量刻度之所以为等距离，是因为 。 14、精馏塔设计时，采用相同的塔釜蒸发量，则冷液进料比饱和液体进料需要的理论板数 。 15、在填料塔中用清水吸收混合气中氨，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数将 。 16、在吸收操作中，增大系统压力和降低系统温度，可使平衡常数 ， 这将对于吸收操作 。 17、提高干燥器中空气出口湿度，则空气的消耗量会 ，干燥推动力将 。 18、恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是 。 19、如需将空气减湿，应使水温 。 (A) 高于湿球温度； (B) 低于湿球温度； (C) 高于露点温度； (D) 低于露点温度； 20、提高进入干燥器的空气中水汽分压，同时其温度保持不变，则恒速阶段干燥速率 。 A ．不变 B ．变小 C ．变大 D ．不确定 21、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属 控制过程；水吸收空气中CO 2的过程属 控制过程。 22、浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较 (A) 浮阀塔>泡罩塔>筛板塔 (B) 浮阀塔=泡罩塔=筛板塔 (C) 浮阀塔>泡罩塔=筛板塔 (D) 浮阀塔> 筛板塔>泡罩塔 23、在吸收塔某处，气相浓度y=0.005,液相浓度x=0.015(均为摩尔分数),两侧体积传质分系 数k ya =k xa =0.026kmol/m 3.s,在该操作温度下气、 液平衡关系。这时气体界面上气相浓度y x 4.0=y * i 应等于 。 A ．0.002 B ．0.0015 C ．0.0057 D ．0.009 24、在简单蒸馏操作中，随着蒸馏的进行，蒸馏釜内的易挥发组分浓度逐渐 ，釜内溶液沸点逐渐 。 25.某二元混合物要求用精馏方法分离，规定产品浓度为x D ，x W 。如进料为x f1时，则相应的最小回流比为R m1，若进料为x f2相应为R m2，现x f1< x f2，则： （A ）R m1 < R m2 （B ）R m1 = R m2 （C ）R m1 > R m2 （D ）无法确定R m 大小 四、计算题（共45分，每小题15分） 1、 如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽， 两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ， 泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真 空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表 安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为 36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ， 出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg ，压力表读数为 2.452×105Pa ，泵的效率为70%，水的密度ρ为1000kg/m 3， 试求： （1）两槽液面的高度差H 为多少？ （2）泵所需的实际功率为多少kW ？ （3）真空表的读数为多少kgf/cm 2 ？ 1、解：（1）两槽液面的高度差H 在压力表所在截面2-2′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程， ∑-+++=++32,3232 2 2222f h p u gH p u gH ρ ρ 其中， ∑=-kg J h f /9.43 2,, u 3=0, p 3=0, p 2=2.452×105Pa, H 2=5m, u 2=Vs/A=2.205m/s 代入上式得： m H 74.2981 .99 .481.9100010452.281.92205.2552=-??+?+ = （2）泵所需的实际功率 在贮槽液面0-0′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： ∑-+++=+++30,323020022f e h p u gH W p u gH ρ ρ 其中， ∑=-kg J h f /9.864.63 0,, u 2= u 3=0, p 2= p 3=0, H 0=0， H=29.4m 代入方程求得： W e =298.64J/kg ， s kg V W s s /1010003600 36 =?==ρ 故 w W W N e s e 4.2986=?=， η=70%， kw N N e 27.4==η （3）真空表的读数 在贮槽液面0-0′与真空表截面1-1′间列柏努利方程，有： ∑-+++=+++10,1 211020022f h p u gH p u gH ρ ρ 其中， ∑=-kg J h f /96.11 0,, H 0=0， u 0=0, p 0=0, H 1=4.8m, u 1=2.205m/s 代 入 上 式 得 ， 242 1/525.01015.5)96.12 205.28.481.9(1000cm kgf Pa p -=?-=++?-= 2．在由118根25 2.5，长为3m 的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管程。已知加热蒸汽的温度为132.9℃，空气的质量流量为7200kg/h ，空气的进、出口温度分别20℃和60℃，操作条件下的空气比热为1.005 kJ/(kg ℃)，空气的对流给热系数为50 W/(m 2℃)，蒸汽冷凝 H H 1 H 2 第六章精馏习题 一、填空 1、在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度，但气相组成液相组成，而两相的量可根据来确定。 2、当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。 3、双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对 的挥发度之比，若α=1表示。物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈对角线。 4、工业生产中在精馏塔内将过程和 过程有机结合起来而实现操作的。 5、精馏塔的作用是。 6、在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为，其作用是 ；加料板以下的塔段（包括加料板）称为，其作用是。 7：离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，互成平衡。 8：精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1） 和（2）。 9：精馏过程回流比R的定义式为；对于一定的分离任务来说，当R= 时，所需理论板数为最少，此种操作称为；而 R= 时，所需理论板数为∞。 10：精馏塔有进料热状况，其中以进料q值最大，进料温度泡点温度。 11：某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于，馏出液流量等于，操作线方程为。 12：在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y 1,x 1 及 y 2,x 2 ；则它们的大小顺序为最大，第二，第三，而最小。 13：对于不同的进料热状况，x q 、y q 与x F 的关系为 （1）冷液进料：x q x F ，y q x F ； （2）饱和液体进料：x q x F ，y q x F ； （3）气液混合物进料：x q x F ，y q x F f ； （4）饱和蒸汽进料：x q x F ，y q x F ； （5）过热蒸汽进料：x q x F ，y q x F ； 13.塔板上的异常操作现象包括、、 。 14.随着气速的提高，塔板上可能出现四种不同的气液接触状态，其中 和均是优良的塔板工作状态，从减少液膜夹 带考虑，大多数塔都控制在下工作。 二、选择 1：精馏操作时，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比 V L （），馏出液组成x D ( ),釜残液组成x W ( ). A 增加 B 不变 C 不确定 D减小 2：精馏塔的设计中，若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体 进料，其他条件维持不变，则所需的理论塔板数N T （），提馏段下降液 体流量L/（）。 A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定 3：对于饱和蒸汽进料，则有L'（）L ，V'（）V。 A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定 4精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板，其气相组成关系为（） A y n+1 >y n >y n-1 B y n+1 =y n =y n-1 C y n+1 2011 年华南理工大学化学与化工学院考研复试面试试题 英语面试 第一部分翻译（汉翻英英翻汉） 1．烷烃的选择性氧化对化学工业非常重要，因为它可以产出一系列含氧化合物。 2．Sir，would you please remind me to get off at the west lake hotel station。 3．你今后三年的打算 10 年是介绍一个你最好的朋友 第二部分自我陈述 专业课面试 去年的面试分为专业基础部分和专业素养部分。 专业基础部分的题有： 1．石墨和金刚石物理性质差别原因各自是什么杂化方式有没有听过石墨烯（10 诺贝 尔物理学奖）估计它有什么特殊性质 2．南极冷还是北极冷（我到现在都不太清楚，好像从陆地面积和比热容方面答，最好 上网查查） 3．四氯化碳是极性分子还是非极性分子其共价键是极性还是非极性用简单实验如何 验证（相似相溶原理） 4．减压蒸馏的原因实验结束时的操作是怎么样的 专业素养部分有： 1．如何看待低碳经济（对社会是否关注） 2．如何查阅文献10 年是如何处理数据，一篇完整论文的构成部分（科研基本功）When you are old and grey and full of sleep, And nodding by the fire, take down this book, And slowly read, and dream of the soft look Your eyes had once, and of their shadows deep; How many loved your moments of glad grace, And loved your beauty with love false or true, But one man loved the pilgrim soul in you, And loved the sorrows of your changing face; And bending down beside the glowing bars, 851 化工原理考试大纲 一、课程的性质 本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。通过本课程的教学使学生掌握流体流动、传热和传质基础理论及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；工艺设计、设备计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中的各种工程实际问题的能力。并通过实验教学，使学生能巩固加深对课堂教学内容的理解，强调理论与实际结合，综合分析问题、解决问题的能力。 二、课程的基本要求和内容 绪论本课程的性质、任务、研究对象和研究方法，本课程与其他有关课程的关系。 △物理量的因次、单位与单位换算：单位制与因次的概念。几种主要单位制 （SI . CGS制.MKS工程单位制）及我国的法定计量单位。单位换算的基本方式。 第一章流体流动 流体的性质：连续介质的假定、密度、重度、比重、比容、牛顿粘性定律与 粘度。 牛顿型与非牛顿型流体。 流体静力学：静压强及其特性；压强的单位及其换算；压强的表达方式；重力场中静止流体内压强的变化规律及其应用；离心力场中压强的变化规律。 流体流动现象：流体的流速和流量；稳定流动与不稳定流动；流体的流动型态；雷诺准数；当量直径与水力半径；滞流时流体在圆管中的速度分布；湍流时的时均速度与脉动速度；湍流时圆管中时均速度的分布；边界层的形成、发展及分离。 流体流动的基本方程：△物料衡算一一连续性方程及其应用；△能量衡算 方程；柏势利方程；△能量衡算方程和柏势利方程的应用。 流体阻力：△阻力损失的物理概念；边界层对流动阻力的影响；粘性阻力与惯性阻力; 湍流粘度系数；△沿程阻力的计算；滞流时圆管直管中沿程阻力计算；滞流时的摩擦系数；湍流时的摩擦系数；因次分析法：用因次分析法找出表示摩擦阻力关系中的数群；粗糙度对摩擦系数的影响；△局部阻力的计算。 一、判断题 精馏 1.进行蒸馏分离,混合溶液中易挥发组分在气相中得含量较液相中低。( × ) 2.回流液得作用,就是使蒸汽部分冷凝得冷却剂,并使精馏稳定进行。( × ) 3.通过提馏段物料衡算得出得方程就是提馏段操作线方程。( √ ) 4.精馏塔釜得作用,就是向最下面一块塔板供应蒸汽。( ×) 5.精馏(或蒸馏)得基本原理为:易挥发组分在气相中得含量大于它在液相中得含量。( √ ) 6.普通精馏操作可分离所有得液体混合物。(× ) 7.全回流时,精馏所用理论板层数最多。(×) 8.精馏就是一种既符合传质规律,又符合传热规律得单元操作。( √) 9.蒸馏就是分离均相液得一种单元操作。(√ ) 10.精馏操作线方程就是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间得关系。( √ ) 11.简单蒸馏属于间歇性操作。 ( √ ) 12.精馏塔得进料板属于精馏段。 ( × ) 13.饱与蒸汽进料得进料线就是一条与x轴垂直得直线。 ( √ ) 14.浮阀塔板得特点就是造价较高,操作弹性小,传质性差。(×) 15.液泛不能通过压强降来判断。(×) 16.筛板精馏塔得操作弹性大于泡罩精馏塔得操作弹性。(×) 17.精馏过程中,平衡线随回流比得改变而改变。(×) 18.蒸馏得原理就是利用液体混合物中各组分溶解度得不同来分离各组分得。(×) 19.精馏塔发生液泛现象可能就是由于气相速度过大,也可能就是液相速度过大。( √ ) 20.蒸馏塔总就是塔顶作为产品,塔底作为残液排放。(×) 21.浮阀塔板结构简单,造价也不高,操作弹性大,就是一种优良得塔板。( √ ) 22.精馏操作得回流比减小至最小回流时,所需理论板数为最小。(×) 23.精馏就是传热与传质同时发生得单元操作过程。(√) 24.正常操作得精馏塔从上到下,液体中轻相组分得浓度逐渐增大。(×) 25.精馏操作中,回流比越大越好。(×) 26.灵敏板温度上升,塔顶产品浓度将提高。(×) 27.筛板塔板结构简单,造价低,但分离效率较泡罩低,因此已逐步淘汰。(×) 28.精馏塔板得作用主要就是为了支承液体。(×) 29.连续精馏停车时,先停再沸器,后停进料。(×) 30.回流就是精馏稳定连续进行得必要条件。( √ ) 31.二元溶液连续精馏计算中,进料热状态得变化将引起操作线与q线得变化。(√) 32.精馏过程塔顶产品流量总就是小于塔釜产品流量。(×) 华工大考博辅导班：2019华南理工大学化学与化工学院考博难度解 析及经验分享 华南理工大学2019年实行公开招考、申请考核、直接攻博以及硕博连读四种考试方式招收攻读博士学位研究生。对于学术型博士研究生，除马克思主义学院、公共管理学院和工商管理学院不实行“申请考核制”外，其他招生学院均实行上述四种招考方式同时进行选拔录取博士研究生。对于工程类专业学位博士研究生，各学院全部采用“申请考核制”考试方式。 下面是启道考博辅导班整理的关于华南理工大学化学与化工学院考博相关内容。 一、院系简介 化学与化工学院于2008年1月成立，由原化工与能源学院与化学科学学院合并组建。学院的前身是1952年全国院系调整时，由中南地区几所大学的化工系合并组建的华南工学院化工系。1960年创办化学系，20世纪80年代初，化学系更名为应用化学系。1994年由化学工程研究所、化工系、应用化学系、环境研究所合并成立化工学院。2002年，应用化学系并入理学院，2004年独立建制为化学科学学院。2004年化工学院调整学科规划和布局，扩展为化工与能源学院。2008年，学校学科调整，将化工与能源学院和化学科学学院合并，更名为化学与化工学院。学院拥有化学工程与技术一级学科博士硕士学位授予权，全国第四轮学科评估结果为A-，是学校工程学ESI全球排名千分之一的主要贡献者。拥有化学一级学科博士硕士学位授予权，化学学科ESI排名进入全球千分之一。学院自1988年起即批准设立“化学工程与技术”博士后流动站，2009年设立“化学”博士后流动站。学院开设化学工程与工艺、应用化学、制药工程、能源化学工程4个本科专业，其中化学工程与工艺为国家级和广东省特色专业、应用化学为广东省特色专业。在校学生2331人，其中本科生1205人，研究生1126人。 学院有三栋科研实验大楼，总用房面积约2万平方米，设备资产为2亿多元。拥有教育部传热强化与过程节能重点实验室、广东省绿色化学产品技术重点实验室、广东省燃料电池技术重点实验室、广东省功能分子工程重点实验室、广东省绿色精细化学产品工程技术研究中心、广东省热能高效储存与利用工程技术研究中心、广东省先进涂层工程技术研究中心、广东省创新制药工艺与过程控制工程艺术研发中心、中德“无机膜用于清洁能源和洁净环境”联合实验室、广东高校工业废弃物资源化利用工程技术研究中心等多个省部级研究机构。学 851化工原理考试大纲 一、课程的性质 本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。通过本课程的教学使学生掌握流体流动、传热和传质基础理论及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；工艺设计、设备计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中的各种工程实际问题的能力。并通过实验教学，使学生能巩固加深对课堂教学内容的理解，强调理论与实际结合，综合分析问题、解决问题的能力。 二、课程的基本要求和内容 绪论 本课程的性质、任务、研究对象和研究方法，本课程与其他有关课程的关系。 Δ物理量的因次、单位与单位换算：单位制与因次的概念。几种主要单位制（SI．CGS制．MKS工程单位制）及我国的法定计量单位。单位换算的基本方式。第一章流体流动 流体的性质：连续介质的假定、密度、重度、比重、比容、牛顿粘性定律与粘度。牛顿型与非牛顿型流体。 流体静力学：静压强及其特性；压强的单位及其换算；压强的表达方式；重力场中静止流体内压强的变化规律及其应用；离心力场中压强的变化规律。 流体流动现象：流体的流速和流量；稳定流动与不稳定流动；流体的流动型态；雷诺准数；当量直径与水力半径；滞流时流体在圆管中的速度分布；湍流时的时均速度与脉动速度；湍流时圆管中时均速度的分布；边界层的形成、发展及分离。 流体流动的基本方程：Δ物料衡算——连续性方程及其应用；Δ能量衡算方程；柏势利方程；Δ能量衡算方程和柏势利方程的应用。 流体阻力：Δ阻力损失的物理概念；边界层对流动阻力的影响；粘性阻力与惯性阻力；湍流粘度系数；Δ沿程阻力的计算；滞流时圆管直管中沿程阻力计算；滞流时的摩擦系数；湍流时的摩擦系数；因次分析法：用因次分析法找出表示摩擦阻力关系中的数群；粗糙度对摩擦系数的影响；Δ局部阻力的计算。 管路计算：管径的选择；Δ简单管路、并联管路及分支管路的计算；管路布置中应注 一、填空选择题（25分，每空1分） 1、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将 __________，N OG 将__________ 。 2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若 减小吸收剂用量，则传质推动力将_____________，设备费用将___________。 3、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t 1；汽 相组成4.0=A y ，相应的露点为t 2。则t 1与t 2大小关系为????????????。 4、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐________，其沸点则逐渐_________。 5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为y 1=0.63（摩尔分率，下同），将其全 部冷凝为泡点液体，该液体在贮罐内静止分层，上层x D =0.9作为产品，下层x 0=0.5 于泡点下回流，则回流比R=???????。 6、设计精馏塔时，已知原料为F,x F ,分离要求为x D 和x W ,加料热状态q 已选 定,今若选择较大的回流比R,则N T ____, L/V_______?(增加,不变,减少) 7、萃取操作依据是_____________ ______________________________。选择萃 取剂的主要原则___________________________、___________________________和 _________________________________ 。 8、有一实验室装置将含A 10%的A 、B 混合物料液50公斤和含A 80%的A 、B 混合物料 液20公斤混合后，用溶剂S 进行单级萃取，所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到 原来的10% A 和80% A 的溶液。问此工作状态下的选择性系数β＝____________ 9、在101.3kPa 下，不饱和湿空气的温度为295K 、相对湿度为69%，当加热到303K 时， 该空气下列参数将如何变化？ 相对湿度______，湿球温度______，露点______。 10、已知湿空气总压为100kPa, 温度为40℃, 相对湿度为50%, 已查出40℃时 水的饱和蒸气压Ps 为7.375 kPa, 则此湿空气的湿度H 是____________kg 水/kg 绝 干气,其焓是____________kJ/kg 绝干气。 11、对某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m = 2，气、液两相的体积传质系 数分别为k y a = 2?10-4 kmol/(m 3 ?s)，k x a = 0.4kmol/(m 3 ?s)。则该吸收过程为________ 阻力控制。 851A 华南理工大学 2017 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：化工原理适用专业：化学工程；化学工艺；生物化工；应用化学；工业催化；能源化学工程；制浆造纸工程；制糖工程；生物质科学与工程；环境科学；环境工程；化学工程（专硕）；轻工技术与工程（专硕）；环境工程（专硕） 共页 一、填空选择题（共67 分，其中第5、7、21、26、31 题每题3 分，其余每题2 分） 1 离心泵的调节阀关小时，（）。 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 2 悬浮液的温度增加过滤速率将（），悬浮液固体含量增加，过滤速率将（）。 A 不确定 B 不变 C 增加 D 减少 3 在逆流操作的填料塔中用纯水吸收气相中的某组分，可看作等温低浓度物理吸收过程，已知吸收因子A=1，若气体进口被吸收组分浓度增加，则气体该组分出口浓度将（），气体组分的回收率将（）。 A 增加 B 减少 C 不变 D 不确定 4 精馏塔操作过程中发现塔分离的效率降低是由于过量雾沫夹带引起的，为了减少雾沫夹带，可以采取如下措施（）。 A 提高精馏塔釜热负荷 B 改变进料口位置 C 提高塔板间距 D 提高塔顶冷凝器的热负荷 5 粘度为1cp，密度为1000kg/m3 的水以1m/s 流过内径为0.001m 水平毛细直管，管长为1m，其压降 P=（）mH2O. 6 用旋风分离器分离气体中的固体颗粒，固体在流体中自由沉降时，沉降过程符合Stokes 定律，当旋风分离器的直径增加，其分离效率将（）；降低操作温度，分离效率将（）。化工原理习题解答(华南理工大学化工原理教研组.doc
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