化工原理第三版(谭天恩)答案

《化工原理》第四版习题答案解析

绪论【0-1】 1m 3水中溶解0.05kmol CO 2，试求溶液中CO 2的摩尔分数，水的密度为100kg/m 3。解水33kg/m kmol/m 1000 100018 = CO 2的摩尔分数 (4005) 89910100000518 -= =?+ x 【0-2】在压力为101325Pa 、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。试求：(1)甲醇的饱和蒸气压A p ；(2)空气中甲醇的组成，以摩尔分数 A y 、质量分数ωA 、浓度A c 、质量浓度ρA 表示。解 (1)甲醇的饱和蒸气压 o A p .lg ..1574997197362523886 =- +o A p .169=o A p kPa (2) 空气中甲醇的组成摩尔分数 (169) 0167101325 = =A y 质量分数 ...(.)016732 01810167321016729 ω?= =?+-?A 浓度 3..kmol/m .A A p c RT -= ==??316968210 8314298 质量浓度 ../A A A c M kg m ρ-=??=3368210320218 = 【0-3】1000kg 的电解液中含NaOH 质量分数10%、NaCl 的质量分数10%、2H O 的质量分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结晶分离后的浓缩液中含 NaOH 50%、NaCl 2%、2H O 48%，均为质量分数。试求：(1)水分蒸发量；(2)分离的食盐量；(3)食盐分离后的浓缩液量。在全过程中，溶液中的 NaOH 量保持一定。解电解液1000kg 浓缩液中 NaOH 1000×0.l=100kg NaOH ω=0.5（质量分数） NaOH 1000×0.l=100kg NaCl ω=0.02（质量分数） 2H O 1000×0.8=800kg 2H O ω =0.48（质量分数）在全过程中，溶液中 NaOH 量保持一定，为100kg 浓缩液量为/.10005 200=kg 200kg 浓缩液中，水的含量为200×0.48=96kg ，故水的蒸发量为800-96=704kg 浓缩液中 NaCl 的含量为200×0.02=4kg ，故分离的 NaCl 量为100-4=96kg

化工原理谭天恩简答重点资料

均相物系：物系内部各处均匀且无相界面，包括溶液、气体混合物等。非均相物系：物系内部有不同相界面且界面两侧的物料性质有差异。包括：气固系统（空气中的尘埃）；液固系统（液体中的固体颗粒）；气液系统（气体中的液滴）；液液系统（乳浊液中的微滴）。非均相物系分离的依据: 连续相与分散相具有不同的物理性质（如密度）。非均相物系分离方法：机械分离方法——按两相运动方式的不同分为沉降和过滤。非均相物系的分离目的：1、回收有用物质，如颗粒状催化剂的回收；2、净化气体，如除尘、废液、废气中有害物质的清除等。沉降：在重力或离心力作用下，使悬浮在流体中的固体颗粒沿受力方向与流体发生相对运动，与流体分离的过程。重力沉降：利用悬浮固体颗粒本身的重力完成分离的操作。——分离较大的颗粒离心沉降：利用悬浮的固体颗粒的离心力作用而获得分离的操作。——分离较小的颗粒沉降速度公式的应用条件：①球形颗粒；②自由沉降：颗粒沉降时彼此相距较远，颗粒间互不干扰；③忽略容器对颗粒的阻滞作用，前提： D/d＞100；④颗粒不能太小，颗粒不因受流体分子运动的影响而使沉降速度变小。离心沉降原理重力沉降速度一般很小，故设备体积庞大。离心沉降速度大，可分离较小的微粒，且设备的体积可缩小。离心沉降分离设备：旋流(旋风或旋液)分离器和沉降离心机。前者的特征:设备静止、流体旋转;后者:机器带动流体一起旋转。旋风分离器结构和工作原理：含尘气体高速切向进入分离器，在外筒与排气管间呈螺旋形旋转向下，到锥底后以相同的旋向折转向上至上部排气管流出。夹带的颗粒在螺旋流中均受离心力作用向器壁方向抛出，在重力作用下沿壁面下落到排灰口。评价旋风分离器性能的主要指标：分离性能和气体的压力降旋风分离器的特点：流量大、压头低。(1) 气体的膨胀或压缩引起的不可逆机械能损失； (2) 气流旋转引起的动能损失；(3) 摩擦阻力损失以及各个部位的局部阻力损失等。阻力系数主要由旋风分离器的结构决定。选择旋风分离器的型式的主要依据：生产能力、允许的压降、粉尘性质、要求的分离效率。选型时，应在高效率与低压降之间作权衡：不同型号的旋风分离器压降还与其形状有关：短粗形的旋风分离器压降较小，处理量大，但分离效率低；长径比大且出入口截面小的细长形设备压降大，处理量小，但分离效率高。过滤：在重力或压力作用下，利用多孔过滤介质，使液体通过而将固体颗粒截留，实现悬浮液的固-液分离。原悬浮液——滤浆，通过过滤介质的液体——滤液,截留在过滤介质上的固体颗粒堆积层——滤渣或滤饼.： .过滤介质作用：滤液通过、截留颗粒，支撑滤饼。特性：多孔、理化性质稳定、机械强度高、可反复使用。

化工原理第四版答案

第二章流体输送机械【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验，水的体积流量为540m 3/h ，泵出口压力表读数为350kPa ，泵入口真空表读数为30kPa 。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ，吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ，试求泵的扬程。解水在15℃时./39957kg m ρ=，流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =，真空表30V p kPa =-（表压）压力表与真空表测压点垂直距离00.35 h m = 管径..12035031d m d m ==，流速 / ./(.) 122 1 540360015603544V q u m s d ππ == =? . ../.2 2 1212035156199031d u u m s d ???? ==?= ? ????? 扬程 2 2 2102M V p p u u Ηh ρg g --=++ ()(.)(.)....?--?-=++ ??3322 35010301019915603599579812981 ....m =++=0353890078393 水柱【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液，其他性质可视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个开口容器的液面间的高度不变，试说明：(1)泵的压头（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。解 (1)液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。（见教材） (2)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。 (3)液体密度ρ增大，则轴功率V q gH P ρη = 将增大。【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时，水的流量为18m 3/h ，扬程为20m(H 2O)。试求：(1)泵的有效功率，水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时，泵的流量与扬程将变为多少？解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===33 1820 1000水柱，有效功率 .e V P q gH W ρ== ???=18 1000981209813600 (2) 转速 /min 11450n r =时流量3118V q m h =／，扬程1220m H O H =柱

谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题

谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题一．填空题 1.蒸馏是分离的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的，分离的条件是。答案:均，挥发性差异，造成气液两相系统（每空1分，共3分） 2.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。答案: 相等，大于，杠相液体混合物杆规则（每空1分，共3分） 3.当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。答案:大于（每空1分） 4.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。答案:易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离远离（每空1分，共4分） 5.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。而是精馏与普通精馏的本质区别。答案:多次部分气化，多次部分冷凝，回流（每空1分，共3分） 6.精馏塔的作用是。答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。（2分） 7.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。答案:精馏段（1分）提浓上升蒸汽中易挥发组分（2分）提馏段提浓下降液体中难挥发组分（2分）（共6分） 8.离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，____互成平衡。答案: 平衡温度组成（每空1分，共3分） 9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）和（2）。答案: 塔顶易挥发组分含量高塔底压力高于塔顶（每空2分，共4分）

10. 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∞。答案:R= D L ∞ 全回流 R min （每空1分，共4分） 11. 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。答案: 五种冷液体小于（每空1分，共3分） 12. 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。答案: ∞ 零 y n+1=x n （每空1分，共3分） 13. 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。答案: y 1 y 2 x 1 x 2 (每空1分，共4分） 14. 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 ；答案:大于大于（1分）等于大于（1分）小于大于（1分）小于等于（1分）小于小于（1分）（共5分） 15. 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 减小答案: A A D 二. 选择题（每空1分，共3分） 1.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 不确定答案: A C （每空1分，共2分） 2. 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

化工原理(上册)习题解答(第三版-谭天恩主编)部分答案

2-1 在图2-12所示的离心泵特性曲线图上，任选一个流量，读出其相应的压头与功率，核算其效率是否与图中所示的一致。解：取任一点，如Q=30L*s^-1或108m^3*^-1查图2-12知 H=19.4m,n=7-4kw,η=77% 检验效率： η=QHpg/N=108*19.4*1000*9.81=0.772 结果与读图相符 2-2 用内径为200mm、长50m的管路输送液体（密度与水相同），升高10m。管路上全部管件的当量长度为27m，摩擦系数可取为0.03.作用于上下游液面的压力相同。试列出管路特性方程，其中，流量Q以m^3*h^-1计，压头H以m计。附图中的实线与虚线分别为IS250-200-315型和IS250-200-315A型离心泵的特性曲线。试求，若在本题中的管路上分布安装这两个泵时的流量、所需的轴功率及效率。解：（1）管路特性方程 H== 式中，Q以m^3*h^-1计，H以m计。（2）将管路特性曲线描绘在图上，与两泵的H-Q曲线相交，由交点可读出以下数值：型号Q/m^3*h^-1 H/m N/kw η IS250-200-315 678 31.1 67.3 85% IS250-200-315A 6273 27.8 57.0 83% 2-3 如图所示的循环管路系统，管内径均为30mm，管路摩擦系数λ=0.02，吸入管路和压出管路总长为10m(包括所有局部阻力的当量长度在内)。阀门全开时候，泵入口处真空表的读书为40kpa,泵出口处压力表旳示数为107.5kpa。泵的特性曲线方程可用H=22-BQ^2表示，其中，H以m计，Q以m^3*h^-1计，B为待定常数。试求：（1）阀门全开时候泵的输水量和扬程：（2）现需将流量减小到阀门全开时候的90%，采用切削叶轮直径的方法，则绷得有效功率为多少kw？也轮直径应切削为原来的百分之几？解:对泵进、出口列机械能守恒方程，有 H=(+)/=(107.5*10^3+40*10^3)/1000*9.81=15.04m （a）对整个循环系统做机械能衡算（从面1-1经泵再回到面1-1）； h=BQ^2=8λl/π^2d^2g*(Q/3600)^2=1.245*10^-2Q^2 式中，Q以m^3*h^-1计。将H=h=15.04m带入到上公式得，Q=34.76m^3*h^-1 将Q、H带入到泵的特性方程，得B=(22-H)/Q^2=5.76*10^-3 (2)Q’=90%Q=31.28m^3*h-1 代入公式（a）得，’=12.18m 有效功率 N=h’Q’=1038KW

化工原理复习题谭天恩版

一、单项选择题 1、一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，流速将为原来的( )。 A. 1/2 B. 1/4 C. 1/8 D. 1/16 2、采用出口阀门调节离心泵流量时，开大出口阀门，离心泵的流量( )，压头( )。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大后减小 3、球形固体颗粒在重力沉降槽内作自由沉降，当操作处于层流沉降区时，升高悬浮液的温度，粒子的沉降速度将( )。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 无法判断 4、两厚度相同但导热系数不同的双层平壁稳定热传导过程，已知两层温度差△t1>△t2，则通过两层传热量( )。 A. Q1>Q2 B. Q1=Q2 C. Q1

化工原理(第三版)习题解(谭天恩)第九章习题解

第九章吸收 9-1 总压为kPa 3.101、含3NH %5（体积分数）的混合气体，在C 25下与浓度为 3.71.1-m kmol 的氨水接触，试判别此过程的进行方向，并在c p -图上示意求取传质推动力的方法。解氨—水平衡关系列在本章附录二中，需将题中组成化为其中的单位，以便比较。气相氨分压 kPa p 065.505.03.101=?= 液相组成换算要用到密度ρ，暂取3 .990-=m kg ρ（参考例9-2，温度较高ρ较小）。对3 .71.1-=m kmol c 氨水，每立方米含氨kg 1.291771.1=?，含水kg 9.9601.29990=-；故kg 100水中含氨kg 03.3)9.960/1.26(100=?。与附录二比较，氨水组成为kg 3氨.1-100(水）kg ，C 25下的平衡氨分压为kPa 13.3，比题给氨分压低，故知过程方向应为吸收。（注：虽然氨水密度的估计稍有误差，但不影响过程方向。作图从略） 9-2 含%32CO （体积分数）的2CO —空气混合气，在填料塔中用水进行逆流吸收，操作压力为（绝）为kPa 200、温度为C 25，试求出塔的g 100水中最多可溶解多少克 2CO ？其浓度又为多少？解出塔水的最大浓度系与逆流进塔的气体平衡，此时2CO 的分压 k P a Py p 603.0200=?==，查本章附录一，C 25下2CO 溶于水的亨利系数MPa E 166=。按式（9-5），液相平衡组成为 []15 3 )(.1061.3101666--*+?=?==B A mol A mol E p x 而 155max ).(1084.81061.3)18 44 ()()( ---**?=??=≈=gS gA x M M x M M S A L A ω 即 1 23 100.(1084.8--?）g gCO 浓度 335max .1001.2)1061.3()18/1000()( ---** ?=??≈≈=m kmol x M s Cx c s ρ 9-3 总压kPa 3.101、含%62CO （体积分数）的空气，在C 20下与2CO 浓度为 3.3-m kmol 的水溶液接触，试判别其传质方向。

化工原理谭天恩简答重点

化工原理谭天恩简答重点均相物系:物系内部各处均匀且无相界面，包括溶液、气体混合物等。非均相物系:物系内部有不同相界面且界面两侧的物料性质有差异。包括:气固系统(空气中的尘埃); 液固系统(液体中的固体颗粒);气液系统(气体中的液滴);液液系统(乳浊液中的微滴)。非均相物系分离的依据: 连续相与分散相具有不同的物理性质(如密度)。非均相物系分离方法:机械分离方法——按两相运动方式的不同分为沉降和过滤。非均相物系的分离目的:1、回收有用物质，如颗粒状催化剂的回收;2、净化气体，如除尘、废液、废气中有害物质的清除等。沉降:在重力或离心力作用下，使悬浮在流体中的固体颗粒沿受力方向与流体发生相对运动，与流体分离的过程。重力沉降:利用悬浮固体颗粒本身的重力完成分离的操作。——分离较大的颗粒离心沉降:利用悬浮的固体颗粒的离心力作用而获得分离的操作。——分离较小的颗粒沉降速度公式的应用条件:?球形颗粒;?自由沉降:颗粒沉降时彼此相距较远，颗粒间互不干扰;?忽略容器对颗粒的阻滞作用，前提: D/d,100;?颗粒不能太小，颗粒不因受流体分子运动的影响而使沉降速度变小。离心沉降原理重力沉降速度一般很小，故设备体积庞大。离心沉降速度大，可分离较小的微粒，且设备的体积可缩小。离心沉降分离设备:旋流(旋风或旋液)分离器和沉降离心机。前者的特征:设备静止、流体旋转;后者:机器带动流体一起旋转。旋风分离器结构和工作原理:含尘气体高速切向进入分离器，在外筒与排气管间呈螺旋形旋转向下，到锥底后以相同的旋向折转向上至上部排气管流出。夹带的

颗粒在螺旋流中均受离心力作用向器壁方向抛出，在重力作用下沿壁面下落到排灰口。评价旋风分离器性能的主要指标:分离性能和气体的压力降旋风分离器的特点:流量大、压头低。(1) 气体的膨胀或压缩引起的不可逆机械能损失; (2) 气流旋转引起的动能损失;(3) 摩擦阻力损失以及各个部位的局部阻力损失等。阻力系数主要由旋风分离器的结构决定。选择旋风分离器的型式的主要依据:生产能力、允许的压降、粉尘性质、要求的分离效率。选型时，应在高效率与低压降之间作权衡:不同型号的旋风分离器压降还与其形状有关:短粗形的旋风分离器压降较小，处理量大，但分离效率低; 长径比大且出入口截面小的细长形设备压降大，处理量小，但分离效率高。过滤:在重力或压力作用下，利用多孔过滤介质，使液体通过而将固体颗粒截留，实现悬浮液的固-液分离。原悬浮液——滤浆，通过过滤介质的液体——滤液,截留在过滤介质上的固体颗粒堆积层——滤渣或滤饼.: .过滤介质作用:滤液通过、截留颗粒，支撑滤饼。特性:多孔、理化性质稳定、机械强度高、可反复使用。可压缩滤饼:由非刚性颗粒形成的滤饼，在压力差作用下会变形，过滤压力提高时使过滤阻力明显增大。不可压缩滤饼:由刚性颗粒形成的滤饼，在过滤过程中颗粒形状和颗粒间的空隙率保持不变。过滤的操作方式