大连理工大学2005年《化工原理》考研试题与答案

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各大名牌高校化工原理考研真题之传热3

各大名牌高校化工原理考研真题之传热3

2【大连理工大学, 2003,四】有一单管程列管换热器,传热面积为40m( 按外表面积计 ) ,共有25mm 2.5 mm 的传热管86根,现用该换热器以循环水冷却流量为 28000kg/h 的石油产品,石油产品走壳程,循环水走管程,两流体逆流换热。

实际测得石油产品的进、出口温度分别为 90℃和 50℃,冷却水的进、出口温度分别是 25℃和 40℃,已知石油产品的比热容为 2.8KJ/kg ,水的有关物性分别为:密度 =995kg/m 3粘度=0.8 10-3Pa s比热 Cp=4.17kJ/(kg K)导热系数=0.618W/(m K)试求:1、冷却水用量2、该换热器总换热系数3、管程和壳程的传热膜系数(又称表面传热系数)(可忽略两侧的污垢热阻)4、由于污垢积累,石油产品的出口温度升高,为使石油产品出口温度仍为50℃,需增加冷却水量使得冷却水出口温度为35℃时,石油产品出口温度达到50℃,估算两侧污垢热阻之和为多少(各物性数据可视为不变,忽略管壁热阻)。

解: 1、由题意:Q m2Cp2 (t2t1)m1Cp1(T1T2 )解得 m250136kg / h13.93kg / s2、由 1得,Q KA t m1Cp1(T1T2 ) 8.71105(T1t2 ) (T2t1 )36.1 Ct ln T1t2T2t1解得 K603.2W / m2K3、流速uV13.93/ 9950.52m / sd i20.02286n44d i u0.020.52995Re0.810 312935 Cp 4.17 0.8Pr 5.40.618i 0.023Re0.8 Pr0.4d i0.0230.618129350.8 5.40.40.022716.8W / m2K由11d o得K O O idiO834.9W / m2 K4、(T1 t2') (T2t1)t 'T1t2 '38.04 ClnT2t1由 Q KA t m1Cp1(T1T2) 得K '572.42W /m2KRso 1 18.9 10 5 m2 K / WK ' K【大连理工大学, 2004,四】某厂内有一台单管程列管换热器,欲用120℃的饱和蒸汽将某种水溶液进行加热,水溶液走管程。

大连理工大学2005年考研试题及解答

大连理工大学2005年考研试题及解答

试题编号:486 考试日期:1月23 日下午试题编号:486试题编号:486试题编号:486二OO五年硕士生入学考试命题标准答案专 用 纸试题编号:486 试题名称:《化工原理及实验》一、填空(45分)1.流体以层流状态流过串联直管的管段1和管段2,已知两管段长度相等,管段1内径d 1=0.1m ,管段2内径d 2=0.2m ,则流体流过两管段阻力损失的比值hf 1/hf 2=____16______,若流动处于完全湍流状态,且两管段的相对粗糙度相同,则hf 1/hf 2= 32 。

R , k g 水/(m 2 h ) X, kg 水/kg 绝干物料2.流体在圆形直管内流动时,若流动为层流流动,则流体在管内中心处速度最大,且等于管内平均流速的 2 倍。

3.流体在内径为D的直管中流动,当流动充分发展以后,其流动边界层厚度为D/2。

4.为避免离心泵运行时发生汽蚀,则要求实际安装高度Z___>__允许安装高度[Z]。

5.往复泵的流量调节可采用旁路或转数或冲程长度。

6.根据颗粒在流化床中的分散状态,可把流化床分为_散式____流化床和_聚式__流化床两种。

7.在长为L,高为H的降尘室中,颗粒沉降速度为u t,气体通过降尘室的水平速度为u,则颗粒在降尘室内沉降分离的条件是___L/u>=H/u t__,若将该降尘室加2层水平隔板,则其生产能力为原来的____3____ 倍。

8.用一板框过滤机过滤某悬浮液,其最终过滤速度为0.02 m/s,然后用同样粘度的洗涤液洗涤滤饼,则洗涤速率等于__0.005__;若采用真空叶滤机,其最终过滤速度也为0.02 m/s,则其洗涤速率等于0.02。

(洗涤压力差与最终过滤压力差相同)。

9.已知某颗粒的等比表面积当量直径与其等体积当量直径相等,则该颗粒是球形颗粒10.用水在逆流操作的套管换热器中冷却某液体,要求热流体的进出口温度T1,T2及流量q m1不变,今因冷却水进口温度t1增高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量q m 2,则过程的总传热系数将_增加_ ,平均传热温差将下降。

大连理工大学化工原理考试部分试题(年)修订版

大连理工大学化工原理考试部分试题(年)修订版

一.填空1.生产装置中安装液封装置的目的:一是为了确保设备的安全,二是(防止气体泄漏)。

2.非牛顿性流体是指(不符合牛顿粘性定律的流体)。

3.流体在圆形直管内做稳定层流流动时,其平均速率于管内中心速率的比值为(0.5)。

4.边界层厚度的定义是(速度达到0.99u∞处与壁面的法向距离δ)。

5.两管路甲、乙串联,若两管路的长度相同,甲管内径是乙管内径的2倍,且两管内的流动均为稳定层流,则甲管的质量流量与乙管质量流量的比值为(1)6.圆管内流体完全湍流流动时,当流体的速度增加1倍时,流体的阻力增加为原阻力的(4)倍。

7.孔板流量计是定(截面),变压差的流量计。

8.离心泵在开泵之前泵内没有充满液体,可能会发生(气缚)现象。

9……15看不清16.某列管式换热器的内外两侧流体的表面传热系数分别为5800W/(m2•℃)和640W/(m2•℃),为强化过程的传热,应采用措施增加(外)侧的表面传热系数。

17.当蒸汽管路的外直径(大于)临界半径时,在蒸汽管道外侧家保温层一定能够保温。

18.一球形小石英颗粒,在空气中在层流区沉降,若颗粒的直径减为为原来的80%,则其沉降速度将变为原来的(0.64)倍。

19.液体沸腾的必要条件:一是要有(气化核心),二是液体必须过热。

20.一切物体的发射能力和吸收率的比值等于同温度下黑体的发射能力。

21.列管是换热器根据温度补偿方式的不同可以分为:(浮头式换热器),U型管是换热器,以及固定管板式三种形式。

22.平流加料主要应用于蒸发过程中(液体易结晶)的场合。

23.改变旋风分离器的操作条件,使其临界直径减小,则其分离总效率(增大)。

24在蒸汽冷凝传热中,不凝气体的存在是冷凝表面的传热系数(降低)。

二、简答题1.离心泵的部件(3个以上)答:蜗壳,叶片,底阀,滤网,泵轴,调节阀等(见教材P86)2.给出大容积饱和沸腾曲线,并表明相应的点及区域答:见教材P277图 4.4.233.蒸发操作中溶液沸点升高的原因有哪些?答:1)溶液蒸汽压降低引起的沸点升高2)液柱静压头引起的沸点升高,溶液内部沸点,按平均压力计算:3)二次蒸汽阻力损失引起的沸点升高用冷凝器压力计算二次蒸汽温度时,需考虑。

大连理工大学2005试题

大连理工大学2005试题

大连理工大学二00五年硕士生入学考试《物理化学及实验》 试题 共6页 (10个大题)注:答题必须注明题号答在答题纸上,否则试卷作废!请认真看题,祝好运!一、是非题(每小题2分,共24分),正确的标“√”,错误的标“×”:1. 一定温度下化学反应的m r G ∆一定大于m r A ∆。

2. (),,()C C B T p n BGn ≠∂∂既是物质B 的化学势又是物质B 的偏摩尔量。

3. 用0<∆G 判断变化方向,适用于任何系统的任何变化。

4. 稀溶液的凝固点一定比纯溶剂的凝固点低。

5. 因为溶胶在一定条件下能存在很长时间,所以它是势力学稳定系统。

6. 在大气压下,水银在玻璃毛细管中的沸点高于其正常沸点。

7. NaCl 水溶液在表面层的浓度高于其溶液本体浓度。

8. 物质B 总是从高浓度相自发转移到低浓度相。

9. 在化学反应中,所有反应物分子实现化学反应都经过反应的最低能量途径。

10. 超电势的存在,使原电池的输出电压变小。

11. NaOH 水溶液的摩尔电导率与其浓度有关。

12. 气体在固体表面的吸附只能是单层的。

二、选择题(包括8小题,每小题2分,共16分),选择一个正确答案的编号:1. Na 2CO 3与H 2O 可以生成如下几种化合物Na 2CO 3·H 2O , Na 2CO 3*7H 2O, Na 2CO 3*10H 2O,在标准压力下与Na 2CO 3水溶液、冰平衡共存的水合物最多能有几种: A. 1种; B. 2种; C. 3种2. 在一密闭恒温容器内,有大小不同的两个微小汞滴,经过足够长时间后,容器内仍有液体汞存在。

则下述叙述正确的是:A . 有大小不等的两个液滴;B. 有两个大小相等的液滴 C .大液滴消失; D. 小液滴消失3. 反应CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)在一定温度下达到平衡,现在不改变温度、CO 2分压力及氧化钙的颗粒大小,只增大碳酸钙的分散度,则平衡将: A . 向左移动;B. 向右移动;C. 不移动4. 现有一个由水形成的液珠和一个气泡,附加压力的方向分别是:A . 液珠:向外,气泡:向内,B. 液珠:向内,气泡:向外B . 液珠:向外,气泡:向外,D. 液珠:向内,气泡:向内 5. 定温定压下,液态水变为水蒸气,系统的热力学函数:A . 熵增加,焓减小 B. 熵减小,焓增加 C .熵和焓都减小 D. 熵和焓都增加 6. NaCl 和KNO 3的混合水溶液,Na + 活度:A . 只与Na +自身的浓度有关,而与其它离子的浓度无关;B . 只与Na + 和K +的浓度有关,而与负离子的浓度无关;C . 除与Na +的浓度有关外,还与负离子的浓度有关;D . 与所有离子的浓度有关; 7. 克—克方程不可用的平衡是:A. 固−→←气平衡;B.液−→←气平衡; B. 固−→←液平衡8.如果一个表观速率系数k 与各元反应速率系数的关系为k =3212k k k ,则该反应表观活化能E 与各元反应活化能间的关系为:A .E =E 1+E 2-E 3 B. E =2( E 1+E 2)-E 3;C. E =3212E E E 三、推导证明(10分):反应A −→−Y +Z 的机理是: A 11k k -−−→←−−B B2k −−→Y +Z且其中112k k k >>>-,那么该反应表现为一级反应,且表观速率系数为 1212k k k k k -=+四(17分)、气相反应 A +3B =Y +Z求800.15K 下的r m G ∆和标准平衡常数K。

2005化工原理考试题及答案A

2005化工原理考试题及答案A

化工原理考试题及答案一.填空题1. 液体在等直径的管中作稳态流动,其流速沿管长_______,由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长_________。

*****答案***** 不变;不变; 降低降低2 已知一密闭管路,管的内径为d ,管长为L ,液体在管内作稳定连续层流流动,流量为V m 3/3/.s .s ,总的阻力损失为h f m 。

现将管的内径换成d/2 ,其它均不改变,此时新管路内的流速为_____m/s ,流体流动的总阻力损失为______m 。

*****答案***** 4V ; 16h 16hf f 3 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________流体的温度,总传热系数K 接近______流体的对流给热系数. 答案***** 蒸气蒸气 空气空气4 离心泵主要性能参数为___________________。

___。

*****答案***** 扬程、扬程、 流程、流程、 功率、功率、 效率。

效率。

5 若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头___,流量若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头___,流量 ___,效率___,轴功率____。

___,效率___,轴功率____。

*****答案***** 减小减小 减小减小 下降下降 增大增大6 往复泵的扬程与泵的几何尺寸________,即理论上扬程和流量_______。

它适用于扬程________而流量________的场合。

的场合。

答案***** 无关;无关; 无关;无关; 高,高, 不大。

不大。

7 沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在在 ____________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。

,从而与流体分离的过程。

答案**** 重力重力 离心力离心力 沉积沉积8 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240 mm,λ=0.25w./m =0.25w./m//K ,此时单位面积的热损失为_______。

大连理工大学 化工原理 历年真题 2005xb

大连理工大学 化工原理 历年真题 2005xb

姓名:_________大连理工大学学号:_________课程名称:化工原理(下)试卷: B 考试形式:闭卷院系:_________ 授课院系:化工学院_考试日期:20XX年6月16日试卷共7页____ 级____ 班装一、填空(30分)1.在精馏操作中,由于工艺条件变化,进料状态由气相变为液相,提馏段操作线斜率。

(减小,增大,不变,变化不确定)2.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。

订3.常压板式塔进行精馏操作,通常塔板上气液两相的接触状态包括、泡沫接触状态和喷射接触状态。

4.清晰分割中,组分不在塔顶出现。

5.连续精馏正常操作时,减小再沸器热负荷,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分的摩尔组成x D将,塔底采出液是易挥发组分的摩尔组成x W将。

(减小,增大,不变,变化不确定)线6.平衡蒸馏(闪蒸)的操作温度是在操作压力下混合物的。

(泡点温度,露点温度,泡点和露点温度之间)7.Fick定律表明,分子扩散通量与成正比。

8.应用停滞膜模型简化对流传质过程,可认为在停滞膜内浓度分布为。

(线性,非线性,不确定)9.吸收操作中,如果以获得溶质浓度较高的富液为操作目的,宜取吸收因子A 。

(大于1,小于1,等于1,任意取值)10.吸收操作中,操作温度降低,其他条件不变,则吸收操作分离能力。

(减小,增大,不变,变化不确定)11.采用同样操作条件完成同一分离任务,采用填料A需要的填料层高度为10米,如果选用填料B,需要的填料层高度为14米。

请问填料A的理论级当量高度是填料B的理论级当量高度的倍。

12.易溶气体吸收过程,气膜传质阻力液膜传质阻力(远远大于,远远小于,几乎相等,不确定关系)。

若其他条件不变,入口气量减少,气相总传质单元高度H OG将;出塔气体组成y2将。

(减小,增大,不变,变化不确定)13.高浓度易溶气体逆流吸收过程,气膜传质系数由塔底到塔顶。

(减小,增大,几乎不变,变化不确定)14.请写出两种常用的解吸操作方法:和。

大连理工大学化工原理本科生历年期末试题

大连理工大学化工原理本科生历年期末试题

卸渣整理等辅助时间之和为 1 小时。设介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩。 1.过滤常数 K;
2.滤饼体积和滤液体积之比; 3.该过滤机的生产能力; 4.过滤压差增大一倍,当滤饼充满滤框时,其它条件(物性、洗涤和辅助时
间之和)不变,则此时过滤机的生产能力为多少?
在平均温度下的物性数据为:密度 � � 858 kg / m 3 ,粘度� � 0.52 � 10 �3 Pa � s , 定压比热容 C P � 1.76 kJ /(kg � K ) ,热导率 � � 0.15W /(m � K ) 。管材的热导率
(A.大于、B.小于、C.等于)
2
23.当热导率为常数时,单层平壁内的温度分布是 24.膜状冷凝的表面传热系数一般 (A.直线、B.曲线、C.折线)

滴状冷凝的表面传热系数。 。 C.一致)
25.液体沸腾的必要条件,一是要有汽化核心,二是 26.当热流体的热容量流率相对 热器的传热效率。 (A.较大 B. 较小

1.流体流经固体壁面时产生边界层分离的条件,一是存在 逆压递度,二是 。 2.流体在圆形直管内做稳定层流流动时,其平均速度与管 内最大流动速度的比值为 (A.约 0.8/1 。 B.0.5/1 C.2.0/1
3
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3.一转子流量计,当流量为 50m /h 时,测定流量计转子上 下压差为 Pa。
D. 约 1/0.8 )
R0 � 0.0002 ( m 2 � K ) / W ,蒸汽侧表面传热系数 h0 � 1 � 10 4 W /( m 2 � K ) 。不计
1.水蒸汽用量( kg / h ) ;
(物性参数也不变)
4.若仅将该换热器变为双管程,其它条件不变,则苯的出口温度为多少?

大连理工化工原理上2005A

大连理工化工原理上2005A

姓名:__________ 大 连 理 工 大 学学号:课程名称: 化工原理(上) 试卷 A 试卷共6 页院系:授课院(系):化工学院 考试日期: 2005年1月7日 _____ 级一、(30 1. 研究流体在静止和流动状态下的规律时,常将流体视为由无数质点组成的介质。

(A. 可压缩 B. 不可压缩 C. 间断 D. 连续) 2.现场压力表测得的压力为6×105Pa (当时当地大气压为1×105Pa ),则该处的绝对压力为。

3. 稳态流动时,液体在管内的流动速度是变化的。

(A. 可能 B. 不可能 C. 一定 D. 一定不) 4. 理想流体流动时阻力为。

5. A 管路的管径是B 管路管径的3倍,A 、B 管路串联,稳态操作时,A 管路的质量流量是B 管路质量流量的___________倍。

6. 边长为b 的正方形直管的当量直径为。

7. 测速管测出的速度是。

(A. 平均速度 B. 点速度 C. 不确定) 8. 离心泵在启动前没有灌满被输送的流体,则会发生。

9. 当两台泵组合使用,在低阻管路中输送液体时,首选两台泵___________联。

10. 离心泵的转速提高10%,则泵的流量提高。

11. 离心泵的气蚀余量NPSH 越小,泵允许的安装高度。

(A. 不变 B.越大 C. 越小)12. 往复泵的压头随流量的增加而。

(A. 基本不变B. 减小 C. 增大)13. 在输送腐蚀性液体时,选用较适宜。

(A. 隔膜泵 B. 螺杆泵 C. 齿轮泵)14. 由于压缩机气缸余隙的存在,实际吸气量比理论吸气量。

(A. 不变B. 增大C.减小)15. 当沉降室的高度增加2倍,则其生产能力。

(A. 基本不变B. 减小 C. 增大)16. 离心分离在层流区操作,颗粒的旋转半径为0.2m,旋转速度为20m/s,则离心分离因数为。

17. 对于非球形颗粒,其球形度1。

(A. 等于 B. 大于 C. 小于)18. 气体在旋风分离器中的运行圈数减少,则旋风分离器的临界半径。

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说明:本试卷是根据相关资料整理和模拟而成的;本试卷中的题目可能与《江苏工业学院2007-2008学年第1、2学期期末考试试题》中的题目重复;如有重复,则不选用本试卷中的题目,而是选用《江苏工业学院2007-2008学年第1、2学期期末考试试题》中的题目大连理工大学2005年《化工原理》考研试题与答案第一部分1、(20分)用一台离心泵将水池中的水(密度为1000kg/m 3)送至一表压为59kPa 的水洗塔顶,其流程如图所示。

已知离心泵吸入管段长度(包括局部阻力的当量长度,含入口阻力损失,下同)为50m ,泵出口阀半开时排出管线长度150m (含出口阻力损失),全部管路均用φ108×4的碳钢管,管内流体流动摩擦系数均为0.025,其它数据如图所示。

试求: 1. 当系统水的流量为42.5m 3/h2. 泵的压头,若离心泵的效率为70%,泵的轴功率(3. 泵出口阀门半开时管路的特性曲线方程;4. 若塔顶表压增加到98.1kPa 时,测得系统中水的流量为假设泵的特性曲线方程可以表示为2V Bq A H -=2、(10分)用板框过滤机恒压下过滤某种悬浮液,过滤机的尺寸为:滤框的边长为810mm(正方形),每框厚度为42mm ,共10个框。

现已测得:过滤10分钟得到滤液1.31m 3,再过滤10分钟共得到滤液1.905m 3,已知每m 3滤液可形成0.1m 3的滤饼,试计算: (1)过滤常数K 为多少m 2/s?(2)将滤框完全充满滤饼所需的过滤时间为多少分钟 ?(3) 若洗涤时间和辅助时间共30分钟,求该机生产能力为多少m 3滤液/h ?3、(20分)在一个单程列管式换热器内用110℃的饱和水蒸汽将某溶液加热,换热器由38根φ25×2.5mm 的管子组成,长2m,壳程为水蒸汽冷凝,其传热膜系数α1=10000 W/(m 2·K),管程走溶液,流量为0.03m 3/s,进口温度t 1=20℃,密度900kg/m 3,比热3.9kJ/(kg·℃),管壁和污垢热阻可以忽略,管内溶液侧的传热膜系数α2=2500 W/(m 2·K),管内为湍流,求:(1)以外表面为基准的总传热系数K o ; (2)溶液的出口温度t 2 ;(3)若检修中发现有8根管子已损坏,将坏管堵塞后继续使用,此时换热器的总传热系数和溶液出口温度将变多少?答案:1 (20分)解:(1)(6分)242.5 1.50m /s 36000.7851u ==⨯⨯在水池液面0-0和真空表所在的1-1两截面间列B.E.2211100050019.810.02510000.12225()25p uup kPa kPa⨯=⨯++⨯⨯+=-表压即真空度为(2) (6分) 在水池液面0-0和水洗塔顶2-2两截面间列B.E. 259100050150 1.5(24.310.3)0.02536.74m10009.810.129.8110009.8136.7442.5/36006.08kW0.71000Va H gH q P ρη⨯+=+-++⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯===⨯(3)(4分) 在水池液面0-0和水洗塔顶2-2两截面间列B.E.222()501500.7850.125 6.010.0250.129.8131.010.003191Ve Vq H q +⨯=++⨯⨯⨯=+(4)(4分)塔顶表压为98.1kPa 时,2351.14m /s 36000.7851u ==⨯⨯此时2235()501500.7850.125100.0250.129.8138.9e H m+⨯=++⨯⨯⨯=22238.93536.7442.543.450.00371643.450.003716VA B A B A B H q =-⨯=-⨯===-2 (10分)解:(1)(5分) 过滤面积20.810.8121013.12m A =⨯⨯⨯= 根据恒压过滤速率方程:V 2+2VV e =KA 2τ将τ=10min,V =1.31m 3;τ=20min,V=1.905m 3代入上式 解出: K =2.01×10-5m 2/sV e =0.1376m 3(2) (3分)滤框充满时所得滤饼体积:V 饼=0.812×0.042×10=0.2756m 3滤框充满时所得滤液体积:V =V 饼/υ=0.2756/0.1=2.756m 3τ=(V 2+2VV e )2/KA 2=min 40601001.212.131376.0756.22756.2522=⨯⨯⨯⨯⨯+=-(3) (2分)生产能力32.756m2.362h (4030)/60W V Q τττ===+++3 (20分) 解:(1)(5分)以外表面积计211666.7W /(m K )112510000250020O K ∴==⋅+⨯(2) (7分)2967.52025.04159.338mA o =⨯⨯⨯=mO O m t A K t t Cp q Q ∆=-=)(1222℃t t t t Q 1.2811020110ln20967.510007.1666)20(9.390003.02222=---⨯⨯=-⨯⨯⨯=∴(3) (8分)将8根管子坏管堵塞后,管程流量不变,速度增大为原来是38/30=1.2667倍, 仍为湍流,管程α2=2500×1.26670.8= 3020.4 W/(m 2·K)212359W /(m K )1125100003020.420OK '==⋅+⨯230 3.41590.0252 4.712m o A '=⨯⨯⨯=℃t t t t Q t A K t t Cp q Q m O O m 2911020110ln 20712.410002359)20(9.390003.0)(22221222='---'⨯⨯=-'⨯⨯⨯=∴'∆''=-'='第二部分1、(18分)在一填料塔中,用含苯0.0001(摩尔分数,下同)的洗油逆流吸收混合气体中的苯。

已知混合气体的流量为100kmol/h ,进塔气中含苯0.06,要求苯的吸收率为90%。

该塔塔径为0.6m , 操作条件下的平衡关系为y e =24x ,气相总传质单元高度为1.50m ,实际操作液气比为最小液气比的1.3倍,洗油摩尔质量为170kg/kmol 。

试求:(1) 吸收剂用量(kg/h )及出塔洗油中苯的含量x 1; (2) 气相总体积传质系数K y a ; (3) 所需填料层高度H ,m ;(4) 增大填料层高度,若其它操作条件不变,定性分析出塔气组成y 2和塔底吸收液组成x 1的变化情况。

2、(20分)用一精馏塔分离某二元理想混合物,进料量为200kmol/h ,其中易挥发组分的摩尔分率为0.5,进料为饱和液体,塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜用间接蒸汽加热。

已知两组分间的平均相对挥发度为2.0,精馏段操作线方程为285.070.01+=+n n x y ,塔底产品中易挥发组分的摩尔分率为0.05,试求:(1)操作回流比R 、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率x D ; (2)塔顶产品的流量D 和塔顶产品中易挥发组分的回收率η; (3)精馏段的气相负荷V 、提馏段的液相负荷L (kmol/h )(4)实际回流比是最小回流比的多少倍; (5)提馏段操作线方程和q 线方程;(6)塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成; (7)若塔顶第1块实际板的液相默弗里板效率为0.6,求塔顶第2块实际板上升蒸汽的组成。

3、(12分)用常压连续干燥器干燥处理量G 1为900 kg/h 的湿物料,要求湿物料含水量由10%降至2%(均为湿基)。

干燥介质为温度t 0= 25 ℃(环境温度),湿度H 0= 0.011 kg/(kg 干空气) 的新鲜空气。

空气经预热器加热至t 1= 110 ℃后进入干燥器,经过理想干燥过程后,在干燥器出口处空气的湿度H 2为0.023 kg 水/(kg 干空气)。

试求:(1)水分蒸发量W 及干燥产品量G 2; (2)干燥器出口处空气的温度t 2;(3)绝干空气的用量L(kg 干空气/h)和新鲜空气的用量(V )(m 3/h ); (4)预热器的加热量Q (不计热损失); (5)干燥器的热效率η 附:(1.01 1.88)2500I H t H=++1210t t t t η-=-五、(10分)某混合液含溶质A20%,稀释剂80%,拟用纯溶剂S 单级萃取,要求萃余液中A 的含量为10%,溶解度曲线如图所示。

在操作范围内溶质A 的分配系数k A =1,试求:(1) 每处理100kg 原料液时,需溶剂用量S 多少kg ? (2) 所得萃取液中A 的浓度y A 0为多少? (3) 过程的选择性系数β为多少?(4) 若不改变萃取液中A 的含量,何种操作方法可减少萃余液A 的含量答案:一 简答题(10分 5×2) 解题要点:(1) q 值的含义是什么?根据q 的取值范围,有几种加料热状态?q 值的含义:将1kmol 原料变成饱和蒸汽所需的热量与原料的千摩尔汽化热之间的比值关系,气液混合进料时,其在数值上等于进料中液相所占的分率。

有5种加料状态:q<0,过热蒸汽进料;q=0,饱和蒸汽进料;0<q<1,气液混合进料;q=1,泡点加料q>1,冷液进料。

(2) 湿空气在进入干燥器之前,常常先进行预热,这样做有什么好处?湿空气在进入干燥器之前,常常先进行预热,好处:一是使湿空气的相对湿度下降,增大了其吸取水汽的能力;二是提高其温度,增大焓值,使其传给物料的热增多,以供给汽化水分所需的热量,同时还提高了干燥器热效率。

二、吸收(18分): (1)6分()()()12112m in 2m in112210.00620.060.00622.510.060.0001241.3 1.322.529.25129.251002925170497250110.060.0060.00010.001946129.25e y y y y L G x x LL G G L km ol h kg h L x y y x Gη=-=--⎛⎫=== ⎪-⎝⎭-⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭=⨯=⨯==-+=⨯-+=(分)(分)(分)(分)(分)(2)2分 23y O GG /100/(0.7850.6)353.86K a 235.91km ol m h H 1.501.50Ω⨯====⋅(3)6分12121212220.06240.0019460.0132960.06240.00010.00360.00742ln 0.060.0067.280.00742 1//24/29.250.82051ln[(11/)1/]11/10.ln[(10.8205)10.8205m O G O G y y y y y y y N S A m G L y m x N A A A y m x ∆=-⨯=∆=-⨯=∆-∆∆==∆∆-======-=-+--=--法1法206240.00010.8205]7.280.006240.00011.507.2810.92H m-⨯+=-⨯=⨯=(4)4分21/29.25A 1m24O G O G H H N y x L G ↑→↑→↓↑==>;其它条件不变不变。

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