化工原理作业
(完整word版)化工原理课后作业(蒸馏)
5．蒸馏一、单选题1．蒸馏是分离( ）混合物的单元操作。
BA 气体;B 液体;C 固体；D 刚体。
2．蒸馏是利用各组分的（)不同的特性实现分离的目的. CA 溶解度；B 等规度；C 挥发度；D 调和度。
3．在二元混合液中，（）的组分称为易挥发组分。
AA 沸点低;B 沸点高；C 沸点恒定；D 沸点变化。
4．在二元混合液中，沸点低的组分称为（）组分。
CA 可挥发；B 不挥发;C 易挥发；D 难挥发。
5．在二元混合液中，（）的组分称为难挥发组分。
BA 沸点低；B 沸点高；C 沸点恒定；D 沸点变化。
6．在二元混合液中,沸点高的组分称为( ）组分。
DA 可挥发;B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。
7．（）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一. AA 液相回流;B 进料;C 侧线抽出；D 产品提纯。
8．液相回流是保证（）过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
BA 吸收；B 精馏；C 传热；D 过滤。
9．在( ）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
CA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器.10．在再沸器中溶液（）而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
CA 部分冷凝；B 全部冷凝；C 部分气化；D 全部气化。
11．在再沸器中溶液部分气化而产生（），是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
DA 上升物料；B 上升组分;C 上升产品；D 上升蒸气。
12．再沸器的作用是提供一定量的（）流。
DA 上升物料；B 上升组分；C 上升产品;D 上升蒸气。
13．（）的作用是提供一定量的上升蒸气流. CA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器;D 换热器。
14．（）的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流。
AA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器.15．冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。
BA 塔顶气相;B 塔顶液相;C 塔底气相；D 塔底液相。
化工原理作业
上册第一章流体流动习题解答3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计，如本题附图所示。
测得R 1=400 mm ，R 2=50 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=50mm 。
试求A 、B 两处的表压强。
解：U 管压差计连接管中是气体。
若以2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度，因为g Hg ρρ，故由气柱高度所产生的压强差可以忽略。
由此可以认为A C p p ≈，B D p p ≈。
由静力学基本方程式知232A C H O Hg p p gR gR ρρ≈=+10009.810.05136009.810.05=⨯⨯+⨯⨯7161Pa =(表压)417161136009.810.4 6.0510B D A Hg p p p gR Pa ρ≈=+=+⨯⨯=⨯8. 高位槽内的水面高于地面8 m ，水从1084mm mm φ⨯的管道中流出，管路出口高于地面2 m 。
在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按26.5fh u =∑计算(不包括出口阻力损失)，其中u 为水在管内的流速m/s 。
试计算：CD(l) 'A A -截面处水的流速；(2)水的流量，以m 3/h 计。
解：(1) 取高位槽水面为上游截面11'-，管路出口内侧为下游截面22'-，如图所示，那么128,2z m z m == (基准水平面为地面)1120,0u p p ≈==(表压)，'A A -处的流速与管路出口处的流速相同，2A u u = (管径不变，密度相同)在截面11'-和22'-间列柏努利方程方程，得 222fu g z h ∆=+∑，其中26.5fh u =∑代入数据226.59.81(82)2u u +=⨯-解得2.9/A u u m s ==(2)2332.9(10842)10360082/4h V uA m h π-⎡⎤==⨯⨯-⨯⨯⨯=⎣⎦9. 20℃的水以2.5 m/s 的流速流经38 2.5mm mm φ⨯的水平管，此管以锥形管与另一533mm mm φ⨯的水平管相连。
化工原理课后作业(吸收)
化工原理课后作业(吸收)6．吸收一、单选题1．用氢铵溶剂稀释混合气中的溶质。
逆流操作方式，均衡关系满足用户亨利定律。
眼红红塔气体浓度y1下降，而其它入塔条件维持不变，则气体出来塔浓度y2和吸收率?的变化为：（）。
c（a）y2下降，?上升（b）y2上升，?下降（c）y2下降，?维持不变（d）y2下降，?变化不确认2．在填料塔中，低浓度难溶气体逆流吸收时，若其它条件不变，但入口气量增加，则气相总传质单元数（）。
ba减少b增加c维持不变d不定3．在填料塔中，低浓度难溶气体逆流吸收时，若其它条件不变，但入口气量增加，则出口气体组成将（）。
aa减少b增加c维持不变d不定4．在填料塔中，低浓度难溶气体逆流吸收时，若其它条件不变，但入口气量增加，则出口液体组成（）。
aa减少b增加c维持不变d不定5．低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它条件不变，但入口液体组成增高时，则气相总传质单元数将（）。
ca减少b增加c维持不变d不定6．低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它条件不变，但入口液体组成增高时，则气相总传质单元高度将（）。
ca增加b减少c不变d不定7．低浓度的气膜控制系统，在逆流稀释操作方式中，若其它条件维持不变，但入口液体共同组成升高时，则气相出口共同组成将（）。
aa增加b减少c不变d不定8．低浓度的气膜控制系统，在逆流稀释操作方式中，若其它条件维持不变，但入口液体共同组成升高时，则液相出口共同组成将（）。
aa增加b减少c不变d不定9．正常操作方式下的逆流吸收塔，若因其他原因并使液体量减少以至液气比大于原定的最轻液气比时，以下哪些情况将出现？c（a）出塔液体浓度增加，回收率增加（b）出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变（c）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加（d）在塔下部将发生解吸现象10．最大吸收率与（）无关。
da液气比b液体入塔浓度c二者平衡常数d吸收塔型式11．逆流填料吸收塔，当吸收因数a?1且填料为无穷高时，气液两相将在（）达到平衡。
化工原理-作业题文
化工原理(1)-作业题文(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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) 水的粘度?=(cm?s)(2) 密度?=1386kgf?s2/m4(3) 某物质的比热容c p=(lb??F)(4) 传质系数K G=(m2?h?atm)(5) 表面张力?=74dyn/cm(6) 导热系数?=1kcal/(m?h?K)2. 湿物料原来含水16%(wt%)，在干燥器中干燥至含水%，试求每吨物料干燥出的水量。
第一章流体流动1. 已知甲地区的平均大气压力为，乙地区的平均大气压力为，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20kPa。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的绝对压力与甲地区操作时相同？2. 用一复式U管压差计测定水流管道A、B两点的压差，压差计的指示液为汞，两段汞柱之间放的是水，今若测得h1=，h=，R1=，R2=，问管道中A、B两点间的差压?p AB为多少？(先推导关系式，再进2行数字运算)。
第2题图3. 在稳定流动系统中，水连续从粗管流入细管。
粗管内径d1=10cm，细管内径d2=5cm，当流量为4×10－3m3/s时，求粗管内和细管内水的流速？4.高位槽内的水面高于地面8m，水从φ108×4mm的管路中流出，管路出口高于地面2m。
在本题中，水流经系统的能量损失可按h f=计算，其中u为水在管内的流速，试计算：（1）A－A截面处水的流速；（2）出口水的流量，以m3/h计。
第4题图5. 将高位槽内料液向塔内加料。
高位槽和塔内的压力均为大气压。
要求料液在管内以s的速度流动。
设料液在管内压头损失为（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？6. 用泵将贮槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为×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20m3/h，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg，求泵的有效功率。
化工原理作业汇总
化工原理上册绪论【0-1】从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI制。
（1）40℃时水的粘度μ=0.00656g(cm·s)（2）某物质的比热容CP=0.21BTU/(lb·F)（3）密度ρ＝1386kgf·s2/m4（4）传热系数KG=24.2kmol/(m2·h·atm)（5）表面张力σ＝71dyn/cm（6）导热系数λ＝1kcal/(m·h·℃)[答：μ=6.56×10-4Pa·s；CP=0.8792kJ/(kg·℃)；ρ＝13600kg/m3；KG=6.636×10-5kmol/(m2·s·kPa)；σ＝7.1×10-2N/m；λ＝1.163W/(m·℃)]【0-2】清水在圆管内对管壁的强制湍流对流传热系数随温度的变化可用下面经验公式表示，即：α ＝150（1＋2.93×10-3T）u0.8d-0.2式中α ――对流传热系数，BTU/(ft2·h·F)；T――热力学温度，K；u――水的流速，ft/s；d――圆管内径，in。
试将式中各物理量的单位换算为SI制，即α为W/(m2·K)，T为K，u为m/s，d为m。
[答：α＝1057（1＋2.93×10-3T）u0.8d-0.2]第一章流体流动1-1 流体静力学基本方程式1-1．在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960kg/m3的油品，油面高于罐底9.6m，油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为760mm的圆孔，其中心距罐底800mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106Pa，问至少需要几个螺钉？[答：至少要7个]1-2．某流化床反应器上装有两个U管压差计，如本题附图所示。
测得R1＝400mm，R2＝50mm 指示液为水银。
化工原理-气体吸收作业(含答案)
气体吸收1.向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO 2气体，经充分接触后，测得水中的CO 2平衡浓度为2.875×10－2kmol/m 3，鼓泡器内总压为101.3kPa ，水温30℃，溶液密度为1000 kg/m 3。
试求亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数m 。
解：查得u30℃，水的kPa 2.4=s p kPa 1.972.43.101*=-=-=s Ap p p稀溶液：3kmol/m 56.55181000==≈SM c ρ421017.556.5510875.2--⨯=⨯==c c x A kPa 10876.11017.51.9754*⨯=⨯==-x p E A )m kmol/(kPa 1096.21.9710875.2342*⋅⨯=⨯==--AA p c H18543.10110876.15=⨯==p E m 2．在总压101.3kPa ，温度30℃的条件下, SO 2摩尔分率为0.3的混合气体与SO 2摩尔分率为0.01的水溶液相接触，试问：（1） 从液相分析SO 2的传质方向；（2） 从气相分析，其他条件不变，温度降到0℃时SO 2的传质方向；（3） 其他条件不变，从气相分析，总压提高到202.6kPa 时SO 2的传质方向，并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。
解：(1)查得在总压101.3kPa ，温度30℃条件下SO 2在水中的亨利系数E =4850kPa 所以 ==p E m =3.1014850 47.88 从液相分析00627.088.473.0*===m y x < x =0.01 故SO 2必然从液相转移到气相，进行解吸过程。
（2）查得在总压101.3kPa ，温度0℃的条件下，SO 2在水中的亨利系数E =1670kPa==p E m 3.1011670 =16.49 从气相分析y *=mx=16.49×0.01=0.16<y=0.3故SO 2必然从气相转移到液相，进行吸收过程。
化工原理作业答案
3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯（2）真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯ 5．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。
解：（1）A 点的压力()（表）Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p ρρ（2）B 点的压力13．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。
已知储罐内液面维持恒定，其上方压力为1.0133⨯105 Pa 。
流体密度为800 kg/m 3。
精馏塔进口处的塔内压力为1.21⨯105 Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管道直径为φ68 mm ⨯4 mm ，进料量为20 m 3/h 。
料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。
解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式，得19．用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽（见本题附图）。
反应器液面上方保持25.9×103 Pa 的真空度，高位槽液面上方为大气压。
管道为φ76 mm ×4 mm 的钢管，总长为35 m ，管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计（局部阻力系数为4）、五个标准弯头。
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A2
1
Q K2t m
Q1 K1t m1
Q1 K2tm1
A1 A1
t
t1 =5℃
→返A回
T
Q=QL=Q1+Q'1=qm1r1+qm1cp1(T1-T2)
T1 46℃ 46℃
Q=QL=Q1+Q'1=Q2=qm2cp2(t2-t1)→qm2
t2 32℃
Q'1=qm1cp1(T1-T2)=qm2cp2(t-t1)→t
KA (1- q c m1 p1 )
T2 - t1 qm1cp1 q c m2 p2
q c m1 p1 t2 - t1 85 - 20 2.167 q c m2 p2 T1 - T2 100 - 70 qm1cp1 2q c m1 p1 2 2.167 4.334 qm2cp2 qm2cp2
Q=QL=Q1=Q2=qm2cp2(t2-t1)
qm2=uAρ=u[(0.785d2)(n/2)]ρ
qm2=12×[(0.785×0.0332)(200/2)]×1.076=1.104[kg/s]
Q2=1.104×1.005×103×(86-26)=66570[W]
Re du 0.033 12 1.076 2.15 104 104
d2n 3.14 0.038 200
近似计算： α1<<α2→K1≈α1=54.84[W/m2·K]
A1
Q K1t m
66570 54.84 59
20.57[m2 ]
A1
20.57
0.993[m]
d1n 3.14 0.033 200
误差很小，近似允许。
9
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解 2 因为此换热器损坏，重新设计了一台新换热器， 其列管尺寸改为Φ54×2mm；总管数降低20%；但每根 管长维持原值。用此新换热器加热上述空气，求空气 旳出口温度？
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化工原理作业
1、j01c20112
有一串联水平管路已知l1=100m，l2=50m，l3=40m，d1=100mm，
d2=50mm，d3=40mm（皆指内径）。
现有20℃的水沿管路作湍流流动，若允许产生的最大压强降为6mH2O，试求水的最大流量，m3/h。
（管路局部阻力不可计。
水在20℃时物性：ρ=1000kg/m3，μ=0.001Pa˙s，摩擦系数λ
=0.3164/Re0.25）
2、j01c20113
用离心泵将原油从油库沿管内径为0.15m，长2公里（包括局部阻力的当量长度）的水平管送往炼油厂。
输油量为40 m3/h。
油泵的总效率为0.65，求泵的轴功率。
某天，该油泵突然发生故障，于是开动一台备用泵，其压头仅为原来泵的80%，问此泵能输送原油多少m3/h。
输送条件下，原油的密度为890
kg/m3，黏度为0.4 Pa˙s。
设油库和炼油贮罐均为常压。
3、j01b20093
如图所示输水系统。
已知:管路总长度(包括所有局部阻力当量长度)为100m，压出管路总长80m,管路摩擦系数λ=0.025，管子内径为0.05m，水的密度ρ=1000kg/m3,泵的效率为0.8,输水量为10m3/h，求:
⑴泵轴功率N的值？
⑵压力表的读数为多少kgf/cm2。
4、如图所示的输水系统。
已知管内径为d=50mm，在阀门全开时输送系统系统Σ（l+le）=50m，摩擦系数可取λ=0.03，泵的性能曲线，在流量为6m3/h至156m3/h范围内可用下式描述：H=18.92-0.82Q0.8，此处Ｈ为泵的扬程，Ｑ为泵的流量m3/h，问：
（１）如要求流量为１０m3/h，单位质量的水所需外加工为多少？单位重量的水所需外加功为多少？此泵能否完成任务？
（２）如要求输送量减至８m3/h（通过关小阀门达到），泵的轴功率减少百分之多少？（设泵的效率变化忽略不计）
5、如图所示，用泵将水由低位槽打到高位槽（均敞口且液面保持不变）。
已知两槽液面距离为20m，管路全部阻力损失为5m水柱，泵出口管路内径为50mm，其上装有U管压强计，AB长为6m，压强计读数，R为40mmHg，Ｒ＇为１２００ｍｍＨｇ，Ｈ为１ｍ水柱，设摩擦系数为０.０２，求：
（１）泵所需的外加功（Ｊ／ｋｇ）；
（２）管路流速（ｍ／ｓ）；
（３）Ａ截面压强（ｋｇｆ／ｃｍ２）．。