化学工艺学-潘鸿章版课后习题标准答案
化学工艺设计学潘鸿章版课后习题答案解析

范文范例指导参考第一章流体流动过程与输送机械习题1.A地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610,设备移至mmHg 异地B操作时,若要求塔内维持相同的操作压强,真空表读数有何变化?(A地平均大气压强为640,B地平均大气压强为760)mmHgmmHgP?P?P?640-P?610?P?30mmHg A地:解:A绝真A绝绝mmHg7303760-0?PP?P?? B地:B绝B真2.在稳态流动系统中,水连续的由粗到细流经一个变径管路,粗管内径是细管的两倍,求细管内水的流速是粗管内的几倍。
解:稳态流动q?q?Av?vA211vv22122dv221???422vd112m(有效),池底连φ144mm×D为1.54mm的排水4.如图所示,一高位水池内径m m求管路出水口的体积流量。
,总损失压头为管,管路长3306、2-2截面。
1-1取出口管中心线为基准面,取高位水池截面,管路出口处解:?2121h???Zh??Z??22pvvpv2?m.1v6?00?.62??s0?0??0?98/学习资料整理f1e2??g22ggg22g2.范文范例指导参考???2333?/mh?103.?0.02871q?vA?.98?m144(?8)?1032/s22v4倍,在5如图所示,有一连续稳态流动管路系统,粗管截面积为细管截面积的5.点截面处的平均流速为,14、5五个截面(如图所示)31管路系统中去、2、、13?1?m,,表压强为1000,泵的压头为8,输送的液体密度为120KPa mkg?sm?试计算:求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。
)(1若不考虑管路阻力损失,m点截面的位压头、静压)若整个管路阻力所产生的压强降为(22液柱,求5 头、动压头和总压头。
) 或以泵中心线为基准面都可以解:以地面为基准面( 截面可知1)由1-1(2pv)100120?1(11m0523?22?.0501?1?Z?????.1??gg2gg2学习资料整理范文范例指导参考2-2截面22pvpv2112m.0505?30??31??h?1?Z?0?He??Z?.f21??g22gggv5?vAmZ?1,v?A?v截面3-3233322322vv32,0.05?1.25m?25?25?g2g2,总压头?31.05m p3m28.81??31.5?1.25??g22vv34m?1,?.25Z?6m4 4-4截面g2g2p4,m总压头?31.05.315?1.25?6?23.8m??g22vv52m05?06Z?m,.?5 5-5截面g22gp5m?250?31.5?.05?总压头?31.05m,6?g22vv52m?05?m,0.Z?65(2)g22g p5m6?2305m,??29.05?0.05?.总压头?3105-229.?g367.常压下,用泵将敞口容器中的油品以13?的流量输送到敞口高位槽中,hm?m,直管管出口在高位槽液面下,两槽的液面差为253mm,输送管为φ76mm×学习资料整理范文范例指导参考?mm为0.023,摩擦粗力系数长度为100,泵的效,各种管件的当量长度为150率为60%,求泵的实际功率。
化工工艺学课后习题

课后习题思考题〔第一章〕1现代化学工业的特点是什么?2化学工艺学的争论范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途4利用合成气可以合成哪些产品5你觉得应当如何来学习该门课程?6化学工艺与化学工程有何不同?思考题〔其次章〕√1 为什么说石油、自然气和煤是现代化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些?2 生物质和再生资源的利用前景如何?3何谓化工生产工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的。
4何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点?5何谓转化率?何谓选择性?对于多反响体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标?6催化剂有哪些根本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产中如何正确使用催化剂?7在自然气开采中,有时可获得含有C6~C8 烃类的自然汽油,为了改善其辛烷值,用蒸馏塔除去其中的轻组分。
假设自然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为:物料名称自然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3,那么,从5000 桶自然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油?〔1 桶= 42 US 加仑,1US 加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3〕8某蒸馏柱分别苯-甲苯混合物,其质量组成各占50%,进料流量为10000kg/d,从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯;柱底馏出物含95%甲苯。
离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d,全部冷凝为液体后,局部产品作为回流液返回蒸馏柱的上部,其余取出即为产品。
求回流与取出产品量之比。
在一个加氢裂化器中,较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。
输入和输出的烃类组成为:a)烃类输入输出b)C5H12 10 mol%c)C6H14 40 mol%d)C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%(1)每100 kmol 原料烃可生产出多少C5~C7 烃产品?(2)每100 kmol 原料烃消耗多少氢气?(3)假设原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3 的烃物料需要输入多少m3 原料烃?9假设某自然气全是甲烷,将其燃烧来加热一个管式炉,燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。
化工工艺学课后习题

课后习题思考题(第一章)1 现代化学工业的特点是什么?2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程?6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题(第二章)√1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些?2生物质和再生资源的利用前景如何?3 何谓化工生产工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的。
4 何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点?5 何谓转化率?何谓选择性?对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标?6 催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产中如何正确使用催化剂?7 在天然气开采中,有时可获得含有C6~C8烃类的天然汽油,为了改善其辛烷值,用蒸馏塔除去其中的轻组分。
如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为:物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3,那么,从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油?(1桶= 42 US加仑,1US加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3)8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物,其质量组成各占50%,进料流量为10000kg/d,从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯;柱底馏出物含95%甲苯。
离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d,全部冷凝为液体后,部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部,其余取出即为产品。
求回流与取出产品量之比。
在一个加氢裂化器中,较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。
已知输入和输出的烃类组成为:a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%(1)每100 kmol原料烃可生产出多少C5~C7烃产品?(2)每100 kmol原料烃消耗多少氢气?(3)如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃?9 假设某天然气全是甲烷,将其燃烧来加热一个管式炉,燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。
化学工艺学课后标准答案

化学工艺学课后答案【篇一:化学工艺学复习题及答案】、氧化还原、加氢-醇、酸、脂和芳烃等:①经转化先制成合成气,或含氢很高的合成氨原料气,然后进分氧化制乙炔;③直接制造化工产品,如制造炭黑、氢氰酸、各。
c3、c4和中等大小的分子居多②异构化、芳构化、环烷化,使裂解产物中异,使催化汽油中容易聚合的二烯烃类大为减少④聚合、缩合反应.-气化-液化;热解-气化-发电;气化-合成-燃料;液化-燃料-气化;液化-加氢气化、丁二烯和r-ch2-ch3←→r-ch=ch2+h2;断链反应:r-ch2-ch2-r’→r-ch2=ch2+r’hc-h键能大于c-c键能,固断链比脱氢容易②烷烃的相对稳定性随碳c-h键或c-c键,较直链的键能小⑤低分子烷烃的c-c键在c4以上烯烃、单环芳烃h缩合反应。
芳烃的一次反应中,芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳成单烯烃的反应;芳烃:无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃,有烷基的芳烃,主要是烷基发生断和脱氢反应,芳环不开裂,可脱氢缩合为多环芳烃,芳烃直至转化为焦。
烯烃加氢转化为烷烃,脱氢变为二烯烃或炔烃;芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳烃进一步转化为焦;烷烃会进一步裂解成低级烷烃,——pona值;适于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油;烷烃(paraffin)烯烃(olefin)环烷烃(naphthene);芳烃(aromatics) ;72.3、16.3、11,大庆石脑油则为53、43、425左右,:750-900℃,原料分子量越小,所需裂解温度越高,乙烷生成,所得裂解汽油的收率相对较低,使炔烃收率明显增加.③压力对裂解反应的影响,从化学平衡角度分析(压力只对脱氢反应有影响)对一次反应:,结论:低压有利于乙烯的生产.18题。
-101℃(高压法),使乙炔以上烷烃和烯烃冷凝为液体,与甲烷和氢气分开,c4馏分分开,从而得到聚合级高纯乙烯和聚合级高纯丙烯。
(lummus)按c1、c3加氢→丙烯塔→脱丁烷。
②前脱乙烷流程(linde法);压缩→脱乙烷→加氢→脱甲烷→乙烯塔→脱丙烷→丙烯塔→脱丁烷③前脱。
化工工艺学课后习题

课后习题思考题(第一章)1 现代化学工业的特点是什么?2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程?6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题(第二章)√1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些?2生物质和再生资源的利用前景如何?3 何谓化工生产工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的。
4 何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点?5 何谓转化率?何谓选择性?对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标?6 催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产中如何正确使用催化剂?7 在天然气开采中,有时可获得含有C6~C8烃类的天然汽油,为了改善其辛烷值,用蒸馏塔除去其中的轻组分。
如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为:物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3,那么,从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油?(1桶= 42 US加仑,1US加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3)8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物,其质量组成各占50%,进料流量为10000kg/d,从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯;柱底馏出物含95%甲苯。
离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d,全部冷凝为液体后,部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部,其余取出即为产品。
求回流与取出产品量之比。
在一个加氢裂化器中,较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。
已知输入和输出的烃类组成为:a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%(1)每100 kmol原料烃可生产出多少C5~C7烃产品?(2)每100 kmol原料烃消耗多少氢气?(3)如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃?9 假设某天然气全是甲烷,将其燃烧来加热一个管式炉,燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。
化学工艺学课后习题

第二章2-1为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源它们的综合利用途径有哪些答:石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今,基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90%来源于石油和天然气。
90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯)、乙炔、萘和甲醇。
其中的三烯主要有石油制取,三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。
2-3何谓化工生产的工艺流程举例说明工艺流程是如何组织的。
答:将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。
化工生产工艺流程的组织可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。
如“洋葱”模型。
2-4何谓循环式工艺流程它有什么优缺点答:循环流程是指未反应的反应物从产物中分离出来,再返回反应器。
循环流程的主要优点是能显著地提高原料利用率,减少系统排放量,降低了原料消耗,也减少了对环境的污染。
其缺点是动力消耗大,惰性物料影响反应速率及产品收率。
2-5何谓转化率何谓选择性何谓收率对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标答:转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率,用X表示;选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比,用S表示;收率。
原因:对于复杂反应体系,同时存在着生成目的产物的主反应和生产副产物的许多副反应只用转化率来衡量是不够的。
因为,尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转化为副产物,目的产物很少,意味着愈多原料浪费,所以需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率,因此需要同时考虑这两个指标。
在化工生产中通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低,所以不能单纯追求高转化率或高选择性,而要兼顾两者,使目的产物的收率最高。
2-6催化剂有哪些基本特征它在化工生产中起到什么作用在生产中如何正确使用催化剂答:催化剂有三个基本特征:○1催化剂是参与反应的,但反应终了时催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。
化学工艺学潘鸿章第三章习题

第三章 吸收习题1.由本章表3-1知,在20℃和0.1013 MPa 下,CO2在水中的溶解度为0.878m3(标准)/ m3{ (H2O)。
设CO2在水中溶解时符合亨利定律,所得溶液的密度近于1000kg .m-3,试求溶解度系数、亨利系数和相平衡系数。
若将含CO230%的混合气体在该条件下通入质量浓度为0.66 kg .m-3的CO2水溶液中,问能否进行吸收?如果能,则在长时间通气后,溶液的最终浓度是多少?解:(1)(2)答:略。
2.工业生产环氧乙烷时,需用水作吸收剂吸收反应器出来的混合气中的环氧乙烷。
已知该气体含0.738%环氧乙烷,试计算100 kg 水能吸收多少千克的环氧乙烷。
已知操作条件下,亨利系数为453.82 kPa 。
4.22878.0/0389.01000444.22/878.010004.22/878.03≈=⨯+==m kmol V n c MPa m kmol p c H ⋅===3*/3850.01013.0039.03/56.55181000m Kmol c T ==MPa H c E T 3.144385.056.55===5.14241013.03.144===总P E m 3846.018/100044/66.044/66.05.1424*=+⨯==mx y 发生解吸∴=3.0*y y 00021.05.14243.0**===∴=m y x mx y解:答:略。
3. NH 3溶解于水为稀溶液时,符合亨利定律。
拟在温度1 5℃时用水吸收混合气体中的NH 3。
,设备内压力为0.l MPa ,H=640.7kmol.m -3.MPa -1,k y =0.28mol.m -2.s -1,k x =5.25mol.m-2.s-1 。
求吸收总传质系数Ky ,,液膜阻力、气膜阻力占总阻力的分数。
解:液膜阻力:0.165/3.735=4.418%气膜阻力:3.57/3.735=95.582%答:略。
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课后习题思考题(第一章)1 现代化学工业的特点是什么?2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程?6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题(第二章)√1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些?2生物质和再生资源的利用前景如何?3 何谓化工生产工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的。
4 何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点?5 何谓转化率?何谓选择性?对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标?6 催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产中如何正确使用催化剂?7 在天然气开采中,有时可获得含有C6~C8烃类的天然汽油,为了改善其辛烷值,用蒸馏塔除去其中的轻组分。
如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为:物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1。
C6H14 25 0 602。
C7H16 25 21.5 303。
C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3,那么,从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油?(1桶= 42 US加仑, 1US加仑=3.78541dm3,1dm3 =103cm3)8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物,其质量组成各占50%,进料流量为10000kg/d,从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯;柱底馏出物含95%甲苯。
离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d,全部冷凝为液体后,部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部,其余取出即为产品。
求回流与取出产品量之比.在一个加氢裂化器中,较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。
已知输入和输出的烃类组成为:a) 烃类输入输出b)C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e)C12H26 100 mol% 30 mol%(1)每100 kmol原料烃可生产出多少C5~C7烃产品?(2)每100 kmol原料烃消耗多少氢气?(3)如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0。
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第一章流体流动过程与输送机械习题
1.A 地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610mmHg ,设备移至异地B 操作时,若要求塔内维持相同的操作压强,真空表读数有何变化?(A 地平均大气压强为640mmHg ,B 地平均大气压强为760mmHg ) 解:A 地:
B 地: 2.在稳态流动系统中,水连续的由粗到细流经一个变径管路,粗管内径是细管的两倍,求细管内水的流速是粗管内的几倍。
解:稳态流动
4.如图所示,一高位水池内径D 为1.5m (有效),池底连φ144mm ×4mm 的排水管,管路长330m 、,总损失压头为6m 求管路出水口的体积流量。
解:取出口管中心线为基准面,取高位水池1-1截面,管路出口处2-2截面。
s m v g h g p g v Z h g p g v Z v f e /98.160200002.62222
222221211=∴+++
=++++++=+++∑ρρ[]h
m s m A v q v /32.103/0287.010)8144(498.1332322==⨯-⨯==-πmmHg
P P P P P A A 30610-640=∴==-=绝绝绝真mmHg P P P B B 73003-760==-=绝真41
222
212221221121v ====∴=d d v v A v v A q q v
5.如图所示,有一连续稳态流动管路系统,粗管截面积为细管截面积的5倍,在管路系统中去1、2、3、4、5五个截面(如图所示),1点截面处的平均流速为11m s -•,表压强为120KPa,泵的压头为8m ,输送的液体密度为10003kg m -•,试计算:
(1)若不考虑管路阻力损失,求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。
(2)若整个管路阻力所产生的压强降为2m 液柱,求5点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。
解:以地面为基准面(或以泵中心线为基准面都可以)
(1)由1-1截面可知
2-2截面
3-3截面
m g g g p g v Z 05.232205.0110012021121211=++=+++=++ρρ)(m h g p g v Z He g p g v Z f 05.313005.012222
221211=++=∑+++=+++ρρ2
3223335,1v v A v A v m Z =∴==2232325250.05 1.25,2231.05,31.5 1.25128.8v v m g g m p m g ρ==⨯===--=总压头。