完整word版化工原理第5章吸收复习题
《化工原理》第五章“吸收”复习题
一、填空题
1. 质量传递包括有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿______＿＿＿等过程。
***答案*** 吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥。
2. 吸收是指＿＿＿__＿＿的过程，解吸是指＿＿＿＿＿的过程。
***答案*** 用液体吸收剂吸收气体，液相中的吸收质向气相扩散。
3. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数E＿＿＿＿，相平衡常数m＿＿＿＿，溶解度系数H＿＿_＿。
***答案*** 不变；减少；不变
4. 指出下列组分，哪个是吸收质，哪个是吸收剂.
(1) 用水吸收HCl生产盐酸,HO是＿_＿＿，HCｌ是＿___＿.
2(2)用98.3％HSO吸收SO生产HSO,SO,是＿＿＿；HSO是＿＿＿。42334242(3)用水吸收甲醛生产福尔马林,HO是＿＿＿＿；甲醛是＿＿＿。2***答案***（1）吸收剂，吸收质。（2）吸收质，吸收剂。（3）吸收剂，吸收质。
5. 吸收一般按有无化学反应分为＿＿＿＿＿，其吸收方法分为＿＿＿＿＿＿＿。
***答案*** 物理吸收和化学吸收；喷淋吸收、鼓泡吸收、膜式吸收。
6. 传质的基本方式有：__________和_________。
***答案*** 分子扩散，涡流扩散.
7. 吸收速度取决于＿＿＿＿＿＿＿，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以＿＿＿＿来增大吸收速率。
**答案*** 双膜的扩散速率，减少气膜、液膜厚度。
8. 由于吸收过程气相中的溶质分压总＿＿＿＿液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的＿＿＿＿。增加吸收剂用量，操作线的斜率＿＿＿＿，则操作线向＿＿＿＿平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y*）＿＿＿＿。
***答案*** 大于上方增大远离增大
9. 在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将＿＿＿＿，操作线将＿＿＿平衡线。***答案*** 减少；靠近；
10. 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H将＿＿＿＿＿，OG N将＿＿＿＿＿(增加，减少，不变)。***答案*** 不变；增加OG11. 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，设备高为无穷大，入塔Y=8％（体1积），平衡关系Y=2X。试问:
⑴.若液气比（摩尔比，下同）为2.5时，吸收率= ______％
⑵.若液气比为1.5 时，吸收率=________％***答案*** 100％；75％
12. 吸收塔底部的排液管成U形，目的是起＿＿＿＿作用，以防止＿＿＿＿＿____＿＿。操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是吸收效果＿＿＿＿＿＿＿；若吸收剂入塔浓度x降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率＿＿＿＿＿2＿出口气体浓度＿＿＿＿＿＿＿。
***答案*** 液封作用;空气倒灌和塔内气体跑出;吸收效果达不到要求;吸收率增大，出口气体浓度降低
13. 溶解度很大的气体，吸收时属于＿＿＿＿控制，强化吸收的手段是＿＿＿＿＿。
***答案*** 气膜，增大气相侧的传质分系数或气流湍动程度。
1
14. 填料吸收塔正常操作时,气相为＿＿＿＿相；液相为＿＿＿＿相；而当出现液泛现象时，则气相为＿＿＿＿相，液相为＿＿＿＿相。**答案** 连续；分散；分散；连续。
15. 某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用＿＿＿＿＿＿常数表示，而操作线的斜率可用＿＿＿＿表示。
***答案*** 相平衡；液气比
16. 双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的________和________之中。
***答案*** 气膜、液膜
17．对于气膜控制的吸收过程，如要提高其过程速率，应特别注意减少_______阻力。
***答案*** 气膜
18. 一般吸收塔中常采用逆流操作，其目的是____________________________
___________。***答案*** 使两相传质平均推动力大，从而可减小设备尺寸；提高吸收效率和吸收剂使用率。
二、选择题分）（21. 吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要（）***答案*** B
A. 增加气膜厚度和减少液膜厚度；
B. 减少气膜和液膜厚度
C. 增加气膜和液膜厚度
2. 选择吸收设备时，综合考虑吸收率大，阻力小，稳定性好结构简单造价小，一般应选（）***答案*** A
A. 填料吸收塔
B. 板式吸收塔
C. 喷淋吸收塔
3. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时其溶解度系数H 将（），亨利系数E将（）。***答案*** C. C. ;
A. 增加
B. 减少
C. 不变
4. 在常压下用水逆流吸空气中的CO，若将用水量增加则出口气体中的CO量将（）气22相总传质系数K将（），出塔液体中CO浓度将（）。***答案*** B；A；B. 2 y A. 增加；B. 减少； C. 不变。
5. 通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率( )。
A. 回收率趋向最高；
B. 吸收推动力趋向最大；
C. 操作最为经济；
D. 填料层高度趋向无穷大。***答案*** D
6.在逆流操作的填料吸收塔中，对某一低浓气体中的溶质组分进行吸收，现因故气体入塔浓度y 变小而其它操作条件均不变，则出塔气体浓度ya 和液体浓度x（ B ） b b A．y增大，x增大；B。y减小，x减小；C。y增大，x减小；D。无法判断。bbaaab
7. 正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生?( )
A. 出塔液体浓度x增加，回收率增加；
B. 出塔气体浓度增加，但x不定；
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。**答案* B
8. 气体的亨利系数E值越大，表明气体（）。***答案*** B
A. 越易溶解；
B. 越难溶解；
C. 溶解度适中
9. 填料吸收塔空塔的速度应（）于液泛速度。
A. 大；
B. 小；
C. 等。***答案*** B
10. 对吸收操作有利的是（）。***答案*** A
A.温度低，气体分压大时；
B.温度低，气体分压小时；
C.温度高，气体分压大时； C.温度高，气体分压小时；
2
11. 在Y—X图上，吸收操作线总是位于平衡线的（）。***答案*** A
A. 上方；
B. 下方；
C. 重合线上；
12. 亨利定律是一个稀溶液定律，其亨利系数E值愈小，表明该气体的溶解度（）；温度升高，E值（）。***答案*** A、 A
A. 愈大；
B. 不变；
C. 愈小；
13. 填料塔中安装液体再分布装置，其目的是（B）
A.支承填料
B.改善壁流效应
C.保证填料充分湿润
D.防止液泛
14. 用水吸收二氧化碳的传质过程属于（B）。
A.气膜控制
B.液膜控制
C.无法判断
15. 吸收的分离依据是（C），精馏的分离依据是（A）。
A.沸点不同
B.化学反应
C.溶解度不同
16. 下述说法错误的是（B）
A.溶解度系数H值很大，为易溶气体
B.亨利系数E值很大，为易溶气体
C.亨利系数E值很大，为难溶气体
D.平衡系数m值很大，为难溶气体
17. 下述分离过程中哪一种不属于传质分离（）
A.萃取分离
B.吸收分离
C.结晶分离
D.离心分离
18. 填料塔中安装液体分布装置，其目的是（C ）
A.支承填料
B.改善壁流效应
C.保证填料充分湿润
D.防止液泛
19. 在吸收传质过程中，它的方向和限度将取决于吸收质在气液两相平衡关系。若要进行吸收操作，则应控制（）。
*** C.P＞P=P A.P＜PB.P AAAAAA20. 吸收塔操作与调节中错误的是( C )。
A.吸收剂用量
B.吸收剂入口温度
C.操作压力
D.吸收剂进口浓度
三、判断题分）1（1. 喷淋吸收是吸收剂成液滴分散在气体中，因此，液体为连续相，气体为分散相。***答案*** ×
2. 吸收操作线的方程式，斜率是L/G（）。***答案*** √
3. 亨利定律的表达式之一为p＝Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气体。( ) ***答案*** ×
4. 工业上一般吸收是在吸收塔中进行的。象传热一样气液间逆流操作有利于吸收完全并可获得较大的吸收推动力。（）***答案*** √
5. 填料吸收塔逆流操作，当吸收剂的比用量（即液气比）增大时，则出塔吸收液浓度下降，吸收推动力减小（）. ***答案*** ×
6. 对于大多数气体的稀溶液，气液平衡关系服从亨利定律。亨利系数(E＝p/x)随温度的升高而增大，而溶解度系数(H＝C/p)随温度的升高而减小。***答案*** √
7. 液泛点是填料吸收塔的最佳操作点。吸收操作在此条件下进行时，则吸收速率最大。（）***答案*** ×
8.（1分）在一般情况下，混合气体的有关计算可按理想气体方程和道尔顿分压定律进行。其气体组分的体积分率等于其摩尔分率，亦等于其分压分率。（）*答案**√
9. 填料塔中填充大量填料以提供气液接触面积。吸收速率取决于填料的比表面积（ａ）。填3
料的比表面积越大，吸收速率越大。（）**答案** ×
10. 吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，吸收推动力最大。（）
***答案*** ×
11. 在吸收塔中，溶质气体在混合气中的分压，大于与吸收剂中溶质浓度成平衡的分压时，则发生吸收。（）***答案*** √
12. 吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，此时推动力也最小。（）***答案*** √
13. 由于温度对溶解度系数有影响，温度升高，溶解度系数越小，所以升温有利于解吸。（）***答案*** √
14. 惰性气体和吸收剂在吸收过程的前后的摩尔量是不变的。（）**答案** √
15. 对于溶解度甚大的气体吸收，为强化吸收过程，则应从减小液膜阻力入手，其效果才显著。（）***答案*** ×
16．吸收塔底部的排液管设成倒U形，目的是起液封作用，以防止气体倒灌。（）**答案** √
四、问答题
1. 求取最小液气比有何意义?适宜液气比如何选择?增大液气比对操作线有何影响?
***答案*** 溶质气体A得以吸收的最小溶剂用量、最小液气比时，欲达到分离要求需填料层高度（或理论塔板数）无穷大，所以在最小液气比时，吸收操作只在理论上才能进行。当液气比比最小液气比还小时，有一部分操作线会在平衡线之下，吸收在理论上都行不通了，而为脱吸了。与解吸的分界线。适宜液气比常在最小液气比的1.1-1.5倍范围内。
增大液气比，操作线更远离平衡线，越加有利于吸收
2. 什么叫液泛现象？
***答案*** 当气速增大，使气、液间的摩擦阻力增大至足以阻止液体下流，至使液体充满填料层空隙，先是塔顶部积液，继而蔓延全塔，液体被气流带出塔顶，吸收操作完全被破坏。此现象叫液泛现象。
3. 欲提高填料吸收塔的回收率，你认为应从哪些方面着手？
***答案*** 1、降低操作温度或增大压力，可使吸收速率提高，使回收率提高；
2、在保证不发生“液泛”在前提下，适当增大气速；
3、适当增大吸收剂的用量（增大喷淋密度），可使回收率提高（但会导致操作费增大，溶液浓度X下降）；
4、喷淋液体应均匀，并保证填料被充分润湿；
5、可适当增加填料层高度。
4. 吸收与精馏、干燥的处理对象、分离依据、传质实质是什么？
答：吸收：处理的是气体混合物；依据溶解度不同；属于单向扩散传质过程，吸收质从气相转入液相；主要进行传质过程也进行传热过程。
精馏：处理的是液体混合物；依据挥发度不同；属于等分子反向扩散过程，易挥发组分从液相转入气相；难挥发组分从气相转入液相；传热进行的同时进行传质。
干燥：处理的是固体湿物料；依据湿分的挥发性；单向扩散过程，湿分从固相转入气相；干燥过程是热质同时进行的过程。
5. 吸收与解吸在什么情况下发生?从平衡线与操作线的位置加以说明。
答：当混合气中溶质A的分压大于与溶液中溶质A浓度成平衡的气体分压时（ｐ>ｐ*），发生吸收过程，反之，当ｐ<ｐ*时，发生解吸过程。显示在相图中，操作线在平衡线上方，为吸收。操作线在平衡线下方，为解吸。
6. 某连续操作气体吸收塔，若吸收剂用量增加一半，其它条件不变，则气、液相出口浓度4
如何变化？
答：由于吸收剂用量增加，操作线斜率增大，操作线远离平衡线向左移动，推动力增大，从而气
相出口浓度Y2降低，因其它条件不变，即Y1和X2不变，故塔底操作点向左移，塔顶操作点向下移，液相出口浓度X1减小。
7. 用水吸收混合气中的氨，它是气膜控制还是液膜控制？用什么方法增加水吸收氨的速率？答：水吸收氨为易溶气体，属于气膜控制；
要提高气膜控制的吸收速率关键在于降低气膜阻力，增加气体总压，加大气体流速，减少气膜厚度。
五、计算题
1.（10分）一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体中含A 1%（摩尔比），经吸收后溶质A 被回收了80% ，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线为y=x ,气相总传质单元高度为1m,试求填料层所需高度。
解：Y = 0.01 m=1
1Y = Y( 1－φ) = 0.01×(1－0.80) = 0.002 12X = 0 （清水）
2LY?Y0.01?0.002 1min20.8???0.01?GX?X?0211Y?YLL12?1.5()min?1.5?0.8?1.2?
GXGX?21X?(0.01?0.002)/1.2?0.00671填料层高度Z = H×N OG OG
H = 1m
OG N = (Y－Y) / △Ym 2OG1△Y = Y－Y* = Y－mX = 0.01－1×0.0067 =0.0033
11111△Y = Y－Y* = Y－mX =0.002 22222△Ym=（△Y－△Y）/ In (△Y/△Y) 2121= (0.0033－0.002 )/ In (0.0033/0.002) = 0.0026
N = (0.01－0.002) / 0.0026= 3.07 OG Z =1×3.07 = 3.07m
2.（10分）有一逆流填料吸收塔, 塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔气体量为100kmol/h,溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5 ，平衡
3s)=0.10kmol/(m，问液体出塔浓度；(2)测得气相总体积传质系数K系关y=x。试求：(1)ya该塔填料层高度为多少?提示：N=1/(1-S)ln[(1-S)(y-mx)/(y-mx)+S] 22OG21***答案***
①y=0.01; y=y(1-η)=0.01(1-0.9)=0.001
112L/G=(y-y)/x,x=(y-y)/(L/G)=(0.01-0.001)/1.5=0.006 2111122×0.53600)/0.1=1.415 m
②H=G/K=100/(0.785×yaOG N=1/(1-S)ln[(1-S)y/y+S]; S=m/(L/G)=1/1.5=0.667 21OG
N=4.16; Z=H×N=1.415×4.16=5.88 m。OGOGOG3.（15分）在直径为0.8m的填料塔中,用1200kg/h 的清水吸收空气和SO混合气中的SO，22 5
3（标准）/h，混合气含SO1.3％（体积），要求回收率99.5混合气量为1000m％，操作条件23.s.atm)，0.055kmol/(m求液体出口总体积传质系数Ka＝为20℃、1atm,平衡关系为y=0.75x,G浓度和填料高度。
3***答案*** 已知：/h
=0.013 φ=0.995 x=0 yy =0.75x
e123.s.atm) Ls =1200/(3600×K=0.055 kmol/(m18)=0.0185 kmol/s ya
G=PV/RT=G/22.4=1000/(22.4×3600)=0.0124kmol/s B∵为低浓度吸收∴
(L/G)=0.0185/0.0124=1.49
x=(G/L)(y-y)+x=(0.013-0.000065)/1.49=0.00868; y=y(1-φ)=0.013(1-0.995)=0.000065 112122)/ΔYm -y =(y 而N Z＝H×N ∵2OGOG1OGΔy=y-y*=0.013-0.75×0.00868=0.006490; Δy=
y-y*=0.000065-0=0.000065 212112Δy)/ln(Δy/Δy) =(0.006490-0.000065)/ln(0.006490/0.000065)
=0.001396 =(Δy-Δy21m21∴N=(0.013-0.000065)/0.001396=9.266
OG H＝G/（ＫyａΩ）＝G/(PＫａΩ）0.0124/(0.785×0.8×0.8×0.055）=0.449(m) GOG∴Z＝9.266×0.449=4.2m
3/h（标准15分）在常压填料吸收塔中，用清水吸收废气中的氨气。废气流量为2500m4.（33/h，操98％。若吸收剂用量为状态），废气中氨的浓度为15g/m3.6 m，要求回收率不低于作条件下的平衡关系为Y=1.2X，气相总传质单元高度为0.7m。试求：1. 塔底、塔顶及全塔的吸收推动力（气相）； 2.气相总传质单元数；3. 总填料层高。
***答案***
y=15/17/（1000/22.4）=0.01977[kmolNH/kmol B+NH]
313Y=y/(1-y)=0.01977/(1-0.01977) =0.02017[kmol NH/kmol B] 3111-4G=2500/22.4×
Y=0.02017(1-0.98)=4.034×10(1-0.01977)=109.4[kmol B/h] 2L=3.6×1000/18=200[kmol
B/h]
全塔物料衡算
L(X-X)=G(Y-Y)
2211-4) 得200(X-0)=109.4(0.02017-4.034×10 X=0.01081
11ΔY=Y-Y*=0.02017-1.2×0.01081=0.0072; ΔY=Y-Y*=0.0004034
212112?Y??Y0.0072?0.00040312??Y?0.00235?m0.0072?Y lnln10.000403Y?
2-0.0004304)/0.00235=8.34 )/ΔYm =(0.0201-Y N=(Y 21OG0.7 =5.84m
H ×=8.34×N Z＝OGOG进塔气体中溶A ，5. （15分）在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质取吸收，（体积％）A 的含量为8%，吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y*=2.5x质 1.2倍，试求：剂用量为最小用量的(1)水溶液的出塔浓度；? 的塔问该塔是否合用若气相总传质单元高度为(2)0.6m，现有一填料层高为6m 用溶液量代替溶剂量。注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，0.98) =0.0016 X2 = 0 （清水）Y2 = Y1( 1－η) = 0.08×(1－Y1 = 解：①y1= 0.08
)min=(y1-y2)/X1* L/V=1.2(L/V ＝mη(L/V )min =(Y1-Y2)/(Y1/m-X2) X1=y1/（1.2m）=0.08/(1.2×2.5)=0.0267
HOG = V/ KY a Ω=0.6 Z = HOG×NOG 填料层高度(2)
0.0267 =0.01325
－△△－NOG = (Y1Y2) / Ym Y1 = Y1Y1* = 0.082.5×－ 6
△Y2 = Y2－Y2* = 0.0016 △Ym=（△Y1－△Y2）/ In (△Y1/△Y2)
= (0.01325－0.0016 )/ In (0.01325/0.0016) ＝0.005511
NOG = (0.08－0.0016) / 0.005511= 14.2
Z = 0.6×14.2 = 8.50m＞6m 故不合用。
6.（15分）某一逆流操作的填料塔中，用水吸收空气中的氨气。已知塔底气体进气浓度为
0.026（摩尔比）（下同），塔顶气相浓度为0.0026，填料层高度为1.2m，塔内径为0.2m，吸收过程中亨利系数为0.5atm，操作压力0.95atm，平衡关系和操作关系（以摩尔比浓度表示）33/h（标准状态下）。试求此条件/h，混合气中空气量为均为直线关系。水用量为0.1m100m下，吸收塔的气相总体积传质系数。
***答案***
方法1．
Y=0.026, Y=0.0026, m=E/P=0.5/0.95=0.526 21Ls /G=0.1×
1000/18/(100/22.4)=1.244 B2.h)
=(100/22.4)/(π/4×0.2)=142.1 kmol/(m G B X=(Y-Y)/(Ls
/G)=(0.026-0.0026)/1.244 =0.0188 B112*=0.026-0.526×0.0188=0.0161 ΔY=Y-Y 111*=0.0026 -Y ΔY= Y 222)/ln(ΔY/ΔY)=0.00741 -ΔY ΔY =(ΔY 211m2)/ΔY =3.16 -YN =(Y mOG213h) =37.42kmol/(m /Z×N =142.1/1.2×3.16 ∴Ｋ＝G OGBya方法2．A=Ls
/G/m=1.244/0.526=2.365 B N=A/(A-1)×ln[(1-1/A)(Y-mX)/(Y-mX)+1/A] 22OG12
=2.365/1.365×ln[(1-1/2.365)(0.026/0.0026) +1/2.365]=3.16
3.h) ａ＝37.42kmol/(m ＫY ∴
7.（15分）某填料吸收塔，用清水除去气体混合物中的有害物质，若进塔气中含有害物质5%22.h)，此.h)，液体流率为要求吸收率为）,90%，气体流率为32kmol/(m24kmol/(m（体积%3.s.Δy)，该
塔在常压下a=0.03kmol/(mK液体流率为最小流率的1.5倍。气相体积总传质系数y逆流等温操作。试求：(1)塔底排出液的组成；(2)所需填料层高度。注：可用摩尔分率代替摩尔比进行计算。
***答案***
①y=0.05; y2=(1-η)y=(1-0.90)×0.05=0.005 11x=G(y-y)/L=32(0.05-0.005)/24=0.06 2112.h)
L=L/1.5=24/1.5=16 kmol/(m ②min x*=G(y-y)/L=32(0.05-0.005)/16=0.09; m=y/
x*=0.05/0.09=0.556 11211minΔy=((y-y*)-( y-y*))/ln((y-y*)/( y-y*))
2212m1112= ((0.05-0.556×0.06) -0.005) /ln((0.05-0.556×0.06) /0.005)=0.01164/1.202=0.00968
)/Δy=4.65
-yN=(y mOG21H=G/ka=32/3600/0.03=0.296 m yOG Z=H×N=0.296×4.65=1.38 m。OGOG2,填料层高为0.5m3m。用清水吸收混合气中158.（分）一常压逆流吸收塔，塔截面积为3/h1120Nm。
已知在液气比（体积）），丙酮含量为5%，混合气流量为58的丙酮（分子量为为3 的条件下，
出塔气体中丙酮含量为0.005（摩尔分率）。操作条件下的平衡关系为y=2x。3.s)）kmol/(maK(2)
出口液体中的丙酮含量（质量分率）试求：(1)；气体体积总传质系数（；y 7
(3)若填料增高3米，其他操作条件不变，气体出口的丙酮含量为多少?
***答案***
①L/G=(y-y)/x, x=(y-y)/(L/G)=(0.05-0.005)/3=0.015 211112a=(0.015×58)/18=0.0483
②S=m/(L/G)=2/3=0.667
N=1/(1-S)ln[(1-S)y/y+S]=4.16 2OG1H=Z/N=3/4.16=0.721 m OGOG H=G/K yaOG2.s) 3600×0.5)=0.0278 kmol/(m G=1120/(22.4×
3s) =G/H=0.0385 kmol/(m K OGya③Z=3+3=6 m, H不变,S不变
OG'=Z/H=6/0.721=8.32
N OGOG'''=0.0011。Ny=1/(1-S)ln[(1-S)y/y +S]; 2OG123/h1000m今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理量为9.（15分）3，吸收后水溶液中含甲醇量等于进料气体相平衡时100g/m（标准状态），原料气中含甲醇的浓度的67%。设在标准状态下操作，要求甲醇的回收率为98%，吸收平衡线可取为Y=1.15X ,
223，取塔内的气体空塔塔内单位体积填料的有效气体传质面积为190mK=0.5kmol/(m/m.h),y速度
为0.5m/s。试求：1）水用量；2）塔径；3）填料层高度,（附：甲醇分子量32）
***答案***
1）L ：L=G（Y-Y）/（X-X）21123/32)/(1/22.4)=0.07 ;
10 y=(100×∵1∴Y=y /(1-y)=0.07/(1-0.07)=0.0753 ; Y=Y (1-Φ)=0.0753(1-0.98)=0.001506 ; 12111
∵X*=Y/m=0.0753/1.15=0.0655 11∴X=0.67X*=0.67×0.0655=0.0439；X=0；
V=1000/22.4=44.64kmol/h，222G=44.64（1-0.07）=41.52 kmol/h；
代入得：L=V（Y-Y）/X=41.52（0.0753-0.001506）/0.0439 1213/h。或=1256kg/h=1.256m
L=69.8kmol/h0.50.5= (4×1000/π×0.5×3600)=0.841m 4V/πu）：D=（2）D 3)Z: Z=H.N OGOG2Ω=41.52/(0.5×190×π/4×0.841) =0.787m; H=G/K yaOG N=(Y－Y)/△Ym
2OG1△Y=(△Y－△Y）/ln(△Y/△Y）22m11△Y=Y－Y*=0.0753－1.15×0.0439=0.02482 111△Y=Y－Y*=Y－0=0.001506 2222代入得：△Y=0.00832
m∴N=(0.0753－0.001505)/0.00832=8.87 OG∴Z=0.787×8.87=6.98m
发动机原理复习题带答案
一填空 1. 评定实际循环的指标称为指示指标它以工质对活塞所做之工为基础。 2.发动机的经济性和动力性指标是以曲轴输出功为基础，代表了发动机的整机性能，通常称为有效指标。 3.发动机的主要指示指标有指示功率、平均指示压力、指示燃烧消耗率和指示热效率。 4.发动机的主要有效指标有有效功率、平均有效压力、有效热效率、有效燃油消耗率和有效转矩。 5.发动机的换气过程包括进气过程和排气过程。 6.发动机进气管的动态效应分为（惯性）效应和【波动】效应两类。 7.在汽油的性能指标中，影响汽油机性能的关键指标主要是【】和馏程；评价柴油自燃性的指标是【十六烷值】；评价汽油抗爆性的指标是【辛烷值】。 8、使可燃混合气着火的方法有【高温单阶段着火】和【低温单阶段着火】两种，汽油机的着火方式是【高温单阶段着火】。柴油机的着火方式是【低温单阶段着火】。 9.电子控制汽油喷射系统按检测进气量的方式分为【质量流量控制】和【速度密度控制】【节流速度控制】两类，按喷嘴数量和喷嘴安装位置分为【缸内喷射】和【进气管喷射】两类。 10、汽油机产生紊流的主要方式有【挤流】和【近期涡流】两种。 11、最佳点火提前角应使最高燃烧压力出现在上止点后【 5 】度曲
轴转角。柴油机喷油器有【孔】式喷油器和【轴针】式喷油器两类，前者用于直喷式（统一式）燃烧室中，后者用于分隔式燃烧室中。 12，油束的雾化质量一般是指油束中液滴的【细度】和【均匀度】。 13.柴油机分隔式燃烧室包括【涡流式】式燃烧室和【预燃式】式燃烧室两类：直喷式燃烧室分为【开】式燃烧室和【半开】式燃烧室两类。 14.柴油机上所用的调速器分【全程式】式和【两极】式两类。一般【全程式】式调速器用于汽车柴油机，【两极】式调速器用于拖拉机柴油机。 15.根据加热方式不同，发动机有【等容加热循环】、【混合加热循环】、【等压加热循环】、三种标准循环形式。 16、理论循环的评定指标有【循环热效率】和【循环平均压力】，前者用于评定循环的经济性，后者用于评定循环的做工能力。 17,评定实际循环动力性的指标有【平均指示压力】和指示功率；评定实际循环经济性的指标有指示热效率和【指示燃油消耗率】。 18.四冲程发动机的实际循环是由【进气】【压缩】【燃烧】【膨胀】和排气五个过程组成的。 19、发动机的动力性指标包括有效功率、【有效功】、【有效功率、有效转矩、平均有效压力】、转速和活塞平均速度。 20、发动机的换气过程分为【自由排气】、【强制排气】、【进气】和气门叠开四个阶段。
化工原理传质概论与气体吸收考试题目
单项选择题(每题2分,共10题)成绩查询 第七章传质概论 1. 双组分理想气体进行定常单向扩散，如维持气相各部分pA不变，总压增加，气相中的传质通量NA将如何变化？ A：增加 B ：减少C：不变 D：不定 2. 下述_______分离过程中哪一种不属于传质分离。 A ：萃取分离B ：吸收分离C ：结晶分离D：离心分离 3. 气相压力一定，温度提高1倍，组分在气相中的扩散系数_______。 A：增大1 倍B：约原来的2.83倍 C：减少1倍 D：不变 4. 若温度不变，压力增加1倍，则扩散系数_______。 A：增大1 倍B：约原来的2.83倍 C：减少1 倍D：不变 5. 双组分气体(A、B)在进行定常分子扩散，JA及NA分别表示在传质方向上某截面处溶质A 的分子扩散速率与传质速率，当整个系统为单向扩散时：_______。 A：|JA|=|JB|， |NA|>|NB|B：|JA|>|JB|， |NA|=|NB| C：|JA|<|JB|，|NA|>|NB D：|JA|=|JB|，|NA| 8. 单向扩散中飘流因子_______。 A： >1B：<1 C：=1 D：不确定 9. 双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_______。 A ：相界面两侧的膜层中B：相界面上 C：液膜之中 D：气膜之中 一、发动机的性能 一、解释术语 1、指示热效率：是发动机实际循环指示功与消耗燃料的热量的比值. 2、压缩比：气功容积与燃烧室容积之比 3、燃油消耗率：发动机每发出1KW有效功率,在1h内所消耗的燃油质量 4、平均有效压力：单位气缸工作容积所做的有效功 5、有效燃料消耗率：是发动机发出单位有效功率时的耗油量 6、升功率：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积说发出的有效功率 7、有效扭矩：曲轴的输出转矩 8、平均指示压力：单位气缸容积所做的指示功 2、示功图：发动机实际循环常用气缸内工质压力P随气缸容积V（或曲轴转角）而变化的曲线 二、选择题 1、通常认为，汽油机的理论循环为（ A ） A、定容加热循环 B、等压加热循环 C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。在膨胀过程中，工质（ B ） A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热 2、发动机的整机性能用有效指标表示，因为有效指标以（ D ） A、燃料放出的热量为基础 B、气体膨胀的功为基础 C、活塞输出的功率为基础 D、曲轴输出的功率为基础 5、通常认为，高速柴油机的理论循环为（ C ） A、定容加热循环 B、定压加热循环 C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。在压缩过程中，工质（ B ） A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热 2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示，因为指示指标以（ C ） A、燃料具有的热量为基础 B、燃料放出的热量为基础 C、气体对活塞的做功为基础 D、曲轴输出的功率为基础 2、表示循环热效率的参数有（ C ）。 A、有效热效率 B、混合热效率 C、指示热效率 D、实际热效率 3、发动机理论循环的假定中，假设燃烧是（ B ）。 A、定容过程 B、加热过程 C、定压过程 D、绝热过程 4、实际发动机的压缩过程是一个（ D ）。 A、绝热过程 B、吸热过程 C、放热过程 D、多变过程 5、通常认为，高速柴油机的理论循环为（ C ）加热循环。 A、定容 B、定压 C、混合 D、多变 化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二 汽车发动机原理试题（2002年） 姓名学号班级成绩 一、解释下列概念（本题30分） 1）平均有效压力 2）预混燃烧 3）有效燃油消耗率 4）机械效率 5）残余废气系数 6）火焰传播速度 7）爆燃 8）柴油机滞燃期 9）表面点火 10）理论空气量 11）过量空气系数 12）外特性 13）扫气系数 14）喷油规律 15）挤流 二、简要回答下列问题（本题25分） 1.何谓内燃机的充气效率？简述提高汽油机充气效率的主要途径。（5分） 2.内燃机的机械损失包括哪几部分？常用哪几种方法测量内燃机的机械损失？简述其原理。（10分） 3.对于电控柴油机何谓时间控制，高压共轨系统主要的优缺点？（10分） 三、选择正确答案（每小题1分，共10分） 1、当发动机压缩比增加时 a、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向增加 b、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向增加 c、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向减小 d、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向减小 2、一般汽油机和柴油机标定工况相比最高燃烧压力Pz和最高燃烧温度Tz是 a、Pz柴油机大于汽油机，Tz柴油机大于汽油机 b、Pz柴油机大于汽油机，Tz柴油机小于汽油机 c、Pz柴油机小于汽油机，Tz柴油机小于汽油机 d、Pz柴油机小于汽油机，Tz柴油机大于汽油机 3、当发动机燃料的自燃温度增加时 a、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向增加 b、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向减小 c、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向增加 d、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向减小 4、当发动机的点火提前角或喷油提前角增加时 a、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向也增加 b、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向减小 c、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向增加 d、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向减小 5、对于汽油机来说，最佳点火提前角如下变化 a、油门位置一定，转速增加时，最佳点火提前角不变， b、油门位置一定，转速增加时，最佳点火提前角减小， c、转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角增大 d、转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角减小 6、柴油机比汽油机经济性好的主要原因是 a、柴油机压缩比大，热效率高 b、柴油机机械效率高 c、柴油机转速低 d、柴油机功率大 7、我国柴油的标号是指 a、闪点 b、凝固点 c、十六烷值 d、10%馏出温度 8、汽车选配内燃机时，如果后备功率大，那么汽车在运行时 a、动力性好，使用经济性差 b、动力性好，使用经济性也好 c、动力性差，经济性差 d、动力性差，经济性好 9、当发动机转速不变，负荷增大时 a、汽油机α基本不变，柴油机α减小 b、汽油机α减小，柴油机α基本不变 c、汽油机α基本不变，柴油机α增加 d、汽油机α减小，柴油机α增加 10、当发动机油门位置固定，转速增加时 a、平均机械损失压力增加，机械效率减小 b、平均机械损失压力减小，机械效率增加 c、平均机械损失压力减小，机械效率减小 d、平均机械损失压力增加，机械效率增加 四、判断对错简述理由（本题10分） 1．内燃机转速一定，负荷增加时，内燃机的机械效率增加。 2．当汽油机转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角减小。 3．增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角大。 4．汽油机是量调节，柴油机是质调节。 5．内燃机的扭矩储备系数指外特性上最大扭矩与标定扭矩之比。 6．当汽油机油门位置一定，转速变化时，过量空气系数a基本不变。 7．当汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法是增加点火提前角。 8．内燃机的换气损失包括：进气损失、排气损失和泵气损失三部分。 9．为了减少柴油机燃烧噪声，应尽量减少其滞燃期中的喷油量。 10．高速小型柴油机通常采用浅盆型燃烧室。 吸收一章习题及答案 一、填空题 1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。 N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e) 2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。 双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度 3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e）_________。 大于上方增大远离增大 4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度y = 0.06，要求出塔气体浓度y2 = 0.006，则最小液气比为_________。 1.80 5、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。 减少靠近 6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。 相平衡液气比 7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将_________，N OG将_________ (增加，减少，不变)。 不变增加 8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。（增大，减小，不变） 增大增大 9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。 平衡关系物料衡算传质速率。 10、填料的种类很多，主要有________、_________、_________、________、___________、______________。 拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料 11、填料选择的原则是_________________________________________。. 表面积大、空隙大、机械强度高价廉，耐磨并耐温。 12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。 良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。 13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。 单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。 14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。 填料的表面积及空隙 15、填料应具有较_____的__________，以增大塔内传质面积。 大比表面积 16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是提供足够的气液两相_________。 传质面积 17、菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。 18、以（Y-Y*）表示总推动力的吸收速率方程式为N A=K Y（Y﹣Y﹡）。 19、、吸收操作是依据混合气体中各组分在溶剂中的溶解度不同而得以分离。 20、某气体用ABC三种不同的吸收剂进行吸收操作，液气比相同，吸收因数的大小关系为A1﹥A2﹥A3，则气体溶解度的大小关系为。 《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000 填空题 1.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_粒子所受合力的代数和为零_ 。滞流沉降时，其阻力系数=_24/ Rep_. 2. 在静止的、连续的同种流体内，位于同一水平面上各点的压力均相等。 3.水在内径为φ的只管内流动，已知水的粘度为*s，密度为1000kg*m3，流速为1m/s，则Re=99502，流动类型为湍流。 4. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的 2 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的 1/4 倍. 5.求取对流传热系数常采用因次分析法，将众多影响因素组合成若干无因次数群，再通过实验确定各特征数数之间的关系，即得到各种条件下的关联式。 6. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_, 间壁换热和蓄热换热. 7. 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饱和蒸汽侧流体的温度，总传热系数 K 接近空气侧流体的对流给热系数。 8.气液两相平衡关系将取决于以下两种情况: 9.(1) 若 pe〉p 或 C 〉Ce则属于解吸过程 10.(2) 若 p 〉pe 或 Ce〉C 则属于吸收过程 11.计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_平衡关系_,_物料衡算,_传质速率._. 12.在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为_自由水分首先除去的水分为_非结合水分不能用干燥方法除的水分为_平衡水分。 13. ,当20℃的水(ρ=m3,μ=厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为s时,其雷诺准数Re为×105；直管摩擦阻力系数λ为. 14.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 15.计算管道流体局部阻力的方法有:当量长度法;阻力系数法;,其相应的阻力计 选择题： 1.曲轴后端的回油螺纹的旋向应该是（与曲轴转动方向相反） 2.四冲程发动机曲轴，当其转速为3000r/min时，则同一气缸的进气门，在一分钟时间内开闭的次数应该是（1500次） 3.四冲程六缸发动机。各同名凸轮的相对夹角应当是（120度） 4.获最低耗油率的混合气体成分应是（α=1.05-1.15） 5.柱塞式喷油泵的柱塞在向上运动的全行程中，真正供油的行程是（有效行程） 6.旋进喷油器端部的调压螺钉，喷油器喷油开启压力（升高） 7.装置喷油泵联轴器，除可弥补主从动轴之间的同轴度外还可以改变喷油泵的（每循环喷油量） 8.以下燃烧室中属于分开式燃烧室的是（涡流室燃烧式） 填空题： 1.柴油机燃烧室按结构分为统一燃烧室和分隔式燃烧室两类 2.喷油泵供油量的调节机构有齿杆式油量调节机构和钢球式油量调节机构两种 3.在怠速和小负荷工况时化油器提供的混合气必须教浓过量空气系数为0.7-0.9 4.闭式喷油器主要由孔式喷油器和轴式喷油器两种 5.曲轴的支撑方式可分为全支承轴和非全支承轴两种 6.排气消声器的作用是降低从排气管排出废气的能量。以消除废气中的火焰和火星和减少噪声 7.配气机构的组成包括气门组和气门传动组两部份 8.曲柄连杆机构工作中受力有气体作用力运动质量惯性力离心力和摩擦力 9.凸轮传动方式有齿轮传动链传动齿形带传动三种 10.柴油机混合气的燃烧过程可分为四个阶段备然期速燃期缓燃期后燃期 名词解释: 发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机工作容积或发动机排量 配气相位：配气相位就是进排气门的实际开闭时刻，通常用相对于上下点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示。这种图形称为配气相位图。 过量空气系数： 发动机转速特性：发动机转速特性系指发动机的功率，转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律 压缩比：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小体积之比称为压缩比 简答题： 1.柴油机燃烧室有哪几种结构形式？ 答：可分为两大类：统一式燃烧室和分隔式燃烧室统一式燃烧室有分为ω形燃烧室和球形燃烧室分隔式燃烧室有分为涡流式燃烧室和预燃式燃烧室 2.柴油机为什么要装调速器？ 答：柴油机经常在怠速的工况下工作此时供入气缸的燃油量很少，发动机的动力仅用以克服发动机本身内部各机构运转阻力，而这阻力测随发动机转速升高而增加，这时，主要问题在于发动机能否保持最低转速稳定运转而不熄火。对此驾驶员几乎不可能事先估计到并且及时操纵油量调节拉杆加以适当的调节。因此，汽车柴油机一般都装有两速调速器，以限制发动机最高转速和稳定怠速而自动进行供油量调节。汽车柴油机多采用全速调速器来对供油量作自动的调节。全速调节器不仅限制超速和稳定怠速，而且能使发动机在其工作转速范围内的任一选定的转速下稳定地工作。有些在城市内或公路上行驶的柴油机汽车，为适应车辆多，人流大，减速，加速，停车频繁的情况，也采用全速调速器. 3.传统铅蓄电池点火系统有哪些缺点？ 答：断电器触点分开时在触点出形成的火花使触点逐渐烧蚀，因而断电器的使用寿命短，在火花塞积炭时因火花塞间隙漏电，使次级电升不上去，不可能靠地点火，次级电压的大小随发动机的转速的增高和气缸数的增多而下降，因此在高速时易出现缺火等现象。尤其是近年来，一方面汽车发动机向多缸高速化发展；另一方面人们力图通过改善混合气的燃烧状况，以减少空气污染，以及燃用稀混合气以达到节约燃油的目的，这些都要求点火装置能够提供足够的次级电压和火花能量，保证最佳点火时刻，现行传统点火装置已不能适应这一要求。 4.汽油机经济混合气范围一般是多少？为什么过浓或过稀燃油消耗增加？ 第二章 吸收习题解答 1从手册中查得101.33KPa 、25℃时,若100g 水中含氨1g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987KPa 。已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数H(kmol/ (m 3·kPa))及相平衡常数m 。 解: (1) 求H 由33NH NH C P H * = .求算. 已知:30.987NH a P kP *=.相应的溶液浓度3NH C 可用如下方法算出: 以100g 水为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为 31000/kg m .则: 3333 3 1 170.582/1001 1000 0.5820.590/()0.987 NH NH a NH C kmol m C H kmol m kP P * ==+∴===? (2).求m .由333 333330.987 0.00974 101.33 1 170.0105 11001718 0.009740.928 0.0105 NH NH NH NH NH NH NH NH y m x P y P x y m x ** **== = ===+=== 2: 101.33kpa 、1O ℃时,氧气在水中的溶解度可用p o2=3.31×106x 表示。式中:P o2为氧在气相中的分压,kPa 、x 为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧. 解:氧在空气中的摩尔分数为0.21.故 222 26 6 101.330.2121.2821.28 6.4310 3.31106 3.3110O O a O O P Py kP P x -==?====??? 因2O x 值甚小,故可以认为X x ≈ 即:2266.4310O O X x -≈=? 所以:溶解度6522322()()6.431032 1.141011.4118()()kg O g O kg H O m H O --????==?=????? 3. 某混合气体中含有2%(体积)CO 2,其余为空气。混合气体的温度为30℃,总压强为506.6kPa 。从手册中查得30℃时C02在水中的亨利系数E=1.88x105KPa,试求溶解度系数H(kmol/（m 3·kPa 、）)及相平衡常数m,并计算每100克与该气体相平衡的水中溶有多少克CO 2。 解:(1).求H 由2H O H EM ρ = 求算 2435 1000 2.95510/()1.881018 a H O H kmol m kP EM ρ -= = =???? (2)求m 5 1.8810371506.6 E m ρ?=== (2) 当0.02y =时.100g 水溶解的2CO (3) 2255 506.60.0210.1310.13 5.3910 1.8810CO a CO P kP P x E ** -=?====?? 因x 很小,故可近似认为X x ≈ 55 2222422()()445.3910 5.3910()()18()()1.31810()kmol CO kg CO X kmol H O kg H O kg CO kg H O ---????=?=?????? ???? ?? =??? ?? 故100克水中溶有220.01318CO gCO 4．.在101.33kPa 、0℃下的O 2与CO 混合气体中发生稳定的分子扩散过程。已知 化工原理吸收部分模拟试题及答案 1.最小液气比(L/V)min只对（）（设计型，操作型）有意义，实际操作时，若(L/V)﹤(L/V)min ， 产生结果是（）。 答：设计型吸收率下降，达不到分离要求 2.已知分子扩散时，通过某一考察面PQ 有三股物流：N A，J A，N。 等分子相互扩散时： J A（）N A（）N （）0 A组分单向扩散时： N （）N A（）J A（）0 （﹤，﹦，﹥） 答：= > = ，< > > 。 3.气体吸收时，若可溶气体的浓度较高，则总体流动对传质的影响（）。 答：增强 4.当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数（），在液相中的分子扩散系数（）。答；升高升高 5.A，B两组分等摩尔扩散的代表单元操作是（），A在B中单向扩散的代表单元操作是 （）。 答：满足恒摩尔流假定的精馏操作吸收 6.在相际传质过程中，由于两相浓度相等，所以两相间无净物质传递（）。（错，对） 答：错 7.相平衡常数m=1，气膜吸收系数 k y=1×10-4Kmol/(m2.s)，液膜吸收系数 k x 的值为k y 的100倍，这一 吸收过程为（）控制，该气体为（）溶气体，气相总吸收系数 K Y=（） Kmol/(m2.s)。（天大97） 答：气膜易溶 9.9×10-4 8.某一吸收系统，若1/k y 》1/k x,则为气膜控制，若 1/k y《1/k x,则为液膜控制。（正，误）。 答：错误，与平衡常数也有关。 9.对于极易溶的气体，气相一侧的界面浓度y I 接近于（），而液相一侧的界面浓度x I 接近于 （）。 答：y*（平衡浓度） x（液相主体浓度） 10.含SO2为10%（体积）的气体混合物与浓度C= 0.02 Kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下接触，操 作条件下两相的平衡关系为 p*=1.62 C (大气压)，则 SO2将从（）相向（）转移，以气相组成表示的传质总推动力为（）大气压，以液相组成表示的传质总推动力为（）Kmol/m3 。 答：气液 0.0676 0.0417 11.实验室中用水吸收 CO2基本属于（）控制，其气膜中浓度梯度（）（大于，小于，等于） 液膜浓度梯度，气膜阻力（）液膜阻力。（清华97） 答：液膜小于小于 第一章工程热力学基础 4、用来描述气体热力状态的物理量是 Ａ. 膨胀功Ｂ. 容积功Ｃ. 内能 D. 热量 8、对于理想气体，内能是的单值函数。 Ａ. 压力Ｂ. 熵Ｃ. 温度 D. 比容 10、下列描述正确的是 Ａ. 比容ν的变化量标志着有无做功，温度T的变化量标志着有无传热。 Ｂ. 压力P的变化量标志着有无做功，温度T的变化量标志着有无传热。 Ｃ. 压力P的变化量标志着有无做功，熵s的变化量标志着有无传热。 D. 比容ν的变化量标志着有无做功，熵s的变化量标志着有无传热。 13、关于内能的说法，哪一个不正确？。 A. 内能是一过程量 B. 内能只是温度的函数 C. 内能是微观能量 D.内能与热力过程无关 18、在定温过程中，温度T=常数，则热力系统。 Ａ. 无功量变化Ｂ. 无热量变化Ｃ. 无内能变化 D. 热量和作功不等19、关于定容过程的描述正确的是 Ａ. 加入系统的热量全部转换为系统对外界做的功。 Ｂ. 外界对系统所做的功全部用来增加系统的内能。 Ｃ. 系统的比容与绝对温度之比为常数。 D. 加入工质的热量全部转变为工质的内能。 20、关于定温过程的描述正确的是 Ａ. 加入系统的热量全部转换为系统对外界做的功。 Ｂ. 外界对系统所做的功全部用来增加系统的内能。 Ｃ. 系统的比容与绝对温度之比为常数。 D. 加入工质的热量全部转变为工质的内能。 21、关于定压过程的描述正确的是 Ａ. 加入系统的热量全部转换为系统对外界做的功。 Ｂ. 外界对系统所做的功全部用来增加系统的内能。 Ｃ. 系统的比容与绝对温度之比为常数。 D. 加入工质的热量全部转变为工质的内能。 22、关于绝热过程的描述正确的是 Ａ. 加入系统的热量全部转换为系统对外界做的功。 Ｂ. 外界对系统所做的功全部用来增加系统的内能。 Ｃ. 系统的比容与绝对温度之比为常数。 D. 加入工质的热量全部转变为工质的内能。 23、绝热过程中，热力系统的多变指数n= 。 Ａ. 1 Ｂ. 0 Ｃ. k Ｄ. ∞ 24、过程进行中，系统的多变指数n＝k（k为绝热指数），这个过程称为 Ａ. 定容过程Ｂ. 定温过程Ｃ. 定压过程Ｄ. 绝热过程 25、过程进行中，系统的多变指数n＝0，这个过程称为 Ａ. 定容过程Ｂ. 定温过程Ｃ. 定压过程Ｄ. 绝热过程 26、过程进行中，系统的多变指数n＝∞，这个过程称为 Ａ. 定容过程Ｂ. 定温过程Ｃ. 定压过程Ｄ. 绝热过程 27、过程进行中，系统的多变指数n＝1，这个过程称为 Ａ. 定容过程Ｂ. 定温过程Ｃ. 定压过程Ｄ. 绝热过程 35、热力系统中，熵的变化与否标志着系统有无 Ａ. 做功Ｂ. 传热Ｃ. 温度变化Ｄ. 内能变化 36、热力系统经历一个膨胀、压力降低、吸收热量、温度下降的过程，则多变指数n的范围是。（k为绝热指数） Ａ. 0＜n＜1 Ｂ. 1＜n＜K Ｃ. n＞1 Ｄ. n＞k 第二章发动机工作循环及性能指标 题1. 已知在0.1MPa（绝压）、温度为30℃时用清水吸收空气中的SO2，其平衡关系为y A*= 26.7x A。如果在吸收塔内某截面测得气相中SO2的分压4133Pa，液相中SO2浓度为C A = 0.05kmol·m-3，气相传质分系数为k g = 4.11×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1，液相传质分系数 k L=1.08×10-4m·s-1，且溶液的密度等于水的密度。试求在塔内该截面上：（1）气－液相界面上的浓度C A,i和p A,i; （2）K G和K L及相应的推动力；（3）本题计算方法的基础是什么？ 解：（1）求p A,i和C A,i 查30℃, ρ水= 995.7kg·m-3 E = mP = 26.7 ? 101325 = 2.71 ? 106Pa 对定常吸收过程， k g(p A - p A,i) = k L(C A,i- C A) 以C A,i = p A,i H 代入解得：p A,i = 3546.38Pa C A,i = p A,i H = 3546.38 2.04 × 10-5 = 0.0724kmol·m-3 （2）求K G、K L及相应的推动力。 = + = + K G = 1.43×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1 C A* - C A = 0.084 -0.05 = 0.034kmol·m-3 （3）本题计算方法的基础是双膜理论。 题2. 在填料层高为6m的塔内用洗油吸收煤气中的苯蒸汽。混合气流速为200kmol·(m2·h)-1,其初始苯体积含量为2％，入口洗油中不含苯，流量为40kmol·(m2·h)-1。操作条件下相平衡关系为Y A*=0.13X A，气相体积传质系数K Y a近似与液量无关，为0.05kmol·(m3·s)-1。若希望苯的吸收率不低于95％，问能否满足要求？ 解: 要核算一个填料塔能否完成吸收任务，只要求出完成该任务所需的填料层高H需，与现有的填料层高度h比较，若H需< H，则该塔能满足要求。 1.工质对活塞作功：发动机在一个工作循环中，汽缸内工质压力对活塞所作功之和就是循环功。 2．四冲程增压发动机的理论泵气功大于实际泵气功，均为正功。而自然吸气发动机，则理论泵气功为零，而实际泵气为负功，理论泵气功与实际泵气功之差就是泵气损失功。 4．由示功图直接求出一个循环的功就是循环指示功Wi。而每循环由曲轴输出的单缸功量We，叫循环有效功。指示功与有效功之差。则为循环的实际机械损失功Wm。Wm＝Wi - We 5.单位气缸工作容积所作的循环指示功被定义为平均指示压力Pmi。单位气缸工作容积所作的循环有效功称为平均有效压力Pme。 6．发动机转速、转矩和功率的关系： 7.单位质量的燃料在指定状态下，定压或定容完全燃烧所能放出的热量叫做燃料的热值H。完全燃烧是指燃料中的C 全变为CO2 , H 变为H2O 。燃烧时，燃烧产物的H2O 以气态排出，其气化潜热未能释放之热值叫低热值Hu。 8．可燃混合气热值Hum是单位质量或单位体积可燃混合气的低热值。它取决于燃料热值和燃料与空气的混合比。 10．空燃比a指混合气中空气质量与燃料质量之比。 11. 燃料的能量转换总效率—有效效率ηet为燃烧效率ηc、循环热效率ηt、机械效率ηm之乘积。 13.传统汽油机、柴油机工作模式的差异：1）混合气形成方式的差异，2）着火、燃烧模式的差异，3）负荷调节方式的差异。 14．热力循环的三种模型：1）理想循环与理想工质的理论循环模型。2）理想循环与真实工质的理想循环模型。3）真实循环加真实工质的真实循环模型。 15．压缩比ε对循环热效率ηt的影响是压缩比ε增加，循环热效率ηt增大。 16．不论何种循环，工质的等熵指数κ值越大，循环热效率ηt越高。 18．柴油机负荷下降，喷油时间缩短，ρ减小，ηt将较大提高。汽油机负荷下降，进入汽缸中的混合气数量少，实际压缩比减小，废气稀释作用加强，燃烧速度降低，ρ上升，ηt降低。19．提高发动机的热效率有三个主要的实施方向。1) 提高发动机的压缩比。2)提高循环加热的“等容度”。3)保持工质具有较高的绝热指数κ。 21.汽油机高负荷时，混合气φa=0.9，燃料未能充分燃烧，最高燃烧温度比柴油机高，κ值比柴油机小，高温热分解加剧。因此，汽油机的ηt下降的幅度大于柴油机。 22．真实循环导致热效率从下降的因素有：1）工质向外传热的损失，2）燃烧提前损失及后燃损失3）换气损失，4）不完全燃烧损失，5）缸内流动损失，6）工质泄漏的损失。23.机械损失功由摩擦功Wmf 、附件消耗功Wme ，和泵气损失功Wp 三部分组成。24．活塞组件的摩擦损失主要包括活塞环面、活塞裙部以及活塞销的摩擦损失，达到整个发动机机械摩擦损失的50%左右。 27．影响机械效率的因素有：1）发动机的机械效率ηm都随转速上升而下降。2）负荷Pe 愈高，ηm愈高，负荷Pe=0，ηm=0。3）润滑油的粘度的影响：粘度过高、过低，机械效率ηm都会下降。 29．高温高压的废气通过废气涡轮增压提高发动机的进气压力，增加进气量，提高输出功率。产生泵气正功，提高机械效率ηm。 30．排气过程分自由排气阶段和强制排气阶段。 化工原理吸收部分模拟试题 一、填空 1气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是，而表示传质任务难易程度的一个量是。 2 在传质理论中有代表性的三个模型分别为、、。3如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生、 及等不正常现象，使塔无法工作。 4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/m2·h，气相传质总K y =1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度 y i 应为?????。平衡关系y=0.5x。 5逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在达到平衡。 6单向扩散中飘流因子。漂流因数可表示为，它反映。 7在填料塔中用清水吸收混合气中HCl，当水量减少时气相总传质单元数 N OG 。 8一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在单元操作中，而A组份通过B组份的单相扩散体现在操作中。 9 板式塔的类型有、、（说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈接触，在板上汽液两相呈接触。 10分子扩散中菲克定律的表达式为?????，气相中的分子扩散系数D随温度升高而??????（增大、减小），随压力增加而?????（增大、减小）。 12易溶气体溶液上方的分压，难溶气体溶液上方的分压，只要组份在气相中的分压液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。 13压力 ,温度 ,将有利于解吸的进行；吸收因素A= ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔达到平衡。 14某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数 分别为k ya =2×10-4kmol/m3.s, k xa =0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占总 阻力的百分数分别为；该气体为溶气体。 二、选择 1 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数。 A大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2 单向扩散中飘流因子。 A >1 B <1 C =1 D 不一定 3 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/m2·h，气相传质总K y =1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓 度y i 应为??????。平衡关系y=0.5x。 A 0.02 B 0.01 C 0.015 D 0.005 4 已知SO 2水溶液在三种温度t 1 、t 2 、t 3 下的亨利系数分别为E 1 =0.0035atm、 1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法：( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出 口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超 负荷工作，这是因为（ A ）。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小汽车发动机原理试题库及答案
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