化工原理习题
第一章流体流动
1. 米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻力损失为原来的_____倍。
2. 流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的_________。
3. 当20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3,,μ=1499厘泊)在内径为100mm
的管内流动时,若流速为2.52.5m.s-1时,其雷诺准数Re为__________
,其摩擦阻力系数λ为________.
4. 当量直径的定义是de＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，对边长为ａ正方形风管当量直径de＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
5. 当量直径的定义是de＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，在套管环间流动的流体，外管的内径是d2，内管的外径是d1，则当量直径de＝＿＿＿＿＿＿＿＿。
6. 当Re 为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________，在管内呈湍流时，摩擦系数λ与____________、_____________有关。
7. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，
当管道上的阀门开度减小后,水流量将__________，摩擦系数____________，管道总阻力损失
________（增大、减小、不变）。
8. 当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( )
A. Um＝3/2.Umaλ
B. Um＝0.8Umaλ
C. Um＝1/2.Umaλ
9. 学习流体流动与输送，你认为应解决些什么问题？
10. 什么叫化工单元操作？常用的化工单元操作有哪些？
11. 什么叫化工单元操作？常用的化工单元操作有哪些？
1、1/2
2、1/16
3、210.3; 0.304
4、de＝4×流通截面积/浸润周边, de＝ａ
5、de＝4×流通截面积/浸润周边de＝d2－d1
6、64/Re; Re; ε/d
7、减小；增大；不变
8、C
9、学习流体流动与输送一般应解决以下问题：
1、合理选择流体输送管道的管径
2、确定输送流体所需的能量和设备。
3、流体流量测量和速度、体积和质量流量、压力，以及控
制。
4、流体流动的形态和条件，作为强化设备和操作的依据。
10、化工产品的生产过程中，具有共同物理变化，遵循共
同的物理学定律的一些物理操作过程。例如：流体流动、流体输
送、非均相分离、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。
11、化工产品的生产过程中，具有共同物理变化，遵循共
同的物理学定律的一些物理操作过程。例如：流体流动、流体输
送、非均相分离、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。
第二章流体输送机械
1. 液体输送设备有：___________,___________,__________,______________,____________.
2. 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的＿＿＿＿＿＿下，输送＿＿＿＿＿＿＿时的性能曲线。
3. 用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg.m-3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量＿＿＿＿＿＿＿,扬程＿＿＿＿＿,泵出口压力＿＿＿＿,轴功率＿＿＿。(变大,变小,不变,不确定)
4. 两流体的间壁换热过程，计算式Q=(λ/b)A△t中, A表示为
_______________。
5. 某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80℃和50℃, 冷流体的进出.口温度为25℃和45℃,此时传热平均温度差△tm=_______.
6. 某并流操作的间壁式换热器中, 热流体的进出口温度为90℃
和50℃,冷流体的进出口温度为30℃和40℃,此时传热平均温度差
△tm=_________.
7. 平壁稳定传热过程，通过三层厚度相同的不同材料，每层间温度变化如图所示，试判断λ1、λ2、λ3的大小顺序_________,以及每层热阻的大小顺序____________________。
8. 离心泵铭牌上标明的扬程是指( )
A. 功率最大时的扬程
B. 最大流量时的扬程
C. 泵的最大扬程
D. 效率最高时的扬程
9. 已知流体经过泵后，压力增大ΔP N.m-3，则单位重量流体压能的增加为( )
A. ΔP
B. ΔP/ρ
C. ΔP/(ρｇ)
D. ΔP/(2ｇ)
10. 离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后，以下能量的增加
值( )
A. 包括内能在内的总能量
B. 机械能
C. 压能
D. 位能（即实际的升扬高度）
11. 往复泵在操作中( )
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
12. 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( )
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
13. 一离心泵组成如附图的输水系统，当阀门A关小时，相应的流量和压力有何变化流量VA （）VB （）VC （）
压力PA （）PB （）PC （）
A. 增大；
B. 减小；
C. 不变
D. 不定
14. 流体输送设备的主要类型有几种？
答：
15. 泵的扬程的单位是＿＿，其物理意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿__＿＿＿＿＿＿＿＿。
答案
1、离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵
2、转速，20℃的水（或答：水）
3、不变不变变大变大
4、平均壁面面积
5、30℃
6、27.9K
7、λ3〉λ1〉λ2
δ3/λ3〈δ1/λ1〈δ2/λ2
8、D.
9、C.
10、B.
11、A.
12、D.
13、VA B. VB A. VC B.
PA A. PB A. PC A.
14、离心式———离心泵、离心通风机、离心压缩机等。
正位移式——往复泵、齿轮泵、螺杆泵等。
离心—正位移式———旋涡泵。
15、m，泵提供给单位重量流体的能量。
第四章传热
1. 热量传递的基本方式有＿＿＿＿＿＿, ＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
2. 平均总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α1.α2以及间壁导热系数λ的关系简化式为
____________________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45(w.m-3.K-1)时,两侧给热系数分别为8000(w.m-3.K-1)和1000(w.m-3.K-1)时,总传热系数=_________.
3. 间壁换热器管壁温度t接近α_________一侧的流体温度；总传热系数Ｋ的数值接近
________________一侧的α值。
4. 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90℃，出口温度为50℃，冷水进口温度为15℃，出口温度为53℃，冷热水的流量相同，则热损失占传热量的＿＿＿％（冷热水物性数据视为相同）
5. 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3;导热系数λ1<λ2<λ3在稳定传热过程中，各层的
热阻R1______R2______R3;各层导热速率Q1____Q2____Q3。
6. 冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T1＝400℃，出口温度T2为200℃，冷气体进口温度ｔ1＝50℃，两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时，冷气体出口温度为＿＿＿＿℃；若热损失为5％时，冷气体出口温度为＿＿＿℃。
7. 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃，冷却水初温为15℃，在设计列管式换热器时，采用两种方案比较，方案I是令冷却水终温为30℃，方案II是令冷却水终温为35℃，则用水量W1＿＿W2，所需传热面积A1＿＿＿A2（大于、小于、等于）。
8. 单层间壁热阻的表达式为______________，用SI制表示的单位是________________。
9. 如图所示为间壁式换热器中冷流体B与热流体A的稳态传热过程的温度分布曲线，该传热过程是由__________、_________和________三个串联的热传递环节组成，由图分析可知:α1___α2，控制热阻应在________侧，因此若强化该传热过程，应从________侧着手。
10. 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116w.m-3.K-1
α2＝11600 w.m-3.K-1，要提高传热系数（K），最简单有效的途径是（）。
A. 设法增大α1;
B. 设法增大α2;
C. 同时增大α1和α2。
11. 已知圆筒壁(外半径为r3)上两层保温材料的温度分布曲线如图示:A 层的导热系数( )B 层的导热系数；应将( )放在内层保温效果好。(A,B 两层厚度相等)。
A. 等于
B. 大于
C. 小于
D. A 层
12. 穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻R1与第二、三层热阻
R2、R3的大小( )。
A. R1>(R2+R3)
B. R1<(R2+R3)
C. R1=(R2+R3)
D. 无法比较
13. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为ｔ1、ｔ2，蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用，使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ，如冷却蛇管长度增力一倍,其它条件不变,问出口水温ｔ2应( )。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 不一定
14. 传热系数是物质传热能力的标志，一般情况下，金属的传热系数较大，非金属的传热系数较小。（）
15. 传导传热,对流传热和辐射传热,三者之间有何不同?
答：
16. 导热系数受哪些因素影响?现有建筑砖（ρ＝1800kg.m-3）和煤灰砖（ρ＝ρ＝700 kg.m-3）两种材料，哪种保温性能好?
答：
17. 间壁换热器管壁温度tw接近α_________一侧的流体温度；总传热系数Ｋ的数值接近
________________一侧的α值。
18. 凡稳定的圆筒壁传热，热通量为常数。( )
答案
1、传导传热、对流传热和辐射传热。
2、(1/K)=(1/α1+δ/λ+1/α2)；824(w.m-3.K-1)
3、大热阻大
4、5％
5、R1>R2>R3 Q1=Q2=Q3
6、250℃，240℃
7、大于，小于
8、b/λAm K.w-1
9、对流热传导对流,α1<α2 , A A
10、A
11、C ， D
12、C
13、 A
∵Q＝msCP（ｔ2－ｔ1）＝KAΔｔm
＝Kπｄ1（ｔ2-ｔ1）/ln（T-ｔ1）/（T-ｔ2）
此等式左边为恒值，则右边也应为恒值，现ｌ增大一倍，
则ｌｎ（T－ｔ1）/（T－ｔ2）必也增大一倍，则ｔ2必增
大
14、×
15、传导热是固体或静止流体的分子运动或分子振动传递热量。对流传热则是流体质点发生相对位移来传递热量, 辐射传热
是高温物体以电磁波形式向空间发射能量来传递热量。
16、组成：纯物质的导热系数好;
结构：结构致紧、密度大的材料导热系数大;
温度：一般温度升高，导热系数减小。
煤灰砖的保温性能好。
17、大热阻大
18、×
第五章吸收
1. 用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______________.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为69.6mmHg, 与之平衡的氨水浓度为10(kg NH3 (100kg) -1H2O).此时亨利系数E=________,相平衡常数m=______.
2. 根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（）。
A.两相界面存在的阻力；
B.气液两相主体中的扩散的阻力；
C.气液两相滞流层中分子扩散的阻力；
3. 对于难溶气体，吸收时属于＿＿＿＿＿＿控制的吸收，强化吸收的手段是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
4. 试填写下列各传质速率方程，使其完整
N＝kCA（＿＿＿＿）＝kLA（＿＿＿＿）
＝KCA（＿＿＿＿）
＝KLA（＿＿＿＿）＝kYA（＿＿＿＿）
＝kλA（＿＿＿＿）
5. 物理吸收的极限取决于当时条件下＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，吸收速率取决于吸收质从气相主体传入液相主体的＿＿＿＿＿＿＿。
6. 用Δp为推动力的气膜传质速率方程有两种,以传质分系数表达的传质速率方程为
________________,以总传质系数表达的传质速率方程为__________________.
7. 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。
8. 吸收是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿的过程，解吸是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的过程。
9. 溶解度很大的气体，吸收时属于＿＿＿＿控制，强化吸收的手段是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
10. 某炉气含SO28.1％（体积），在一条件下测得与其成平衡的溶液浓度为0.003（摩尔分率），则其相平衡常数值为＿＿＿.
11. 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。
12. 含SO2为10％（体积）的气体混合物与浓度C为0.020kmol.m-3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为pe＝1.62C（大气压），则SO2将从＿＿＿相向＿＿＿相转移，以气相组成表示的传质总推动力为＿＿____＿＿＿大气压.
13. 用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______________.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为69.6mmHg, 与之平衡的氨水浓度为10(kg NH3(100kg)-1H2O).此时亨利系数E=________,相平衡常数m=______.
14. 用△p,△C为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时，传质总系数KC与分系数kC,kL 的关系式为______________.KL与kC,kL的关系式为_______________.
15. 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＿＿＿＿，相平衡常数m＿＿＿＿，溶解度系数H＿＿＿＿＿（增加、减少、不变）。
16. 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－ye）＿＿＿＿＿。
17. 吸收速率公式中，当用p－pi作吸收推动力时，其对应的吸收系数为（）。 A.kC；
B.KC；
C.kL；
18. 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xD增加；
B 出塔气体浓度增加，但xD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。
19. 通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，
（）。 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。
20. 对于大多数气体的稀溶液，气液间的平衡关系可用亨利定律表示。亨利系数值（E＝pe/x）随温度的升高而减小；而溶解度系数（H＝C/pe）则随温度的升高而增大。（）
21.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
（）。
22. 亨利定律有哪几种表达式?它们只适合于什么场合?
答：
23. 提高吸收速率应采取哪些措施?
答：
答案
1、727.3mmHg 0.957 Pe=Ex
2、C
3、液膜、增大液相侧的传质分系数或液体湍动程度。
4、p－pi，Ci－C，p－pe，
Ce－C，y－yi，xi－xo
5、吸收质在吸收剂中的溶解度，扩散速率
6、Na=kC(p-pi) Na=KC(p-pe)
7、相平衡；液气比
8、用液体吸收剂吸收气体，液相中的吸收质向气相扩散。
9、气膜，增大气相侧的传质分系数或气流湍动程度。
10、27
11、减少；靠近；
12、p＝0.1atm pe＝1.62×0.02＝0.0324atm
从气相向液相转移Δp＝0.0676atm
13、727.3mmHg 0.957 Pe=Ex
14、1/KC=1/kC+1/H.kL 1/KL=H/kC+1/k
15、不变；减少；不变
16、大于上方增大远离增大
17、A
18、B
19、 D
20、×
21、×
22、ｐe＝Ex，ｐe＝ｃ/H，ye＝mx
E称为亨利系数，H称为溶解度系数，m称为相平衡常数。它们只适合于稀溶液的情况。
23、由Na＝Ky（y-ye）看出，为了提高Na，必须增大吸收系数和吸收推动力。1.增大湍动程度；2.增大气液接触是为了增大吸收系数。3.增大液气比是为了提高推动力。
第六章蒸馏
1. 蒸馏操作属于（）
A. 传热
B. 传热加传质
C. 传质
2. 回流比的定义是_________________________________。
3. 某连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.667x+0.32,则该塔的回流比R=________.馏出液组成xd=________.
4. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成xf=0.35,系统的平均
相对挥发度α=2.44, 当xd=0.93时,达到此分离要求的最小回流
比Rm=_______.
5. 工业生产中的操作回流比一般是最小回流比的________倍。
6.精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的__________,
利用_____________. ____________________的方法,将各组分得
以分离的过程.
7. 按蒸馏操作方法不同，蒸馏可分为________、________ 、
和________三大类。
8. 某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.78x+0.204,
则该塔的回流比R=________.馏出液组成xd=________.
9. 某二元理想溶液的连续精馏塔,提馏段操作线方程为: y=1.3x-0.018,系统的平均相对挥发度α=2.5,当xw=0.06时(摩尔分率),此时从塔底数起的第二块理论板数(塔底可视为第一块理论板)下
流液体的组成为___________.
10. 对一定组成的二元体系，精馏压力越大，则相对挥发度＿＿＿＿＿＿，塔操作温度＿＿
＿＿＿＿＿，对分离＿_＿__＿＿。
11. 精馏过程的回流比是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿__＿＿＿＿_＿，最小回流比是指＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿___＿＿＿＿＿。
12. 设计某二元理想溶液精馏塔时，如保持F,xf,xd,xw 不变，
则随进料热状况参数的增加，其最小回流比________（增加、减小、不变）。
13. 某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.667x+0.32,
且塔顶产品量为100kmol.h-1,则馏出液组成xd=_________,塔
顶上升蒸气量V=_________.
14. 精馏操作的依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。实现精馏操作的必要条件包括＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿____和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
15. 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xa＝0.6相应的泡点为ｔ1，与之相平衡的汽相组成ya＝0.7，相应的露点为ｔ2，则：（）。
A. ｔ1＝ｔ2
B. ｔ1＜ｔ2
C. ｔ1＞ｔ2
D. 不能判断
16. 精馏设计时，若回流比R增加，并不意味产品D减小，精馏操作时也可能有类似情况；（）
17. 在一定压强下，液体混合物没有恒定的沸点。（）
18. 连续精馏塔中，中间进料的目的是获得较纯的易挥发组分和较粗的难挥发组分。（）
19. 随着R的减小，精馏段操作线愈接近平衡线，达到一定的分离要求所需理论板数越少。（）
20. 理论板图解时与下列参数：F，xf，q，R，α，xd，xw无关；（）
21. 为什么操作需要塔顶回流？
答：
22. 精馏塔在一定条件下操作时，试问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？
答：
答案
1、 B
2、回流量（L）与采出量（D）之比。
3、2.0 0.96
4、1.66
5、1.1～2
6、沸点(或挥发度) 多次部分汽化多次部分冷凝
7、简单蒸馏、间歇精馏、连续精馏。
8、3.54 0.926
9、0.120(摩尔分率)
10、越小越高越不利
11、回流与塔顶产品量之比;塔板数为无限多时的回流比的极限值
12、下降（减小）
13、0.96 300kmol.h-1
14、混合液中各组分的挥发度差异。
塔顶液相回流塔底上升气流
15、A.
16、√
17、√
18、×
19、×
20、×
21、主要是为了保持塔内有下降的液流，使精馏塔保持稳定操作。
22、当加料板从适宜位置向上移两层板时，精馏段理论板层数减
少，在其它条件不变时，分离能力下降，xD 下降，易挥发组分收
第七章干燥
1. 饱和空气在恒压下冷却，温度由ｔ1降至ｔ2，此时其相对湿度＿_＿＿，湿度＿＿_＿，湿球温度＿＿＿＿.露点＿＿＿＿。
2. 湿球温度是大量空气与少量水长期接触后＿＿＿＿＿＿＿___＿＿＿的温度，对空气--水系统，当＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时，α/kθ为一常数, 其值约为＿＿＿＿＿kJ.kg-1K-1,故可写出tw的计算式tw= ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3. 空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数：( ) 。
A. 总压及干球温度；
B. 总压及湿球温度；
C. 总压及露点；
D. 湿球温度及焓。
4. 空气温度为ｔd，湿度为Hd，相对湿度为φd的湿空气，
经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为ｔ1，湿度为H1，
相对湿度为φ1，则( )
A. H1＞Hd
B. φd＞φ1
C. H1＜Hd
D. φd＜φ1
5. 回答下列诸问题
（1）湿空气的干球温度、湿球温度、露点在什么情况下相等，什么情况下不等?
（2）湿空气在进入干燥器前，往往进行预热，这样做有什么好处?
答：
6. 若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度＿＿＿，露点＿＿＿，相对湿度＿＿＿。(变大,变小,不变,不确定)
7. 已知湿空气总压为101.3kN.m-3,温度为40℃,相对湿度为50% ,已查出40℃时水的饱和蒸气压Ps为7375N.m-3,则此湿空气的湿度H是＿＿＿＿＿＿＿＿＿kg水.kg-1绝干气,其焓是＿__＿＿＿＿＿＿＿＿＿kJ.kg-1绝干气。
8. 在测量湿球温度时，空气速度需大于5m.s-1,这是为了＿＿___＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
9. 已知在ｔ＝50℃、P＝1atm时，空气中水蒸汽分压Pw＝55.3mmHg，则该空气的湿含量H ＝＿＿＿＿＿＿＿＿；相对湿度
φ＝＿＿＿＿＿＿＿；（50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg）
10. 在1atm下，不饱和湿空气的温度为295K，相对温度为60％，当加热到273K时，该空气下列状态参数将如何变化?（升高,增加, 降低, 不变）湿度＿＿＿，相对湿度＿＿＿，湿球温度＿＿＿，露点＿＿＿，焓＿＿＿。
11. 湿空气经预热，相对湿度φ＿＿＿＿＿，对易龟裂物料，常采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿方法来控制进干燥器的φ值。
12. 干燥操作中，干燥介质（不饱和湿空气）经预热器后湿度
＿＿＿＿，温度＿＿＿＿。当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿温度。
13. 已知湿空气的下列哪两个参数，利用t-H图或H-I图，可以查得其他未知参数( )。
A. (tw,t);
B. (td,H);
C. (p,H);
D. (I,tw)。
14. 在测量湿球温度时，应注意空气速度u( )。
A. u < 1m.s-1;
B. u < 3m.s-1;
C. u > 5m.s-1;
D. u 越小越好。
15. 湿空气在温度308K和总压1.52MPa 下，已知其湿度H为0.0023kg水.kg-1绝干空气，则其比容υθ应为（单位均为m3.kg-1绝干空气）( ), 。
A. 0.0583;
B. 1.673;
C. 2.382;
D. 0.0224。
16. 干燥器进口的温度计最小分度是0.1℃，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的( )。
A. 75℃;
B. 75.0℃;
C. 75.014℃;
D. 74.98℃。
17. 空气温度为ｔd，湿度为Hd，相对湿度为φd的湿空气，
经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为ｔ1，湿度为H1，
相对湿度为φ1，则( )
A. H1＞Hd
B. φd＞φ1
C. H1＜Hd
D. φd＜φ1
18. 对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度：( )。
A. 愈高；
B. 愈低；
C. 不变；
D. 不一定，尚与其它因素有关。
19. 在湿球温度ｔw的计算式中，kθ/α之比值：( )。
A. 与空气的速度变化无关；
B. 与空气速度u的0.8次方成正比，即kθ/α∝u0.8
C. kθ/α∝u0.5；
D. 不一定，与多种因素有关。
20. 试说明为什么在干燥过程中,湿空气作为干燥介质时,一般都
经过预热才进入干燥器。简要说明对流干燥过程是一传热过程，又是一传质过程。
答：
21. 什么是湿空气的绝热饱和温度和湿球温度?两者有何关系。
答：
22. 回答下列诸问题
（1）湿空气的干球温度、湿球温度、露点在什么情况下相等，什么情况下不等?
（2）湿空气在进入干燥器前，往往进行预热，这样做有什么好处?
答：
答案
1、不变，下降，下降，下降。
2、水面被测气流温度不太高, 流速>5m.s-1 1.09
tw=t-(rfw/1.09)(Hsfw-H)
3、A
4、B
5、1、对于饱和空气ｔ＝ｔw ＝ｔd
对于不饱和空气ｔ＞ｔw ＞ｔd
2、先预热，其ｔ升高，H不变，而φ降低
使湿空气提高吸收水份能力
另外ｔ升高，加快水份蒸发速率，提高干燥速率。
6、上升，不变；下降
7、H=0.0235kg水汽.kg-1绝干气;
Iθ=100.68kJ.kg-1绝干气
8、减少辐射和热传导的影响，使测量结果较为精确。
9、0.0488，0.598
10、不变，降低，升高，不变，增加，不变，增加
11、下降，废气部分循环。
12、不变，升高; 该空气的湿球温度
13、A
14、C
15、A
υθ＝(0.772+1.244H)×(T/273)×1.013×105/P
＝(0.772+1.244×0.0023)×(308/273)×1.013/15
＝0.0583m3.kg-1绝干气
16、D
17、B
18、B
19、A
20、湿空气预热可提高载热载湿的能力（H不变，ｔ增加，φ下降，传热传质推动力加大）。热空气传热给湿物料是一个传热过程，
湿物料中的湿分汽化扩散至气体主体是一个传质过程。
21、绝热饱和温度：空气和水系统在绝热条件下，空气降温增湿，至空气达饱和时的温度。湿球温度：当温包包有润湿沙布空气传
给湿布的热量恰好等于水份气化的热量，此时温包中水分的温度
为湿球温度。
对于空气－水系统，两者数值恰好相等。
22、（1）对于饱和空气ｔ＝ｔw ＝ｔd
对于不饱和空气ｔ＞ｔw ＞ｔd
（2）先预热，其ｔ升高，H不变，而φ降低
使湿空气提高吸收水份能力
另外ｔ升高，加快水份蒸发速率，提高干燥速率。
化工原理考试试题 (1)
化工07、06级C考 一．填空与选择（29分） 1．精馏过程是利用______________________________________的原理而进行的；最小回流比是指______________________ 的回流比。 2．精馏时，进料状态有_________种；若进料时气液摩尔流量比相等，则q＝_________; q 值最大的进料是_________进料。 3．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______；塔顶产品量等于________。 4．精馏塔顶部某理论板上液相泡点温度为t1，汽相露点温度为t2;塔底部某理论板上液相泡点温度为t3，汽相露点温度为t4。试比较下述每组温度的关系。 t1 t2 ，t2 t3 ，t3 t4 ，t1 t4 （＞、＝、＜） 5．恒沸精馏与萃取精馏都需加入添加剂（第三组分），其目的是__________ ____________________。 6．筛板塔，泡罩塔，浮阀塔相比较，造价最便宜的是_________;操作弹性最大的是_________; 单板压力降最大的是_________。 7. 一般而言，两组分Ａ、Ｂ的等摩尔相互扩散体现在__________单元操作中,而Ａ在Ｂ中单向扩散体现在__________单元操作中。 8.气体吸收计算中表示填料设备（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________。 9．解吸时，溶质由_________向_________传递，若要有利于该过程进行，压力应________，温度应________。 10．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。 11．对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的传质单元高度H OG将 _________，传质单元数N OG将_________（增加、减少、不变） 12．流量按双膜理论，用清水吸收氨气时，传质阻力主要集中在________。（两相界面、气膜、液膜、液相主体区） 13．萃取时，分配系数Ka＞1表示：__________ __________ 。二．计算题（8分） 在总压为101.3kpa时，95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为155.7kpa与63.3kpa，试求： （1）平衡时，苯的汽相组成及苯的液相组成（均以摩尔分率表示）； （2）苯与甲苯的相对挥发度。 三、计算题（22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，入塔混合气体量为100kmol/h，其溶质浓度为0.01（摩尔分率）,回收率要求达到90%，塔内液气比为1.4，气液平衡关系Y=X。又测得气相总体积传质系数为0.15kmol/m3·s，试求：
化工原理期末试卷1
化工原理期末考试试卷（下）A 2004.6 一、概念题（30分）（填空题每空1分，选择题每题1分） 1．已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm，E2=0.011atm，E3=0.00652atm，则__________。 (A) t1 化工原理试题库3 试题1 一：填充题（20分） 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比， 相同要求下，所需理论塔板数将____________。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________，操作线表示了_______________________________ 3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示，若是理想溶液，则__________________。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。 5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。 6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地_________塔径 以_______空塔气速，也可以适当地___________板间距。， 7、实验室用水吸收空气中的20C ，基本属于_________控制，其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度，气膜阻力______液膜阻力。 8、在吸收操作时，若解吸因素L mV 增加，而气、液进料组成不变，则 溶质 的回收率将_________。 9、组分A 、B 的分配糸数之比值1 β，能否________萃取分离。 10、理论干燥过程是指 ____________________________________________. 11、 总压为0.1Mpa 的空气温度小于C 0100时，空气中水蒸汽分压的最大值应为_________________________________________. 12、 单级萃取操作中，料液为F ，若溶剂用量愈大，则混合物的点愈_______ S 点，当达到__________,溶液变为均一相。 二：问答题（30分） 1、何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 2、何谓塔的漏液现象？如何防止？ 3、填料可分为哪几类？对填料有何要求？ 4、写出任意一种求温度的方法？ 5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的？ 三：计算题（50分） 1、用一精馏塔分离二元理想混合物，已知3=α，进料浓度为3.0=F x ，进 料量为h Kmol 2000 ，泡点进料。要求塔 顶浓度为0.9，塔釜浓度为 化工原理（上）复习题及答案 一、填空题 1.在阻力平方区内，摩擦系数λ与（相对粗糙度）有关。 2.转子流量计的主要特点是（恒流速、恒压差）。 3.正常情况下，离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而（减少）。 4.气体在等径圆管内作定态流动时，管内各截面上的（质量流速相等）相等。 5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（在同一种水平面上、同一种连续的流 体） 6.离心泵的效率η和流量Q的关系为（Q增大，η先增大后减小） 7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与（指示液密度、液面高 度）有关。 8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（气缚）现象。 9.离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则 扬程（不变）。 10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数， 关键是（增大αo）。 11.现场真空表的读数为8×104 Pa，该处绝对压力为（2×104 Pa ）（当时当地大气压为 1×105 Pa）。 12.为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量（大于）泵的必需汽蚀余量。（大于、 小于、等于） 13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s，则 该流体的流量为（10.60 ）m3/h，管壁处的流速为（0 ）m/s。 14.在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍，则细管内水的 流速是粗管内的（4 ）倍。 15.离心泵的工作点是指（泵）特性曲线和（管路）特性曲线的交点。 16.离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（汇集液体）和（转换能量）。 17.除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（减小）；阻力损失随流体流速的 增加而（增大）。 18.两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到50℃，热流体从100℃被冷却到70℃， 则并流时的Δt m= （43.5 ）℃。 19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热，A为腐蚀性介质，而B无腐蚀性。（A腐 蚀性介质）流体应走管内。 最新2019—最新2019—2020(1)化工原理试卷B 及答案 2014 ～ 2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师： 陆杰、刘锡建、王远强 学院 化学化工学院 班级 姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理（二）》课程试卷B 参考答案 （本卷考试时间 120 分钟） 一、 填空题（每空1分，共20分） 1、蒸馏是利用各组分挥发度不同 将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作，两组分蒸馏中，相对挥发度差异越___大____，分离越易；相对挥发度___等于1_____时不能用普通精馏方法分离. 2、在精馏塔中当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时，该塔板称为理论板 ，精馏塔的塔顶温度总是低于 塔底温度. 3、总压为99.7kPa ，100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是179.18kPa 和74.53kPa ，平衡时苯的液相组成为___0.241_____（以摩尔分数表示），苯与甲苯的相对挥发度为_____2.40________. 值最大，此时分离所需的理 q 进料的 过冷液体 当分离要求和回流比一定时，、4. 最少 论板数 5、对于同一种溶质，溶解度随温度的升高而减小 ，加压 和降温 对吸收操作有利. 6、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属_____气膜______ 控制过程；水吸收空气中CO 2的过程属_____液膜_____ 控制过程；上述两种气体中， CO 2吸收可以采用化学吸收 ，可显著提高吸收速率. 7、在吸收操作中，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，则操作线将_____靠近______平衡线，传质推动力将___减小_______. 8、当不饱和湿空气温度升高时，湿球温度 升高 ，相对湿度降低 ，露点不变 . 化工原理例题与习题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N] 第一章流体流动 【例1-1】已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。 解：根据式1-4 =（+）10-4=×10-4 ρ m =1372kg/m3 【例1-2】已知干空气的组成为：O 221%、N 2 78%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在 压力为×104Pa及温度为100℃时的密度。 解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 M m =32×+28×+× =m3 根据式1-3a气体的平均密度为： 【例1-3 】本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=、密度ρ 1 =800kg/m3，水层高度h2=、密度ρ2=1000kg/m3。 （1）判断下列两关系是否成立，即p A=p'A p B=p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h。 解：（1）判断题给两关系式是否成立p A=p'A的关系成立。因A与A'两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 p B =p' B 的关系不能成立。因B及B'两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通 着的同一种流体，即截面B-B'不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h由上面讨论 知，p A=p'A，而p A=p'A都可以用流体静力学基本方程式计算，即 p A =p a +ρ 1 gh 1 +ρ 2 gh 2 p A '=p a +ρ 2 gh 于是p a+ρ1gh1+ρ2gh2=p a+ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×+1000×=1000h 解得h= 【例1-4】如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置U管压差计，压差计读数R=200mm。试求两截面间的压强差。 解：因为倒置U管，所以其指示液应为水。设空气和水的密度分别为ρg与ρ，根据流体静力学基本原理，截面a-a'为等压面，则 p a =p a ' 又由流体静力学基本方程式可得 p a =p 1 －ρgM 化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题（共15空，每空2分，共30分） 1. 一容器真空表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计）分别为：（90kpa）和（ -10kpa）。 2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为：（90kpa）。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。（填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。 二、选择题（共5题，每题2分，共10分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（D） A. 操作温度高、压强高； B. 操作温度高、压强低； C. 操作温度低、压强低； D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（） A. 高，低； B. 低，高； C. 高，高； D. 低，低 3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图； B. 板式塔的设计过程； C. 板式塔的恒摩尔流要求； D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度； B. 流速、压强、湿度； C. 流速、温度、湿度； D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（B） A. 平衡水一定是自由水； B. 平衡水一定是结合水； C. 自由水一定是结合水； D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ C）时，不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为（ A ）时，可以采用精馏方法 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。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数为03.0=λ，现发现压力表上 的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却将C 0100的热水冷却到C 0 50，热水流量为h m 360，冷却水在管 内 流动，温度从C 020升到C 0 45。已 知传热糸数K 为C m w .20002， 换热管为mm 5.225?φ的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。 填空题 I. (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― 勺、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? 105mmX25mm 只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s ,密度 为1000kg*m3,流速为1m/s ，贝U 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： ⑴(2)若p > pe 或Ce > C 则属于吸收过程 9. 计算吸收塔的填料层高度，必须运丽口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. 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。 II. ,当20E 的水(p =998.2kg/m3,卩=1.005厘泊)在内径为100mm 勺光滑管内流 动时,若流速为1.0m/s 时，其雷诺准数Re 为9.93 x 105；直管摩擦阻力系数入为 0.0178._ 12. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 13. 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 14. 过滤是一种分离悬浮在 液体或气体中固体微粒 的操作。 15. 进行换热的两流体，若a 1》a 2时，要提高K 值，应设法提高a 2； 当a 1 "a 2时，要提高K 值，应使 a 1a 2同时提高 。 16. 某间壁换热器中，流体被加热时，圆形管内湍流的传热系数表达式为 0.023 Re 0.8 Pr 0.4.当管内水的流速为0.5m/s 时,计算得到管壁对水的传热系 d 数a =2.61(kw/ (nt K ).若水的其它物性不变，仅改变水在管内的流速,当流速 为1.2m/s 时，此时传热系数a =3.81(kw/ ( nV K ). 17. 强化传热的方法之一是提高 K 值.而要提高K 值则应提高对流传热系数提高 给热系数较小一侧的给热系数. 18. 吸收剂用量增加，操作线斜率增大，吸收推动力增大。 (增大，减小，不变) 19. 双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的气膜和液膜 之中。 20. 对不饱和湿空气，干球温度大于湿球温度，露点温度小于湿球温度。 算公式为h f 2 l e U d 2g ；,h f 2g 1.某精馏塔的设计任务为：原料为F, X f ，要求塔顶为X D，塔底为X w 。 设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N T减小，提馏段上升蒸汽量V 增加，提馏段下降液体量L' 增加，精馏段上升蒸汽量V 不变，精馏段下降 液体量L不变。（增加，不变，减少） 2.某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为X A=0.96（摩尔分率）.精馏段操 作线方程为y=0.75x+0.24?该物系平均相对挥发度a =2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y 2= ______________ . 3.某精馏塔操作时，F，X f ，q，V保持不变，增加回流比R,贝吐匕时X D增 加_，X w减小，D减小，L/V 增加。（增加，不变，减少） 6.静止、连续、—同种_的流体中，处在—同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为? 105m M 2.5mm的直管内流动，已知水的黏度为1.005mPa?s， 密度为1000kg ? m流速为1m/s,贝U忌= _________________ ，流动类型为_______ 湍流________ 。 8.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_4_倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的 __1/4_倍。 9.两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10.求取对流传热系数常常用_____ 量纲_________ 析法，将众多影响因素组合 成若干_____ 无因次数群_____ 数群，再通过实验确定各—无因次数群 ________ 间的关系，即得到各种条件下的 _______ ■关联____ 。 11.化工生产中加热和冷却的换热方法有______ 传导____ 、—对流_________ 和 ____ 辐射—。 12.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 汽一侧_____ 体的温度，总传热系数K接近—空气侧—流体的对流给热系 数. 天津工业大学2011~2012第1学期 09级(化工、制药、材料)化工原理(下)期末试卷A 班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿ 题号一二三四五总分 满分2020242016 得分 阅卷人 一、填空题(每空1分)总分[20]得分[] 1.在精馏塔的设计中，回流比越（____），所需要的理论板数量越多，其操作的能耗越（____）。 2.A、B组成的理想溶液，A组分的摩尔分率x A=0.3，两组分的饱和蒸气压分别为poA=150kPa，poB=60kPa，则其相对挥发度 的值为（____），A组分在气相的分压为（__ __）。 3.精馏操作过程中，如果采用全回流，则回流比R=（____），此时精馏段和提馏段操作线方程均为（____）。 4.二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，提馏段操作线方程为y=1.25x-0.02，当q=1时，x F=（____），x W=（____）。 5.同一种气体溶解于同一种溶剂中，当操作温度降低时，Henry定律中的溶解度系数H的变化趋势为（）。 6.在101.3kPa，20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为y*=0.94x,若含氨0.094摩尔分 =0.05的氨水接触，则发生（）过程。 数的混合气和组成x A 7.在吸收操作中，吸收塔某一截面气相中溶质的浓度为Y i，与液相浓度X i相平衡的浓度为Y i*,则总推动力为（）。 8.用纯溶剂吸收某溶质气体,并且Y＝2X，要求回收率φ＝80%,若操作液气比是最小液气比的1.2倍，则操作液气比为（）。 9.在逆流吸收塔中，进、出塔的气相摩尔比分别为Y1＝0.09和Y2＝0.01，进塔液体为纯溶剂，若吸收的操作线与平衡线平行，则塔的平均推动力为ΔY m＝（），传质单元数的N OG=（）。 一流体流动 流体密度计算 1.1在讨论流体物性时，工程制中常使用重度这个物理量，而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为1000[kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3]? 1.2燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知，其中含8.5％CO2,7.5％O2,76％N2,8％水蒸气（体积％），试求温度为500℃,压强为1atm时该混合气的密度。 1.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m3]、760[kg/m3]和900[kg/m3] 。试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度（假设在混合过程中，总体积等于各组分体积之和）。 (1)汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20％、30％和50％； (2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20％、30％和50％。 绝压、表压、真空度的计算 1.4在大气压力为760[mmHg]的地区,某设备真空度为738[mmHg],若在大气压为655[mmHg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少？ 静力学方程的应用 1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器，两容器中所盛液体为水，连接两容器的U型压差计读数R为500[mmHg],试求两容器的压差为多少？ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 1.6容器A.B分别盛有水和密度为900[kg/m3]的酒精,水银压差计读数R为15mm,若将指示液换成四氯化碳（体积与水银相同），压差计读数为若干？ ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 四氯化碳密度ρccl4＝1.594×103 [kg/m3] 习题 5 附图习题 6 附图 1.7用复式U管压差计测定容器中的压强,U管指示液为水银，两U管间的连接管内充满水。已知图中h1= 2.3m，h2=1.2m，h3=2.5m，h4=1.4m，h5=3m。大气压强Ｐ0=745[mmHg]，试求容器中液面上方压强P C=? 1.8如图所示,水从倾斜管中流过，在断面A和B间接一空气压差计，其读数R=10mm，两测压点垂直距离 a=0.3m，试求A,B两点的压差等于多少？ 流量、流速计算 1.9密度ρ=892Kg/m3的原油流过图示的管线,进入管段1的流量为V=1.4×10-3 [m3/s]。计算： (1)管段1和3中的质量流量； (2)管段1和3中的平均流速； (3)管段1中的质量流速。 1.10某厂用Φ125×4mm的钢管输送压强P=20at(绝压)、温度t=20℃的空气，已知流量为6300[Nm3/h] (标准状况下体积流量)。试求此空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。 (注：at为工程大气压，atm为物理大气压)。 1.11压强为1atm的某气体在Φ76×3mm的管内流动，当气体压强变为5atm时，若要求气体以同样的温度、流速、质量流量在管内流动，问此时管内径应为若干？ 化工原理复习题 一 判断题 流体流动与输送 1. 当流体在管内流动达完全湍流时，摩擦系数λ与雷诺数Re 的大小无关。（ ） 2. 文丘里流量计和转子流量计均属变压差流量计。（ ） 3. 离心泵启动时，为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。（ ） 4. 流体做层流流动时，摩擦系数λ只是Re 的函数，而与管壁的粗糙度无关。（ ） 5. 流体在圆管内流动时，管的中心处速度最大，而管壁处速度为零。（ ） 6. 离心泵启动时，为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。（ ） 7. 理想流体流动时，无流动阻力产生。（ ） 8. 设备内的真空度愈高，表明绝对压强愈大。（ ） 9. 离心泵扬程随着流体流量的增大而下降。（ ） 转子流量计可以读出任何流体的流量。 离心泵铬牌上的性能参数是指泵效率最高点下的性能参数。 离心泵流量为零时轴功率最小。 （） 孔板流量计测流量时，流量大小不仅与压差计读数R 有关，而且与孔板孔径有关。 （） 转子流量计在测流量时，转子稳定后，其上下两截面的压差随流量增大而增大。 （） 离心泵使液体的实际升扬高度总是小于泵所提供的扬程。 （ ） 传热 1. 冬天，室外温度为2℃，刮着风，潮湿的衣服晒在外面不可能会结冰。（ ） 2. 在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需的传热面积小。（ ） 3. 导热系数和给热系数都是物性常数之一。（ ） 4. 换热器的平均传热温度差，是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。( ) 5. 在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需传热面积小。（ ） 给热系数也是物质的一种物理性质 冬天坐在铁板上比坐在木板上要冷些，是因为木板的温度比铁板高。 （） 使用列管式换热器时，压力高的物料走管内，这样外壳可以不承受高压。 （） 对流传热过程热阻主要集中在流体的滞流内层上。 （） 在套管式换热器中，以水蒸汽加热空气，壁温一定很接近水蒸汽的温度。（） 逆流传热时的平均温度差一定大于并流时的平均温度差（） 蒸馏 1. 当精馏塔各板的板效率相等时，其全塔效率与板效率相等。（ ） 2. 若精馏段操作线方程 3.080.0+=x y ，则这个方程是错误的。（ ） 3. 根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。（ ） 三 计算题 1 （15分）在如图所示的输水系统中，已知 管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m ，其中压力表之后的管路长度为80m ， 管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ， 水的密度为1000Kg/m 3，泵的效率为0.85， 输水量为15m 3/h 。求： （1）整个管路的阻力损失，J/Kg ； （2）泵轴功率，Kw ； （3）压力表的读数，Pa 。 解：（1）整个管路的阻力损失，J/kg ； 由题意知， s m A V u s /12.2) 4 05.03600(15 2 =??==π 则kg J u d l h f /1.1352 12.205.010003.022 2=??=??=∑λ （2）泵轴功率，kw ； 在贮槽液面0-0′与高位槽液面1-1′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： ∑-+++=+++10,1 21020022f e h p u gH W p u gH ρ ρ 其中， ∑=kg J h f /1.135, u 0= u 1=0， p 1= p 0=0（表压）, H 0=0， H=20m 代入方程得： kg J h gH W f e /3.3311.1352081.9=+?=+=∑ 又 s kg V W s s /17.410003600 15 =?= =ρ 故 w W W N e s e 5.1381=?=， η=80%， kw w N N e 727.11727===η 2 （15分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定 不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg ，压力表读数为2.452× （勤奋、求是、创新、奉献） 2014 ～2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师：陆杰、刘锡建、王远强 学院化学化工学院班级姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理（二）》课程试卷B参考答案 （本卷考试时间 120 分钟） 题号一二三四五六七八九十总得 分 题 分 2020107101815100 得 分 一、填空题（每空1分，共20分） 1、蒸馏是利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作，两组分蒸馏中，相对挥发度差异越___大____，分离越易；相对挥发度___等于1_____时不能用普通精馏方法分离。 2、在精馏塔中当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时，该塔板称为理论板，精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度。 3、总压为99.7kPa，100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是179.18kPa和74.53kPa，平衡时苯的液相组成为___0.241_____（以摩尔分数表示）,苯与甲苯的相对挥发度为_____2.40________。 4、当分离要求和回流比一定时，过冷液体进料的q值最大，此时分离所需的理论板数最少。 5、对于同一种溶质，溶解度随温度的升高而减小，加压和降温对吸收操作有利。 6、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属_____气膜______ 控制过程；水吸收空气中CO 2的过程属_____液膜_____ 控制过程；上述两种气体中， CO 2吸收可以采用化学吸收 ，可显著提高吸收速率。 7、在吸收操作中，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，则操作线将_____靠近______平衡线，传质推动力将___减小_______。 8、当不饱和湿空气温度升高时，湿球温度 升高 ，相对湿度降低 ，露点不变 。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、下述说法中错误的是（ B ）。 (A)板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触 (B) 吸收过程可以用等分子反向扩散说明 (C)精馏既可以用板式塔，又可以用填料塔 (D) 吸收既可以用板式塔，又可以用填料塔 2、 二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（ A ）。 (A)提馏段操作线与q 线 (B)平衡线 (C)平衡线与精馏段操作线 (D) 精馏段操作线与q 线 3、操作中连续精馏塔，F 、q 、x F 、D 、W 不变，回流比小于原回流比，则（ B ）。 (A) D x 、W x 均增加 (B) D x 减小，W x 增加 (C) D x 、W x 均不变 (D)不能正常操作 4、为防止液泛的发生应采取的措施是( C )。 (A) 增加气速 (B)增加液体流量 (C) 增大板间距 (D)增加塔板开孔率 5、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的H OG 将( C )。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能判断 6、低浓度逆流吸收操作，当气液进塔组成不变，而改变操作条件使脱吸因数s 增大，则气体出塔浓度2Y 将（ A ）。 (A) 增大 (B)减小 (C) 不变 (D)不确定 化工原理练习题 0 绪论 1. 化工原理中的“三传”是指④ ①动能传递、势能传递、化学能传递，②动能传递、内能传递、物质传递 ③动量传递、能量传递、热量传递，④动量传递、热量传递、质量传递 2. 下列单元操作中属于动量传递的有① ①流体输送，②蒸发，③气体吸收，④结晶 3. 下列单元操作中属于质量传递的有② ①搅拌，②液体精馏，③流体加热，④沉降 4. 下列单元操作中属于热量传递的有② ①固体流态化，②加热冷却，③搅拌，④膜分离 5、 l kgf/cm2=________mmHg=_______N/m2 6. 在 26 ℃和1大气压下 ,CO2在空气中的分子扩散系数 D 等于 0.164cm2/s, 将此数据换算成m2/h 单位 , 正确的答案为___④___ ① 0.164m2/h ② 0.0164 m2/h ③ 0.005904 m2/h, ④ 0.05904 m2/h 7. 己知通用气体常数 R=82.06atm.cm3/mol.K, 将此数据换算成用kJ/kmol.K所表示的量 , 正确的答案应为__③_____ ① 8.02 ② 82.06 ③ 8.314 ④ 83.14 第3 章机械分离 一、选择题 1. 下面过滤速率方程式中属于恒压过滤方程的是 ② ①dq/d θ=K/2(q+q e )；②q 2＋2q.q e =K.θ； ③q 2＋q.q e =2K.θ；④q 2＋q.q e =K.θ/2 2. 过滤速率基本方程为 ① ① dq/d θ=K/2(q+q e )；② dq/d θ=K/(q+q e )； ③dq/d θ=KA 2/2(V+V e )；④dV/d θ=K/2(V+V e ) 3 恒压过滤中单位面积累积滤液量q 与时间θ的关系可表示为下图中的 ① 4 对静止流体中颗粒的自由沉降而言，在沉降过程中颗粒所不会受到的力有：① ①牛顿力；②浮力；③曳力 (阻力)；④场力(重力或离心力) 。 5叶滤机洗涤速率与终了过滤速率之比为：④ ①1/2； ②1/3； ③1/4； ④1。 6恒压过滤中，当过滤时间增加1倍， ； /2； ③2； ④0.5。 7关于离心沉降速度和重力沉降速度，下述说法正确的是 ③ 。 ① ② ④ 化工原理（上）考试试题A、B卷 题型例及思路 试题题型--- 填空10% （5小题）； 气体的净制按操作原理可分为________________、______________、 _______________.旋风分离器属________ ___ _ 。 选择10% （5小题）； 为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差 （ρ 指 --ρ）的值（）。 A. 偏大； B. 偏小； C. 越大越好。 判断10% （5小题）； 若洗涤压差与过滤压差相等，洗水粘度与滤液粘度相同时，对转筒真空过滤机来 说，洗涤速率=过滤未速度。（） 问答10% （2~3小题）； 为什么单缸往复压缩机的压缩比太大，会使压缩机不能正常工作？ 计算60% （4小题）。 计算题题型： 一、流体流动与输送 20分 1、已知两截面的压强P 1 P 2 高度差⊿Z 有效功W e 摩擦系数λ管路总长Σl 管直径与壁厚φ密度ρ ,求体积流量 V (m3/h). 解题思路：求体积流量，需要知道管内流速。先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，有效功，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，衡算式中只有速度未知。求出速度，再乘于管道面积即得体积流量，再进行单位换算。 2、已知高度差⊿Z P 1 P 2 管路总长Σl 体积流量V 摩擦系数λ, 求(1)管径 d ;(2)在此管径d下, 摩擦系数λ改变后的体积流量V . 解题思路：（1）求管径，先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，无有效功，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，其中速度用已知的体积流量除于管道截面积表示，当中包含了直径，进行体积流量的单位换算，整个衡算只有直径未知。（2）在确定的直径下，用改变了的摩擦系数求体积流量，方法同题1。 3、已知管直径与壁厚φ密度ρ粘度μ位置高度Z 管路总长Σl (层流λ=64/Re, 需判断)，两截面的压强P 1 P 2 体积流量V 泵效率η，求轴功率N. 解题思路：求轴功率，需要求出有效功率，则先选取截面，列出机械能衡算式，代入 化工原理试题库多套及答案 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=___8.7m 02H , _____pa 41053.8?__. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、 常温下水的密度为10003m 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。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却 将C 0100的热水冷却到C 050，热水化工原理试题库3
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