2011-2012学年第2学期期末考试化工原理试题B答案
化工原理B答案B
长沙理工大学试卷B标准答案课程名称：结构化学试卷编号：一、选择题（每小题2分，共20分）1．(D)2．(D)3．(B)4．(C)5．(C),(D)6．(D)7．(A)8. (A)9 （A）10 (D)二、填空题（每小题2分，共20分）1．2．不是3．不对。
4．不对5．H2+; He2+6．a0或52.9 pm7． (1) 第一个;(2)第一个8. (a) 冰熔化为水, 破坏氢键, 堆积密度加大; (b) 热膨胀密度下降。
9． 旋转轴，镜面，对称中心，反轴10．2a, 6b, 3c三、简答题（每小题5分，共10分）1．已知 He 原子的第一电离能 I 1= 24.58 eV ， 求 He 原子基态能量。
I 1= E ( He +) - E ( He )E ( He ) = E ( He +) - I 1= -78.98 eV2．光电池阴极钾表面的功函数是2.26 eV 。
当波长为350 nm 的光照到电池时，发射的电子最大速率是多少？(1 eV=1.602×10-19J ，电子质量m e =9.109×10-31 kg)(1/2)mv 2= h v - W 0 = hc /λ - W 0 = 2.06×10-19 Jv = 6.73×105 m/s四、问答题（每小题10分，共50分）1．（1）一电子处于长l x =2l ，l y =l 的二维势箱中运动，写出轨道能量表示式=__________________________；（2）若以零点能为单位，粗略画出最低五个能级，并标出对应能量及量子数。
(1).222432x yx y n n E E E m l +=+=(2） n x n y E (以2132m l 为单位)4 1 202 2 201 2 173 1 132 1 81 1 52．用分子轨道理论预测N22-，O22-和F22-能否稳定存在？它们的键长与其中性分子相对大小如何？分子N22-O22-F22-N2O2F2电子数16 18 20 14 16 18净成键电子数4 2 0 6 4 2F22-净成键电子数为0 , 不能稳定存在N22-和O22-能稳定存在r N22- > r N2，r O22- > r O23．价键法和分子轨道法处理H2分子的思路有什么不同之处？试比较他们两者处理H2分子的结果。
2010-2011化工原理试题B答案
南京工业大学材料工程导论试题（B）卷闭试题标准答案2010--2011 学年第二学期使用班级材实验0801一、名词解释（每题3分，共18分）1、泵的气缚与气蚀答：气缚是离心泵在启动前未充满液体时，泵壳内存在的空气所产生的离心力很小，造成吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内的现象（1.5分）。
汽蚀为离心泵叶轮入口最低压力点处压力降至液体在该温度下的饱和蒸汽压时，液体部分汽化并有部分气体解吸，生成大量小汽泡。
这些小汽泡在泵内流动过程的突然破裂产生很好的局部冲击压力造成叶轮呈现海绵状、鱼鳞状的破坏现象（1.5分）。
2、运动相似与动力相似答：运动相似指原、模型对应点两流动相应流线几何相似或流速大小成比例，方向相同。
（1.5分）原、模型对应点同名力作用下的流动，相同同名力大小成比例的现象称动力相似。
（1.5分）3、节点与控制容积：答：节点是数值模拟中需要求解未知量的几何位置（1.5分）控制容积：数值模拟中用于控制方程的最小几何单位（1.5分）。
4、油的闪点与着火点答：闪点：液体燃料受热时表面出现油蒸汽，当蒸汽浓度增大到遇到很小的点火源即发生瞬间闪火现象时的最低温度（1.5分）。
着火点为液体燃料自燃的最低温度。
（1.5分）5、扩散传质与对流传质答：在浓度差驱动下通过分子热运动而引起的组分传递现象称扩散传质；（1.5分）流体中由于流体宏观流动引起物质从一处迁移到另一处的现象称对流传质。
（1.5分）6、恒定干燥条件与干燥曲线答：恒定干燥条件是干燥介质（或热空气）的温度、湿度、流速及与物料的接触方式在整个干燥过程中保持不变的条件（2分）。
干燥曲线：表征相同干燥条件下，物料含水量X 及物料表面温度θ与干燥时间τ的关系曲线。
二、简答题（每题6分，共36分）1、根据所学流体力学知识，简述减小管内流体流动阻力的途径及措施。
答：途径1：改进流体外部边界，改善边壁对流动的影响，具体措施有：（1）减小管壁粗造度；（2）采用柔性边壁代替刚性边壁；（3）采用平顺管道进口、渐扩管、突扩管；（4）减小支管与合流管间的夹角或将支管与合流管连接处的折角改缓，等。
2011下学期化工原理复习习题
3.08 0.6 5.13kW
例题（安装高度的校核）采用IS80－65－125水泵从一敞口水 槽中输送60℃的热水。输送到最后，槽内液面将降到泵入口 以下2.4m。已知该泵在额定流量60m3/h下的允许气蚀余量
[Δh] 为 3.98m ， 60℃ 水 的 饱 和 蒸 汽 压 pV 为 19.92kpa ， ρ 为
（2）一块筐的过滤面积 A1 2 0.635 0.635 0.806m 2
A 16.1 筐数n ＝ 20 A1 0.806
• 例 4 ： 拟 用 一 台 板 框 压 滤 机 过 滤 CaCO3 悬 浮 液 。 已 知
qe=0.0268m3/m2；te忽略不计，μ=0.8937×10-3Pa.s 滤框
例：开口容器内盛有油和水。水层高度h1=0.6m、密度ρ1=1000 kg/m3，油层高度h2=0.7m、密度ρ2=800 kg/m3，。 (1) 判断下列两关系是否成立 pA=p’A，pB=p’B ； (2) 计算水在玻璃管内的高度h。 解：(1) pA=p’A成立。因A及A’ 在静止的 连通着的同一种流体内，并在同一水平 面上，所以截面A-A’称为等压面； pB=p’B不能成立。因B及B’两点在静
6000 2.5 2.0m 3 310 24
由q 2 2qqe Kt, 其中t＝ .5 3600＝5400s 1
2 q Kt qe qe
4 10 5400 2.5 10
6
2 2
2.5 10 2 0.124m3 / m 2
V 2.0 A 16.1m 2 q 0.124
的容渣体积为450×450×25 mm，有40个滤框。在恒定压 差Δp=3×105 N/m2下进行过滤。待滤框充满后在同样压差 下用清水洗涤滤饼，洗涤水量为滤液体积的1/10。已知滤 饼可压缩系数s=0.726，每m3滤液可形成0.025 m3的滤饼。 试求：压滤机的生产能力（辅助时间60min）。已知： r=6.0*1010m/kg
2012年下《化工原理实验》考试题及答案
中南大学考试试卷（A）2012 -- 2012 学年2 学期时间60分钟化工原理实验课程48 学时 2 学分考试形式：闭卷专业年级：化工10级总分100分，占总评成绩50 %班级___________姓名__________ 学号_________ 成绩一、多选题(共60分，每小题2分，正确的在最后页答题卡中填写T,错误的打F。
例如A,B,C,D只有BC正确，则在相应题号中填写FTTF, A,B,C,D只有D正确，则在相应题号中填写FFFT)1、柏努利实验中，测压管的测压孔正对水流方向时所出的液位高度表示该点的FFTFA . 动压头；B . 静压头；C . 动压头与静压头之和；D . 动压头、静压头、损失压头之和。
2、当管径相同而两侧压孔方向也相同时,两测压管之间所测得液位差表示FFTTA . 两截面之间的动压头之差;B . 两截面之间的静压头之差。
C . 两截面之间的压强差;D . 两截面之间的损失压头。
3、当管子放置角度或水流方向改变而流速不变时,其能量损失FFTA . 增大；B . 减少；C . 不变。
4、U 型压差计可直接测出如下各值:TFA . 表压、真空度、压强差。
B. 表压、真空度、压强差和绝对压。
5、用量筒和秒表测定体积流量中,所算出的流速是TFFA . 平均流速；B . 点流速；C . 最大点速度。
6、蒸馏操作能将混合液中组分分离的主要依据是:TFTA . 各组分的沸点不同；B . 各组分的含量不同；C . 各组分的挥发度不同7、全回流操作的特点有TTTA . F = O, D = 0, W = 0；B . 在一定分离要求下N T 最少；C . 操作线和对角线重合；8、本实验能否达到98% (质量)的塔顶乙醇产品?FTFTA . 若进料组成大于95.57%,塔顶不能可达到98% 以上B . 若进料组成大于95.57%,塔釜可达到98% 以上C . 若进料组成小于95.57%,塔顶可达到98% 以上D . 若进料组成小于95.57%,塔顶不能达到98% 以上9、冷料回流对精馏操作的影响为FTFA . 理论板数增加, X D 增加, 塔顶温度T 降低B . 理论板数减少, X D 增加, 塔顶温度T 降低C . 理论板数减少, XD 减少, 塔顶温度T 升高10、为什么要控制塔釜液面高度?TTTTA . 为了防止加热装置被烧坏B . 为了使精馏塔的操作稳定C 为了使釜液在釜内有足够的停留时间D 为了使塔釜与其相邻塔板间有足够的分离空间11、在干燥实验中,提高热载体的进口温度,其干燥速度FFTA . 不变，B . 降低，C . 提高12、干燥速率是:FTFFA . 被干燥物料中液体的蒸发量随时间的变化率B . 被干燥物料单位表面积液体的蒸发量随时间的变化率C . 被干燥物料单位表面积液体的蒸发量随温度的变化率D . 当推动力为单位湿度差时,单位表面积上单位时间液体的蒸发量13、若干燥室不向外界环境散热时、通过干燥室的空气将经历什么变化过程?FTTFA . 等温过程，B . 绝热增湿过程，C . 近似的等焓过程，D . 等湿过程14、物料在一定干燥条件下的临界干基含水率为FTTFA . 干燥速率为零时的干基含水率B . 干燥速率曲线上由恒速转为降速的那一点上的干基含水率C . 干燥速率曲线上由升速转为恒速的那一点上的干基含水率D . 恒速干燥线上任一点所对应的干基含水率。
应化101,102,103化工原理(一)试卷B答案
Q2=qm×Cp×(t2-t1)= 3.729×105×4180×(t2-50)/3600=4.33×105×(t2-50)
t2=65℃
(2)
(3)
(4)Q=KoAoΔtm
Ao=πdol×n=3.14×0.025×L×200=15.7L
………………………………………………装订线……………………………………………………………………
学生期末考试试题参考答案及评分标准纸
课程名称
化工原理
考试班级
应化101,102,103
考试标准用时
120min
试卷代号
B
一、填空题（每小题2分，共计20分）
1、0.0981 2、流体具有粘性3、相对粗糙度4、壳程5、119.6 6、对流，传导，对流7、1.741 8、λ29、-5.5 10、减小
二、选择题（每小题2分，共计20分）
1、B；2、D；3、A；4、D；5、D；6、C；7、A；8、A；9、A；10、A
三、计算题（第1小题15分；第2小题8分；第3小题12分；第4小题10分；第5小题15分；共计60分）
1、解：（1）截面1-1到截面2-2能量衡算
Z+P1/ρg+u12/2g= Z2+P2/ρg+u22/2g+∑Hf1-2
=(15+1)-1.552/2g-(0.025×250×1.552)/(0.053×2×9.81)
=16-0.122-14.44=1.438(m)
2、解：U1=1.5，U2= U1d21/ d22=1.5×100/80=2.344（m/s）
化工原理期末试题-答案
徐州工程院学院试卷一、单选题（共15题，每题2分，共计30分）1 .滞流内层越薄，则下列结论正确的是DA 近壁面处速度梯度越小B 流体湍动程度越低C 流动阻力越小D 流动阻力越大2 .判断流体流动类型的准数为」——。
A . Re 数 B. Nu 数 C . Pr 数 D . Gr 数3 .在一水平变径管路中，在小管截面A 和大管截面B 连接一 U 形压差计，当流体流过该管段时，压差计读数R 值反映的是AA A 、B 两截面间的压强差 B A 、B 两截面间的流动阻力C A 、B 两截面间动压头变化D 突然扩大或缩小的局部阻力 4 .离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是A 。
A.最大流量下对应值B.操作点对应值C.计算值D.最高效率点对应值5 .离心泵在一定管路系统下工作时，压头与被输送液体的密度无关的条件是DA Z 2-Z 1=0B £h f = 0C u ；2 — "2」2 = 0D p 2-p 产 06 .含尘气体，初始温度为30℃，须在进入反应器前除去尘粒并升温到120℃，在流程布置 上宜 A ____________________A.先除尘后升温B.先升温后除尘C.谁先谁后无所谓7 .穿过2层平壁的稳态热传导过程，已知各层温差为△ t 1=100℃, △ t 2=25℃，则第一、二层的热阻R 「R 2的关系为 D 。
A.无法确定B. R 1 = 0.25R 2C. R 1 = R 2D. R 1 = 4R 28 .在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中那种在工程上最有效BA 提高蒸汽流速B 提高空气流速C 采用过热蒸汽以提高蒸汽流速D 在蒸汽一侧管壁上装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝热。
9 .在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为 AA. Y -Y*B. Y*- YC. Y -YiD. Yi - Y10 .含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体流量增大，其他操作条-------- - ---------- 学年第 -------------- 学期 试卷类型 考试形式 ____________________ 闭卷 _____ 命题人 ---------------------- 年 ----- 月 ----- 日 使用班级 ______________________________________ 班级 ------------------- 学号 ------------------ 课程名称 _________ 化工原理 ________________考试时间 __________ 100 ________________ 分钟 教研室主任（签字） ----------------年一月一日 教学院长（签字）年—月—日 姓名 ------------------件不变，则对于气膜控制系统，其出塔气相组成将AA.增大B.变小C.不变D.不确定《化工原理》试卷（二）答案第1页共5页徐州工程学院试卷________________________________________________11.两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系BA.容易B.困难C.完全D.不完全12.用某精馏塔分离两组分溶液，规定产品组成的x D、x W，当进料组成为x F1时，相应回流比为R』进料组成为x F2时，相应回流比为R2,若x F1 < x F2,进料热状况不变，则CA. R1<R2B. R1=R2C. R1 >R2D.无法判断13.空气温度为td，湿度为Hd，相对湿度为9d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①1，则BA. H1>HdB. 9d>91C. H1<HdD. 9d<9114.利用空气作干燥介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速阶段，欲缩短干燥时间，则可采用的最有效的措施是BA.提高干燥介质温度B.增大干燥面积，减薄物料厚度C.降低干燥介质相对湿度D.提高空气的流速15.关于传热系数K下述说法中错误的是CA.传热过程中总传热系数K实际是个平均值；B.总传热系数K随着所取的传热面不同而异；C.总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；D.要提高K值，应从降低最大热阻着手；二、填空题（15空，每空1分，共计15分）1. 《化工原理》是一门专业基础课，其主要研究化工生产中物理加工过程，按其操作原理可归纳成若干单元操作。
化工原理期末试卷B
宁波工程学院2010-2011 学年第一学期《化工原理Ⅱ》课程期末考试卷B一、选择题（共30分，每空1.5分）1、精馏过程的操作线为直线，主要基于( )。
A．塔顶泡点回流 B. 恒摩尔流假定 C. 理想物系 D．理论板假定2、在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使( )。
A．平衡线发生变化 B．操作线与q线变化C．平衡线和q线变化 D．平衡线和操作线变化3、操作中的精馏塔，若选用的回流比小于最小回流比，则精馏塔( )。
A．不能操作 B．XD,XW均增加 C．XD,XW均不变 D．XD减小,XW增加4、在常压下苯的沸点为80.1℃。
环己烷的沸点为80.73℃，欲使该两组分混合液得到分离则宜采用( )。
A．恒沸精馏 B．普通精馏 C．萃取精馏 D．水蒸气精馏5、非理想溶液不一定都有恒沸点，只有对拉乌尔定律有明显的( )的非理想溶液才具有恒沸点。
A．偏差小 B. 偏差大 C．偏差中等 D. 无偏差6、常压下沸点为185℃与水不互溶的A组分，若采用水蒸气蒸馏方法，在常压下，此混合液的沸点为( )。
A．<100℃ B. >185℃ C．=100℃ D．=185℃7、某吸收过程，已知气膜吸收系数Ky=4×10-4 kmol／(m2·s)，液膜吸收系数Kx=4×10-4 kmo|／(m2·s)，由此可判断该过程是( )。
A．气膜控制 B．液膜控制 C．判断依据不足 D．双膜控制8、精馏塔的设计意图是（）。
A．总体上气液两相成逆流流动 B. 总体上气液两相成并流流动C．总体上气液两相成错流流动 D.无法确定9、欲使塔板负荷性能图的液泛线上移，可以采取的措施是( )。
A．减少降液管面积 B．加大板间距 C．减少开孔率 D．加大塔径10、设计筛板塔时，若改变结构参数，会引起负荷性能图的变化。
下面叙述中正确的是( )。
A．板间距降低，雾沫夹带线上移 B. 板间距降低，液泛线上移C．塔径增大，液泛线下移 D．降液管面积增加，雾沫夹带线下移11、在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中有关曲线变化的趋势是：液泛线( )，雾沫夹带线( )，漏液线( )。
化工原理期末考试真题及答案
挖空题之阳早格格创做1.（3分）球形粒子正在介量中自由重落时，匀速重落的条件是_粒子所受合力的代数战为整_ .滞流重落时，其阻力系数=_24/ Rep_.2.正在停止的、连绝的共种流体内，位于共一火仄里上各面的压力均相等.3.火正在内径为φ105mmX2.5mm的只管内震动，已知火的粘度为1.005mPa*s，稀度为1000kg*m3，流速为1m/s，则Re=99502，震动典型为湍流.4.流体正在圆形管讲中做层流震动,如果只将流速减少一倍,则阻力益坏为本去的 2 倍;如果只将管径减少一倍而流速没有变,则阻力益坏为本去的 1/4 倍.5.供与对付流传热系数常采与果次分解法，将稠稀做用果素拉拢成若搞无果次数群，再通过真验决定各特性数数之间的闭系，即得到百般条件下的闭联式 .6.化工死产中加热战热却的换热要领有_直交换热_, 间壁换热战蓄热换热.7.正在列管式换热器中，用鼓战蒸气加热气氛，此时传热管的壁温交近鼓战蒸汽侧流体的温度，总传热系数 K 交近气氛侧流体的对付流给热系数.8.气液二相仄稳闭系将与决于以下二种情况:(1) 若 pe〉p 或者 C 〉Ce则属于解吸历程(2) 若 p 〉pe 或者 Ce〉C 则属（m2· K）.17.加强传热的要领之一是普及K值. 而要普及K值则应普及对付流传热系数普及给热系数较小一侧的给热系数.18.吸支剂用量减少，支配线斜率删大，吸支推能源删大.（删大，减小，没有变）19.单膜表里认为，吸支阻力主要集结正在界里二侧的气膜战液膜之中.20.对付没有鼓战干气氛,搞球温度大于干球温度，露面温度小于干球温度.21.圆筒壁总传热系数K与间壁二侧对付流传热系数α1.α2以及间壁导热系数λ的闭系为_1/K1=1/a1+d1/2λ*lnd2/d1+d1/a2d2_φ108×4mm,导热系数为45(w. m-2.K-1)时,管内中二侧给热系数分别为8000 (w.m-2.K-1)战1200(w.m-2K-1)时,总传热系数K11=）.22.对付于间壁式换热器：m1Cp1 (T1-T2 ) =m2Cp2 (t2-t1)=K.A.△tm 等式创造的条件是 _宁静传热、_无热变更、_无相变更.采用题1.从流体静力教基础圆程相识到U型管压力计丈量其压强好是( A )A. 与指示液稀度、液里下度有闭，与U形管细细无闭B. 与指示液稀度、液里下度无闭，与U形管细细有闭C. 与指示液稀度、液里下度无闭，与U形管细细无闭2.为使U形压好计的敏捷度较下，采用指示液时，应使指示液战被测流体的稀度好（ρ指-ρ）的值（ B ）.A. 偏偏大B. 偏偏小C. 越大越佳3. 若将20℃硫酸用φ48×3.5mm的无缝钢管输支,则硫酸达到湍流的最矮流速为（ D ）.已知20℃时，硫酸的稀度为1831 kg/m3粘度为25.4cP.4. 层流与湍流的真量辨别是：( D ).A. 湍流流速>层流流速；B. 流讲截里大的为湍流，截里小的为层流；C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数；D. 层流无径背脉动，而湍流有径背脉动.5.离心泵的本能直线中的H－－Q线是正在( C )情况下测定的.A. 效用一定；B. 功率一定；C. 转速一定；D. 管路（ｌ＋∑ｌ）一定.6.旋风分散器的临界粒径是指能真足分散出去的（ A ）粒径.A. 最小；B. 最大；C. 仄稳；7.介量阻力系数ζ=24/Re p的适用范畴是（ BD ）.A. 圆柱形微粒；B. 球形微粒；C. 圆形微粒；D. 层流区；E. 过度区；F. 湍流区8.对付于沸腾传热，工业死产普遍应设法统造正在（ A ）沸腾下支配.A. 泡核B. 宁静的膜状C. 没有宁静的膜状9.对付一台正正在处事的列管式换热器，已知α＝116w/（m2·K）α＝11600 w/（m2·K），要普及传热系数（K），最简朴灵验的道路是（ A ）.A. 设法删大α;B. 设法删大α;C. 共时删大α战α10. 脱过三层仄壁的宁静导热历程，如图所示，试比较第一层的热阻 R与第二、三层热阻R、R的大小( C ).A. R>(R+R)B. R<(R+R)C. R=(R+R)D. 无法比较11.为使脱吸支配易于举止，常常可采与（ A ）或者（ C ）.A. 降温；B. 加压；C. 减压；D. 落温；12.对付处理易溶气体的吸支，为较隐著天普及吸支速率，应删大（ A ）的流速.A. 气相；B. 液相；C. 气液二相；13. 根据单膜表里，吸支量从气相主体变化到液相主体所有历程的阻力可归纳为（ C ）.A. 二相界里存留的阻力；B.气液二相主体中的扩集的阻力；C. 气液二相滞流层中分子扩集的阻力；14.将没有鼓战的气氛正在总压战干度没有变的情况下举止热却而达到鼓战时的温度，称为干气氛的（ C ）.A. 干球温度；B. 绝热鼓战温度；C. 露面是干气氛的如下参数的函数：( A ) .A. 总压及搞球温度；B. 总压及干球温度；C. 总压及露面；D. 干球温度及焓.16.圆管的摩揩系数λ=64Re公式的适用范畴是（B）17.普遍情况下,温度降下,液体的粘度（B） ;气体的粘度(A)18.当固体微粒正在大气中重落是层流天区时，以（C ）的大小对付重落速度的做用最为隐著.A. 颗粒稀度；B. 气氛粘度；C. 颗粒直径19.湍流体与器壁间的对付流传热(即给热历程)其热阻主要存留于( C ).A. 流体内; B. 器壁内; C. 湍流体滞流内层中;D. 流体湍流天区内.20.对付交近常压的矮浓度溶量的气液仄稳系统，当温度战压力没有变，而液相总浓度减少时其溶解度系数H将（C），亨利系数Ｅ将（C）.A,减少 B,缩小 C,没有变2233.14150.05320.00441m /s 44v q d u π==⨯⨯=4分9809.80712.6120.00441534.55W e v P gHq ρ==⨯⨯⨯=4分三、某厂准备采用规格为φ25×2.5mm ，少3m 的管子组成的列管式换热器去将25℃的液体加热到40℃.已知液体的流量为36m /h ，相对付稀度为1.1，仄稳比热为2.9kJ/（kg ·K ）,加热剂用410K 的鼓战火蒸汽（走管中）其热凝潜热为2155kJ/kg ，热凝火正在鼓战温度下排出，此换热器的集热益坏为21000w ，传热系数K=660 w/（m 2·K ）,试供：（1）加热剂的消耗量为几kg/.h ？（2）此换热器应用几条管子组成？解：()()222136 1.11000 2.94025478.5kw 3600m p Q q c t t =-=⨯⨯⨯⨯-=2分 Q 热=Q 2＋Q 益=478.5+21=kw 2分 11499.50.2317kg/s=834.12kg/h 2155m Q q r ===2分137→13725←40△t 1=137-25=112℃; △t 2=137-40=97℃Δt 1 /Δt 2 ＜2△ t m ℃ 2分200478.5 6.938m 104.50.66m Q A t K ===∆⨯4分与30条四、 交触法硫酸死产中用氧化后的下温SO 3混同气预热本料气(SO 2及气氛混同物)，已知：列管换热器的传热里积为90m2 ，本料气出心温度t1=300℃，出心温度t2=430℃.SO3混同气出心温度T1=560℃，二种流体的流量均为10000kg/h，热益坏为本料气所赢得热量的6%，设二种气体的比热均可与为1.05kJ/(kg·K)，且二流体可近似动做顺流处理，供：(1) SO3混同气的出心温度T2；(2) 传热系数K〔W/( m2·℃)〕.××(560-T2)=10000××(430-300)×得T2℃------------------------( 5分)2. Q=10000××(560-422.2)×106kJ/h-----------------------( 5分)Δt m=((560-430)-(422.2-300))/(L n(560-430)/(422.2-300))=126℃----------------------( 5分)Q=KA t mK7×106×1000/(90×126×3600)=35.4w/(m2·℃)----------------------( 5分)五、正在常压顺流支配的挖料塔内，用杂溶剂S 吸支混同气体中的可溶组分A .进塔气体中A 的摩我分率为0.03，央供吸支率为95%. 已知支配条件下的解吸果数为0.8 ，物系遵循亨利定律，与进塔气体成仄稳的液相浓度为0.03（摩我分率）. 试估计：(1)支配液气比为最小液气比的倍数；(2)出塔液体的浓度；(3)完毕上述分散任务所需的气相总传量单元数N . 解：①据题意：y 1=0.03，x 1=0.03 由y=mx 所以m=1 1分121min 0.95y y L m y G m η-⎛⎫=== ⎪⎝⎭1分由1; 1.250.8m L m S L G s G ==== 1分 ∴min 1.25/ 1.3160.95L L G G ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 1分② 由物料衡算 1212y y L G x x -=-2分()()2110.0310.950.0015y y η=-=-=1分 121210.030.00150.02281.25y y y y x L L G G ---==== 1分③()121ln 17.8431OGy N S S S y ⎡⎤⎛⎫=-+=⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎣⎦. 4分 六、正在某背去径为0.5m 的挖料塔中，正在20℃、760mmHg 下，用浑火对付气氛—氨混同气举止顺流吸支支配，每小时背塔支进含NH 3 1.5mol%的混同气480m 3(支配态) ,央供NH 3的回支率为95%.已知20℃的仄稳闭系为y=0.75x （x 、y 均为摩我分率），出塔溶液中NH 3的浓度为仄稳浓度的80%.试供：(1)出塔溶液中氨的浓度（用摩我分率表示）；。
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滨州学院2011－2012学年第二学期期末考试
应用化工技术专业（专）2010级《化工原理Ⅲ2》试卷（B）
答案及评分标准
一、填空（每空1分，共22分）
1．待分离的物系为水溶液；水为难挥发组分
2．塔操作压强、进出塔的物料量、回流比、进料组成和进料热状况、再沸器和
冷凝器的传热性能和条件、设备的散热情况(任意写出三种)。
3．yn+1=xn、ym+1=xm
4．混合液中各组分挥发度的差异、
由塔板或填料层所构成的若干个接触级、塔顶有液相回流、塔底有上升气流。
5．不变、增加
6．① 液相 气相 ② 气膜 ③ 塔底
7．降低、升高
8．液体、气体、液体分布
9．严重漏液、严重气泡夹带、降液管液泛、严重雾沫夹带、液相不足。
10．物料本身的结构、形状和大小；物料内部迁移控制阶段
二、选择（每空2分，共34分）
1、A；2、BAB；3、B；4、A；6、BA；
7、D；8、A；9、A；10、D；11、A。
三、简答（共42分）
1．溶质渗透模型的要点
① 液面由无数微小的液体单元所构成，当气液两相处于湍流状态相互接触时，
液相主体中的某些单元运动至 相界面便停滞下来。在气液未接触前，流体单元
中溶质的浓度和液相主体的浓度相等，接触开始后，相界面处立即达到与气相平
衡状态。
② 随着接触时间的延长，溶质 A通过不稳态扩散方式不断地向液体单元中渗
透。
③ 流体单元在界面处暴露的时间是有限的，经过时间θc后，旧的流体单元即
被新的流体单元所置换而回到液相主体中去。在流体单元深处，仍保持原来的主
体浓度不变。
④ 流体单元不断进行交换，每批流体单元在界面暴露的时间θc 都是一样的。
2．传质过程对设备的基本要求
单位体积中，两相的接触面积应尽可能大
两相分布均匀，避免或抑制沟流、短路及返混等现象发生
流体的通量大，单位设备体积的处理量大
流动阻力小，运转时动力消耗低
操作弹性大，对物料的适应性强
结构简单，造价低廉，操作调节方便，运行安全可靠
3、吸收剂选择的原则
溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度要大。
选择性吸收剂应对溶质组分有较大溶解度，而对混合气体中的其它组分溶解度甚
微。
挥发度吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要小。
黏度吸收剂在操作温度下的黏度要低。
其它无毒、无腐蚀、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得，且化学性质稳定。
4．蒸馏分离具有以下特点
✓ 通过蒸馏分离可以直接获得所需要的产品
✓ 适用范围广，可分离液态、气态或固态混合物
✓ 蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离
✓ 蒸馏操作耗能较大，节能是个值得重视的问题
5．什么是平衡水分与自由水分
当一定状态的未饱和的湿空气流过某湿物料表面时，由于湿物料表面水的蒸汽压
与空气中水蒸汽分压不等，则湿物料释出或吸收水分，直到物料表面水的蒸汽压
与空气中水蒸汽分压相等时为止，即物料中的水分与该空气中水蒸汽达到平衡状
态，此时物料所含水分称为该空气条件下物料的平衡水分，用X*表示。物料中
超出平衡水分的水分称自由水分。
四、计算（第1题13分，第2题14分，第3题14分，共41分）
1．在100 kPa压力下将组成为0.55（易挥发组分的摩尔分数）的两组分理想
溶液进行平衡蒸馏和简单蒸馏。原料液处理量为100 kmol，汽化率为0.44。操作
范围内的平衡关系可表示为549.046.0xy。试求两种情况下易挥发组分的回收
率和残液的组成。
解：（1）平衡蒸馏（闪蒸）
依题给条件 56.044.01q
则 xxqxxqqy273.125.1156.055.0156.056.011F
由平衡方程 0.460.549yx
联立两方程，得y = 0.735， x = 0.4045
DF
0.440.44100nn
kmol = 44kmol
%8.58%10055.0100735.044%100FFD
xn
yn
（2）简单蒸馏
44Dn
kmol 56Wnkmol
W
0.55
F
W
100dlnln56xnx
nyx
即 0.5490.5410.5798ln0.540.5490.540.55Wx
解得 xW = 0.3785
7683.03785.055.0445655.0WFDWFxxnnxy
%46.61%10055.01007683.044A
简单蒸馏收率高（61.46%），釜残液组成低（0.3785）
2．在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液。原料液流量为50 kmol/h，
要求馏出液中易挥发组分的收率为94％。已知精馏段操作线方程为y =
0.75x+0.238；q线方程为y = 2-3x。试求（1）操作回流比及馏出液组成；（2）进
料热状况参数及原料的总组成；（3）两操作线交点的坐标值xq及yq；（4）提馏
段操作线方程。
解：（1）操作回流比及馏出液组成 由题给条件，得
75.01
R
R
及238.01DRx
解得 R = 3，xD = 0.952
2）进料热状况参数及原料液组成 由于
31qq
及21Fqx
解得 q = 0.75（气液混合进料），xF = 0.5
（3）两操作线交点的坐标值xq及yq 联立操作线及q线两方程，即
238.075.0xy
23yx
解得 xq = 0.4699及yq = 0.5903
（4）提馏段操作线方程 其一般表达式为
W
Vn,Wn,Vn,
Ln,
xqqxqqy
式中有关参数计算如下：
kmol/h68.24kmol/h952.05.05094.0DFFn,ADn,xxqq
n,Wn,Fn,D
5024.68qqq
kmol/h = 25.32 kmol/h
0592.032.255.05094.011Wn,FFn,AWqxqx
n,Ln,Dn,F
324.680.7550qRqqq
kmol/h =111.54 kmol/h
n,Vn,Ln,W
111.5425.32qqq
kmol/h = 86.22 kmol/h
则 111.5425.320.05921.2940.0173986.2286.22yxx
3．在总压为110.5 kPa的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的
氨气。测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y、31.06koml/mc。
气膜吸收系数kG=5.2×10-6 kmol/(m2·s·kPa)，液膜吸收系数kL=1.55×10-4 m/s。
假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H＝0.725 kmol/(m3·kPa)。
（1）试计算以p、c表示的总推动力和相应的总吸收系数；
（2）试分析该过程的控制因素。
解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为
t
1.06*(110.50.032)kPa2.0740.725c
ppppyH
kPa
其对应的总吸收系数为
2
46GLG11111()(mskPa)/kmol0.7251.55105.210KHkk
35252
(8.899101.92310)(msPa)/kmol2.01210(msPa)/kmol
6G1097.4
K
kmol/(m2·s·kPa)
以液相组成差表示的总推动力为
33
*(110.50.0320.7251.06)kmol/m1.504kmol/mcccpHc
其对应的总吸收系数为
m/s10855.6m/s102.5725.01055.11111664GLLkHkK
（2）吸收过程的控制因素
气膜阻力占总阻力的百分数为
%58.95%100102.51097.4/1/166GGGG
kKK
k
气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。