化工原理复习题及答案

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α=2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y2=_______.

3. 某精馏塔操作时，F，x f，q，V保持不变，增加回流比R，则此时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φ105mm×2.5mm的直管内流动，已知水的黏度为1.005mPa·s，密度为1000kg·m3流速为1m/s,则R e＝_______________,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________分析法,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________之间的关系，即得到各种条件下的_____关联______式。

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_____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.

13. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况：

(1) 若 p *>p 或 C>C *则属于_______解吸_______过程

(2) 若 p>p * 或 C *>C 则属于_______吸收_______过程

14. 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：______

平衡线___、__操作线___、_传质系数__。

15. 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__；

首先除去的水分为_非结合水_；不能用干燥方法除的水分为_______平衡水_______。

19. 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分液化的原理进行完成的。

20. 最小回流比是指 塔板无穷时的回流比极限值 。

21. 由实验确定直管摩擦系数λ与Re 的关系。层流区摩擦系数λ与管壁_____

粗糙度无关，λ和Re 关系为__λ/_Re _。湍流区，摩擦系数λ与___粗糙度_及λ/Re 都有关。而完全湍流区，摩擦系数λ与_ Re _无关，仅与_粗糙度_有关。

22. 某液体在内径为d 1的管路中稳定流动，其平均流速为u 1，当它以相同的体

积流量通过内径为d 2（d 2=d 1/2）

的管路时，则其平均流速为原来的____4____倍。

23. 流量增大时，流体流经转子流量计的阻力损失____不变________。

24. 层流与湍流的本质区别是：_层流无径向流动，_湍流有径向流动_。

25. 间壁式换热器的传热过程是_对流_、_导热_、_对流_。

26. 对流体传热中普郎特准数式为 Pr=Cp*u/λ_, 它反映了_流体物性对对流传热的影响__

27. 在多层平壁稳定热传导中，通过各层的传热速率_____相同__。

28. 压力____下降_____温度___增高_______将有利于解吸的进行。吸收因数A 表示_____操作线斜率L/G _____与____平衡线斜率m ______之比。当A ≥1时，增加塔高，吸收率_____增大______

29. 吸收操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数_减小_，传质推动力_增大_。

30.作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_降低相对湿度_、_提高温度

33. 饱和液体进料时，q= 1 ;L ′= L+F ;V ′= V 。

34. 在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得相邻两板上液相组成分别为x n-1＝0.7,x n ＝0.5 （均为易挥发组份摩尔分率）。已知操作条件下相对挥发度＝3，则y n ＝ ，x*n ＝ ， 以液相组成表示的第ｎ板的单板效率E m ＝ 。

35. 某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知x n ＝0.3，则y n-1＝ （由塔顶往下数）

36．图示吸液装置中，吸入管尺寸为mm 5.3mm 89⨯φ，管的下端位于水面下

m 2，并装有底阀及拦污网，该处的局部压头损失为g

u 282

。若截面2-2'处的真空度为kPa 2.32，由1-1'截面至2-2'截面的压头损失为g

u 2212

。求：（1）吸入管中水的流量，13h m -⋅;（2）吸入口1-1'处的表压。

37. 在一套管式换热器中，内管为mm 10mm 180⨯φ的钢管，内管中热水被冷却，热水流量为1h 1800kg -⋅，进口温度为C 800，出口为C 500。环隙中冷却水进口温度为C 200，出口温度为C 450，11C kg kJ 186.4--︒⋅⋅=p c ，总传热系数12K m 1800W K --⋅⋅=。试求：

（1）冷却水用量；

（2）并流流动时的平均温度差及所需的管子长度；

（3）逆流流动时的平均温度差及所需的管子长度。

38. 用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯，要求回收%91。入塔的混合气中，含苯%2（摩尔分数）。入塔的煤油中，含苯%018.0。溶剂用量为最小用量的1.6倍，操作温度为C 520 ，压力为kPa 101。平衡关系为X Y 4.0=*，总传质系数13s m km ol 018.0--⋅⋅=⋅a K Y 。入塔气体的摩尔流量为12s m kmol 018.0--⋅⋅。求填料层高度。

39. 用泵将水以568m 3/h 的流量由水池送入水塔。已知水塔液面比水池液面高出13ｍ，水塔和水池均通大气，输水管路均为φ114×4mm 无缝钢管，管长200m （包括所有局部阻力损失的当量长度）。摩擦阻力系数可取为0.02，此时泵的