化工原理理論知識競賽試題

1、茂名學院第四屆化工原理理論知識競賽命題：吳景雄一、填空題（每小題3分，共36分）1、 某轉子流量計（出廠時是用 20C、常壓的空氣標定），用于測量40C常壓空 氣的流量，則轉子流量計讀數(shù)的校正系數(shù)為 。2、由三條支管組成的并聯(lián)管路，各支管的長度及摩擦系數(shù)都相等，管徑的比為d仁d2： d3=1: 2: 3,則這三支管的流量比為 。3、 含塵氣體在降塵室內(nèi)按斯托克斯定律進行沉降。理論上能完全除去30 ym的粒子，當氣體處理量增大 1倍，則該降塵室理論上能完全除去的最小粒徑為。4、用一臺離心泵輸送某液體，當液體溫度升高，其它條件不變，則離心泵所需的揚程，允許安裝高度 。5、用離心泵把水從水池送至高位

2、槽，水池和高位槽都是敞口的，兩液面高度差恒為13m，管路系統(tǒng)的壓頭損失為Hf = 3X 105q2;在指定的轉速下，泵的特 性方程為H=28 2.5X 105Q2； （Q的單位為m3/s, H、Hf的單位為m）。則泵 的流量為m3/h。&續(xù)上題，如果用兩臺相同的離心泵并聯(lián)操作，貝U水的總流量為 m3/h07、用圖解法求理論板數(shù)時，在、Xf、Xd、&、q、R、F各參數(shù)中，與理論板數(shù)無關。8、 在板式塔中，板上液面落差過大會導致 ;造成液面落差的主要原因有塔板結構、塔徑和。9、某精餾塔的精餾段操作線方程為 y=0.72x+0.275,貝U該塔的操作回流比R為，餾出液的摩爾分率為 。10、 對于精餾

3、操作，若在F、Xf、q、D不變的條件下，加大回流比 R，假設全 塔效率不變，則 Xd將，Xw將。（增加、減小、基本不變、不能確定）11、 在逆流填料吸收塔的操作中，如果進塔液相摩爾比X2增大，其他操作條件不變，則氣相總傳質單元數(shù)將 ，氣相出口摩爾比丫2將。（增大、減小、基本不變、不能確定）12、在常壓逆流操作的填料吸收塔中，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜| A。已知進塔的氣相組成Yi為0.04 （摩爾比），液氣比L/V為1.20,氣液平衡關系為Y = 1.5X，則組分A的吸收率最大可達 o、計算題（共64 分）（第1、2題選做一題，第3、4、5題選做兩題）1、（ 14分）如圖所示，用離心泵從反應器向

4、高位槽輸送某水溶液（密度約為 1000kg/m3）,反應器的真空度為200mmHg,高位槽的表壓為49kPa；管子總 長度為200m （包括所有局部阻力的當量長度），管子規(guī)格為 57X3.5mm；摩 擦系數(shù)入近似取為0.025;孔板流量計的孔流系數(shù) Co為0.62，孔徑為25mm；U型管壓差計的讀數(shù)為168mmHg。求:（1）水的流量為多少kg/s?（2）泵的揚程為多少m?（3）泵的有效功率為多少2、（ 14分）某轉筒真空過濾機，其直徑和長度均為1m，用來過濾某懸浮液。原工況下每轉一周需時1min，操作真空度為49kPa,每小時可得濾液5m3, 濾餅厚度為12m m,新工況下要求生產(chǎn)能力提高1

5、倍，操作真空度提高至63.7kPa,已知濾餅不可壓縮，介質阻力可忽略。試求：（1）新工況過濾機的轉速應為多少？（2）新工況所生成的濾餅厚度為多少？3、(25分)現(xiàn)有兩臺相同的單殼程單管程列管式空氣加熱器，每臺換熱器管內(nèi) 表面的傳熱面積為 20m2。170C的飽和水蒸氣在殼程冷凝，冷凝潛熱r為2054kJ/kg?？諝馊肟跍囟萾i=30C，流量為2.5kg/s,以湍流方式通過管內(nèi)。 污垢熱阻可忽略。(1) 若兩臺換熱器并聯(lián)使用，通過每臺熱換器的空氣流量均等，此時空氣的對流傳熱系數(shù)為38W/(m2K)，求空氣的出口溫度t2及水蒸氣的總冷凝量 3 0為多少？(2) 若二臺換熱器改為串聯(lián)使用，問此時空氣

6、的出口溫度t2/及水蒸氣的總冷凝量3 0，為多少？(假定空氣的物性不隨溫度壓力而變化，視為常量，Cp=1.0kJ/(kg?K)。)4、 ( 25分)某提餾塔只有一塊實際板和一個再沸器(可視為一塊理論板)。原 料預熱到泡點，由塔頂連續(xù)加入，F(xiàn)=100 kmol/h, Xf=0.2 (摩爾分率，下同) 泡點回流，回流比R=2.0,物系的平均相對揮發(fā)度 a =2.5現(xiàn)測得塔頂餾出量 D=57.2Kmol/h，且 xd=0.28，試求：(1) 塔底出料量W及濃度Xw)(2) 該塔板的默弗里效率 EMV和EmL)5、( 25分)在一填料層高度為4.0m的逆流操作吸收塔內(nèi)，用清水吸收混合氣 中的A組分)混

7、合氣的摩爾流速為30kmol/(m2h)，混合氣中組分A的體積分 率為5%，要求吸收率為98%;清水的摩爾流速為60 kmol/(m2h)，操作條件 下的平衡關系為Y*=0.8X。吸收過程為氣膜控制，氣相總體積吸收系數(shù) Kg a 近似與氣相摩爾流速的0.7次方成正比。如果塔徑、吸收率及其他操作條件 不變時，試求以下兩種情況所需的填料層高度：(1) 操作壓強增加一倍；(2) 混合氣摩爾流速增加20%)附錄：轉子流量計計算公式:孔板流量計計算公式:VS =CrAr、l2gVf(Pf -P)Af PVs =CoAo j2gR(PA - P)單板效率的計算公式：Emv二些山EMXn4X?yn yn 十Xn 斗X n1Y -Y*脫吸因數(shù)式：Nog =ln |(1-S) +S1 - S Y2 - 丫24、（ 25 分）某提餾塔只有一塊實際板和一個再沸器（可視為一塊理論板）料預熱到泡點，由塔頂連續(xù)加入，F(xiàn)=100 kmol/h, Xf=0.2 （