化工原理復(fù)習(xí)題及答案

1、1. 某精餾塔的設(shè)計(jì)任務(wù)為：原料為F,，要求塔頂為 ，塔底為。設(shè)計(jì)時(shí)若選定的回流比 R不變，加料熱狀態(tài)由原來的 飽和蒸汽加料改為飽和液體加料，則所需理論板數(shù) 減小，提餾段上升蒸汽量 V' 增加，提餾段下降液體量L' 增加 ，精餾段上升蒸汽量 V 不變 ，精 餾段下降液體量L不變。（增加，不變，減少）2. 某二元理想溶液的連續(xù)精餾塔，餾出液組成為 0.96（摩爾分率）精餾段操作線方程為 0.750.24.該物系平均相對(duì)揮發(fā)度a =2.2，此時(shí)從塔頂數(shù)起的第二塊理論板上升蒸氣組成為y 2.3. 某精餾塔操作時(shí)，F(xiàn), , q, V保持不變，增加回流比 R, 則此時(shí) 增加， 減小 ，D

2、減小， 增加。（增加，不 變，減少）6. 靜止、連續(xù)、一同種_的流體中，處在一同一水平面_上各點(diǎn)的 壓力均相等。7. 水在內(nèi)徑為© 105X 2.5的直管內(nèi)流動(dòng)，已知水的黏度為1.005 s，密度為1000 m流速為1,則=，流動(dòng)類型為 湍流。8. 流體在圓形管道中作層流流動(dòng)，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來的4倍；如果只將管徑增加一倍，流速不變， 則阻力損失為原來的1/4倍。9. 兩個(gè)系統(tǒng)的流體力學(xué)相似時(shí)，雷諾數(shù)必相等。所以雷諾數(shù)又 稱作 相似準(zhǔn)數(shù) 。10. 求取對(duì)流傳熱系數(shù)常常用量綱分析法，將眾多影響因素組合 成若干無因次數(shù)群 數(shù)群，再通過實(shí)驗(yàn)確定各 無因次數(shù)群 之間 的關(guān)

3、系，即得到各種條件下的 關(guān)聯(lián)式。11. 化工生產(chǎn)中加熱和冷卻的換熱方法有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。12. 在列管式換熱器中，用飽和蒸氣加熱空氣，此時(shí)傳熱管的壁 溫接近飽和蒸汽一側(cè) 流體的溫度，總傳熱系數(shù)K接近空氣側(cè) 流體的對(duì)流給熱系數(shù).13. 氣液兩相平衡關(guān)系將取決于以下兩種情況： 若p *>p或C>C*則屬于解吸過程(2) 若p>p或C >C則屬于吸收過程14. 計(jì)算吸收塔的填料層高度，必須運(yùn)用如下三個(gè)方面的知識(shí)關(guān)聯(lián)計(jì)算：平衡線、操作線、_傳質(zhì)系數(shù)。15. 在一定空氣狀態(tài)下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分為自由水；首先除去的水分為_非結(jié)合水_；不能用干燥方法 除的水分為平衡

4、水。19. 精餾過程是利用 多次部分汽化 和多次部分液化 的原理進(jìn)行 完成的。20. 最小回流比是指塔板無窮時(shí)的回流比極限值。21. 由實(shí)驗(yàn)確定直管摩擦系數(shù)入與的關(guān)系。層流區(qū)摩擦系數(shù)入 與管壁粗糙度無關(guān)，入和關(guān)系為 入。湍流區(qū)，摩擦系數(shù)入 與粗糙度一及入都有關(guān)。而完全湍流區(qū)，摩擦系數(shù)入與_ _ 無關(guān)，僅與_粗糙度_有關(guān)。22. 某液體在內(nèi)徑為d1的管路中穩(wěn)定流動(dòng)，其平均流速為U1,當(dāng)它以相同的體積流量通過內(nèi)徑為d2 (d2i/2 )的管路時(shí)，則其平均流速為原來的4倍。23. 流量增大時(shí)，流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的阻力損失不變。24. 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：層流無徑向流動(dòng)，湍流有徑向 流動(dòng)_。25間

5、壁式換熱器的傳熱過程是對(duì)流_、導(dǎo)熱_、對(duì)流_。26. 對(duì)流體傳熱中普郎特準(zhǔn)數(shù)式為*入_,它反映了 _流體物性對(duì)對(duì)流傳熱的影響27. 在多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，通過各層的傳熱速率相同。28. 壓力下降溫度增高將有利于解吸的進(jìn)行。吸收因數(shù)A表示操作線斜率與平衡線斜率之比。當(dāng)A> 1時(shí)，增加塔高，吸收 率增大29. 吸收操作中，溫度不變，壓力增大，可使相平衡常數(shù)減小_，傳質(zhì)推動(dòng)力增大_。30. 作為干燥介質(zhì)的濕空氣，其預(yù)熱的目的_降低相對(duì)濕度_、_提高溫度33. 飽和液體進(jìn)料時(shí)，1' =_' =_匕。34. 在連續(xù)精餾塔中，進(jìn)行全回流操作，已測(cè)得相鄰兩板上液相組成分別為x i =

6、 0.7= 0.5 (均為易揮發(fā)組份摩爾分率)。已知操作條件下相對(duì)揮發(fā)度=3,則= , X*n=, 以液相組成表示的第n板的單板效率O35. 某二元物系的相對(duì)揮發(fā)度a=3，在具有理論板的精餾塔內(nèi)于全回流條件下作精餾塔操作，已知=0.3，貝U i =(由塔頂往下數(shù))36. 圖示吸液裝置中，吸入管尺寸為89mm 3.5mm ,管的下端 位于水面下2m,并裝有底閥及攔污網(wǎng)，該處的局部壓頭損失為28U 。若截面2-2處的真空度為32.2kPa ,由1-1截面至2-2截面的2g壓頭損失為1-。求：(1)吸入管中水的流量，m3 h1; (2)2 2g吸入口 1-1處的表壓。37. 在一套管式換熱器中，內(nèi)管

7、為 180mm 10mm的鋼管，內(nèi)管中熱水被冷卻，熱水流量為1800kg h 1，進(jìn)口溫度為800C，出口 為500C。環(huán)隙中冷卻水進(jìn)口溫度為200C，出口溫度為 450C ,Cp 4.186kJ kg 1 C 1，總傳熱系數(shù) K 1800W m 2 K 1。試求：(1) 冷卻水用量；(2) 并流流動(dòng)時(shí)的平均溫度差及所需的管子長度；(3) 逆流流動(dòng)時(shí)的平均溫度差及所需的管子長度。38. 用煤油從苯蒸氣與空氣的混合物中回收苯，要求回收 91%。入塔的混合氣中，含苯2% (摩爾分?jǐn)?shù))。入塔的煤油中， 含苯0.018%。溶劑用量為最小用量的1.6倍，操作溫度為520C , 壓力為101kPa。平衡關(guān)

8、系為丫 0.4X ,總傳質(zhì)系數(shù)Ky a 0.018kmol m 3 s 1。入塔氣體的摩爾流量為 0.018kmol m 2 s 1。 求填料層高度。39. 用泵將水以568m的流量由水池送入水塔。已知水塔液面比水池液面高出13 m,水塔和水池均通大氣，輸水管路均為$ 114X4無縫鋼管，管長200m （包括所有局部阻力損失的當(dāng)量長度）。摩擦阻力系數(shù)可取為0.02，此時(shí)泵的效率為72%試求:（1）管內(nèi)流速；（2）管路系統(tǒng)的總阻力損失；（3）泵的揚(yáng)程；（4）泵的有效功率。40. 有一套管式換熱器，內(nèi)管為54mm 2mm，外管為 116mm 4mm的鋼管。內(nèi)管中苯被加熱，苯進(jìn)口溫度為 50

9、6;C，出 口為800C。流量為3500kg h 1。套管中為p 196.1kPa的飽和水蒸氣 冷凝，冷凝的對(duì)流傳熱系數(shù)為10000W m 2 K 1。已知管內(nèi)壁的垢阻為0.0004m2 K W 1，管壁及管外側(cè)熱阻均可不計(jì)。苯的密度為 880kg m 3。試求：（1 ）加熱水蒸氣用量；（2）管壁對(duì)苯的對(duì)流 傳熱系數(shù)；（3 ）完成上述處理所需套管的有效長度。（Cp 1.86kJ kg 1 C 1 ，0.145W m 1 K 1 ，0.39 10 3Pa s，880kg m 3， p 196.1kPa下：飽和水蒸氣的飽和溫度 ts 119.6 C， 汽化熱 r 2205 kJ kg 1）41.

10、以純?nèi)軇┪漳郴旌蠚怏w中的溶質(zhì)A，入塔氣體量為0.031，溶質(zhì)的濃度為0.0417 （摩爾比，下同），要求吸收率為96%已知塔徑為1.2m，相平衡關(guān)系為1.5 X, 0.077 （s），且實(shí)際液氣比為最小液氣比的1.5倍。試求填料層高度。42. 20C的水密度為10003,粘度為10-3，以20m的流量在$ 51 X 3的水平管道內(nèi)流過,在管路上某處流體靜壓強(qiáng)為1.52（表壓），若管路的局部阻力可略去不計(jì)， 問距該處120m同一水 平線下游處流體靜壓強(qiáng)為多少？ （3 X 1031 X 105時(shí)，入 =0.31640.25）43. 某車間準(zhǔn)備用一臺(tái)離心泵將儲(chǔ)槽內(nèi)的熱水送到敞口的高位槽內(nèi)，已知管子

11、規(guī)格為60X 3.5鋼管，管內(nèi)流速為2.5 , 吸入管路的能量損失為23.6壓出管路的壓頭損失為420（均包括 全部的局部阻力損失在內(nèi)），其余參數(shù)見附圖示。試求該泵提供 的有效功率。44. 接觸法硫酸生產(chǎn)中用氧化后的高溫3混合氣予熱原料氣（2及空氣混合物），已知：列管換熱器的傳熱面積為100 m2,原料氣入口溫度11= 300C ,出口溫度t 2=430 C 3混合氣入口溫度 =560 C ,兩種流體的流量均為13000,熱損失為原料氣所得熱 量的6%,設(shè)兩種氣體的比熱均可取為1.05 11 ,且兩流體 可近似作為逆流處理，求：1. 3混合氣的出口溫度T2；2 .傳熱系數(shù)K （吊）。45. 在

12、某一直徑為0.6m的填料塔中，在20 C、760下，用清水對(duì)空氣一氨混合氣進(jìn)行逆流吸收操作，每小時(shí)向塔送入含31.5的混合氣480用（操作態(tài)），要求3的回收率為90%已知20C 的平衡關(guān)系為0.75x （x、y均為摩爾分率），出塔溶液中3的濃 度為平衡濃度的85%試求：（1）出塔溶液中氨的濃度（用摩爾分率表示）；（2）水用量（）;（3）已知?dú)庀囿w積總傳質(zhì)系數(shù)為0.09（m s），計(jì)算所需填料層高度（m 。46. 某廠準(zhǔn)備選用規(guī)格為©25X 2.5，長3m的管子組成的列管式換熱器來將25C的液體加熱到40C。已知液體的流量為36m，相對(duì)密度為1.1，平均比熱為2.9 （ K）,加熱劑用

13、410K的 飽和水蒸汽（走管外）其冷凝潛熱為2155，冷凝水在飽和溫度下排出，此換熱器的散熱損失為21000W,傳熱系數(shù) K =660（m K）,試求：（1）加熱劑的消耗量為多少？ （ 2）此換熱器應(yīng)用多少條管子 組成？47. 某廠用泵將地面上儲(chǔ)池中密度為 11003的堿液送至吸收 塔頂經(jīng)噴咀噴出，輸液管與噴咀連接處的壓強(qiáng)為 0.22 （表壓）。 泵的吸入管為108X 4的鋼管，管內(nèi)流速為0.9 ;壓出管徑為 56X 3的鋼管。儲(chǔ)槽中堿液深度為1.2m，池底至塔頂噴咀處的垂 直距離為19m取入=0.02，設(shè)吸入管路的阻力損失忽略不計(jì)，而壓出管路直管總長為22m各種局部阻力的當(dāng)量長度之和刀103

14、m,求此泵的有效功率為多少？48. 在套管換熱器中，用100C的水蒸汽將流率為1500的鹽水，由20C加熱至60C。鹽水比熱為2.5 （）,加熱內(nèi)管平 均直徑為50,蒸汽對(duì)管壁的給熱系數(shù)為10000 （帚），管壁對(duì)鹽水的給熱系數(shù)為800 （卅），忽略管壁熱阻，試求加熱管的管長。49. 在常壓逆流操作的填料塔內(nèi)，用純?nèi)軇㏒吸收混合氣體中的可溶組分 A。入塔氣體中A的摩爾分率為0.03，要求吸 收率為90% 已知操作條件下的解吸因數(shù)為 0.8，物系服從亨 利定律，與入塔氣體成平衡的液相濃度為 0.03 （摩爾分率）。試 計(jì)算：（1）操作液氣比為最小液氣比的倍數(shù)；（2）出塔液體的濃度；（3）完成上述

15、分離任務(wù)所需的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。50. 20 C的水密度為10003，粘度為10-3，以20mi的流量在© 51 X 3的水平管道內(nèi)流過，在管路上某處流體靜壓強(qiáng)為1.5 2（表壓），若管路的局部阻力可略去不計(jì)，問距該處120m同一水平線下游處流體靜壓強(qiáng)為多少 ？（3 X 1031 X 105時(shí)，入=0.31640.25）51 .對(duì)于間壁式換熱器：m1仃12） 22 （t 21） 等式成立的條 件是_穩(wěn)定傳熱_、_無熱損失_、_無相變化。52. 在氣體流量，氣相進(jìn)出口組成和液相進(jìn)口組成不變時(shí)，若減少吸收劑用量，則傳質(zhì)推動(dòng)力將減小，操作線將靠近平衡線。53. 某吸收塔中，物系的平衡線方程

16、為2.0x,操作線方程為 3.50.001,當(dāng) y1=0.06 2=0.0020 時(shí) 123.5 .55.若將同一轉(zhuǎn)速的同一型號(hào)離心泵分別裝在一條阻力很大，一條阻力很小的管路中進(jìn)行性能測(cè)量時(shí)，其測(cè)出泵的性能曲線相同。其實(shí)際供給管路的最大流量 不同。A. 過渡流 B. 層流 C. 湍流66. 一般情況下，溫度升高，液體的粘度（B ）;氣體的粘度（A ） oA. 增大 B. 減小 C. 不變67. 離心泵銘牌上標(biāo)明的是泵在（C ）時(shí)的主要性能參數(shù)。A流量最大；C.效率最高；B.壓頭最大；D.軸功率最小。68. 對(duì)一臺(tái)正在工作的列管式換熱器，已知a i = 116 （吊）、a 2 = 11600（吊

17、），要提高傳熱系數(shù)（K）,最簡單有效的途徑是（A ） oA. 設(shè)法增大a 1； B. 設(shè)法增大a 2； C.同時(shí)增大a 1和a2o69. 濕空氣經(jīng)預(yù)熱后，空氣的焓增大，而（ B ）oA. H，©都升高；B. H 不變©降低； C. H ,©都降低70. 恒速干燥階段，物料的表面溫度等于空氣的（B ） oA.干球溫度；B. 濕球溫度； C. 露點(diǎn)71. 離心泵的揚(yáng)程是（D ）A.實(shí)際的升揚(yáng)高度B.泵的吸液高度C. 液體出泵和進(jìn)泵的壓差換算成液柱高度D. 單位重量液體出泵和進(jìn)泵的機(jī)械能差值72. 間壁傳熱時(shí)，各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻（A ）A. 成正比 B. 成反

18、比 C. 沒關(guān)系73 .當(dāng)吸收質(zhì)在液相中的溶解度甚大時(shí)，吸收過程主要受（A ）控制，此時(shí)，總吸收系數(shù) K 近似等于（ ）。A. 氣膜；B. k ; C.氣液膜同時(shí)；D. k ; E.液膜；F. K ;74. 當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時(shí)，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因?yàn)椋˙ ）A.氣體的粘度太小B.氣體的密度太小C. 氣體比液體更容易起漩渦D. 氣體破壞了液體的連續(xù)性75. 若享利系數(shù)E值很大，依據(jù)雙膜理論，則可判斷過程的吸 收速率為（B ）控制。A. 氣膜； B. 液膜； C. 雙膜76. 對(duì)接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)溫度和壓力不變，而液相總濃度增加時(shí)其溶解度系數(shù)H將（C ），亨利系數(shù)E#（ C

19、 ）。A. 增加 B. 減少 C. 不變77. 通常所討論的吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時(shí)，完成一定的分率（D）。A.回收率趨向最高；B.吸收推動(dòng)力趨向最大；C.操作最為經(jīng)濟(jì)；D.填料層高度趨向無窮大。80. 對(duì)于沸騰傳熱，工業(yè)生產(chǎn)一般應(yīng)設(shè)法控制在（A ）沸騰下操作。A.泡核 B.穩(wěn)定的膜狀C. 不穩(wěn)定的膜狀81. 流體在最小管徑為層流的串聯(lián)管路中，則在其它管徑中的流型為( )A. 湍流 B.無法判斷層流 C. 可以是層流或湍流 D.82. 流體在管路中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)，具有( D )特點(diǎn)A. 呈平緩的層流 B. 呈勻速運(yùn)動(dòng)C. 在任何截面處流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)都相等；D. 任一截面

20、處的流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)不隨時(shí)間 而變化83. ( C )是指當(dāng)間壁兩側(cè)冷、熱流體之間的溫度為1K時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)通過單位傳熱面積，由熱流體傳給冷流體的熱A. 導(dǎo)熱系數(shù)； B.對(duì)流傳熱系數(shù)；C. 總傳熱系數(shù)84. 強(qiáng)化傳熱的主要途徑是( A )。A. 增大傳熱面積 B. 提高K值 C. 提高85. 對(duì)流傳熱方程中a 止t中，的厶t是指(C)溫度差。A. 內(nèi)壁與外壁 B. 冷熱流體的平均 C. 壁面與流 體間86. 對(duì)于逆流操作的吸收塔， 其它條件不變， 當(dāng)吸收劑用量趨于 最小用量時(shí)，則( D )。A.吸收推動(dòng)力最大； B.吸收率最高；C.出塔氣濃度最低； D.吸收液濃度趨于最高。87.

21、雙膜理論認(rèn)為吸收過程的阻力集中在（A ）。A.兩膜層中；B.界面上；C.液膜之中；D. 氣膜之中；88. 對(duì)于脫吸操作，其溶質(zhì)在液體中的實(shí)際濃度（B ）與氣相平衡的濃度。A. 小于； B. 大于； C. 等于；89. 將不飽和的空氣在總壓和濕度不變的情況下進(jìn)行冷卻而達(dá)到飽和時(shí)的溫度，稱為濕空氣的（）。A. 濕球溫度；B. 絕熱飽和溫度；C. 露點(diǎn)90. 在干燥流程中，濕空氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后，其溫度（A ），相對(duì)濕度（ ）。A.升高； B. 降低； C. 不變91. 套管冷凝器的內(nèi)管走空氣，管間走飽和水蒸汽，如果蒸 汽壓力一定，空氣進(jìn)口溫度一定，當(dāng)空氣流量增加時(shí)，傳熱系數(shù)K 應(yīng)（A ） oA.增大

22、，B.減小，C.基本不變。92. 在反應(yīng)器的單根冷卻蛇管內(nèi)通冷卻水， 其進(jìn)、出口溫度 分別為t 1 、t 2 ，蛇管外有熱流體穩(wěn)定流過，借攪拌器作用， 使熱流體保持均勻溫度 T（T為熱流體出口溫度），如冷卻蛇管長 度增大一倍，其它條件不變，問出口水溫t 2應(yīng)（A ） oA. 增大 B. 減小 C. 不變 D. 不一定93. 吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時(shí)，完成一定 的分率（ D ） 。A.回收率趨向最高；B.吸收推動(dòng)力趨向最大；C.操作最經(jīng)濟(jì)；D. 填料高度趨向無窮大。94. 傳質(zhì)單元數(shù)N0g （或N0l）（B ）。A. 取決于物系、設(shè)備、填料幾何特性和氣、液流率等操作 條件.B. 與設(shè)備形式無關(guān)，只與物系相平衡及進(jìn)出口濃度有關(guān).C . 與設(shè)備形式有關(guān)，也與物系相平衡及進(jìn)出口濃度有關(guān).95. 圓管的摩擦系數(shù)入=64公式的適用范圍是（）。96. 為使 U 形壓差計(jì)的靈敏