化學(xué)工程基礎(chǔ)試卷試題答案

1、一、判斷題1、量綱分析法的優(yōu)點(diǎn)是：雖未減少實(shí)驗(yàn)的工作量，但可以建立數(shù)學(xué)模型，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行量化計算。( )答案：錯2、當(dāng)流體充滿圓管做定態(tài)流動時，單位時間通過任一截面的體積流量相等。( )答案：錯3、強(qiáng)化傳熱過程最有效的途徑是增大傳熱面積。( )答案：錯4、液體在管內(nèi)做強(qiáng)制湍流流動時，如果流動阻力允許，為提高對流傳熱系數(shù)，增大流速的效果比減小管徑更為顯著。( )答案：對5、沸騰給熱和冷凝給熱同屬于對流傳熱，因?yàn)閮烧叨及橛辛黧w的流動。( )答案：對6、對于逆流操作的填料吸收塔，當(dāng)氣速一定時，增大吸收劑的比用量(即液氣比)，則出塔溶液濃度降低，吸收推動力增大。( )答案：對7、選用不同結(jié)構(gòu)的填料時

2、，填料提供的比表面積越大，越有利于吸收，不利于解吸。( )答案：錯8、液泛點(diǎn)是填料吸收塔的最佳操作點(diǎn)。吸收操作在此條件下進(jìn)行時，則吸收速率最大。( )答案：錯9、設(shè)計時，若R上升，并不意味D下降，操作中也可能有類似情況。( )答案：對10、吸收操作線方程是由物料衡算得出的，因而它與操作條件(壓強(qiáng)、溫度)、相平衡關(guān)系、塔板結(jié)構(gòu)等無關(guān)。( )答案：錯二、填空題1、處于同一水平面的液體，維持等壓面的條件必須是 、 、 。流體在管內(nèi)流動時，如要測取管截面上的流速分布，應(yīng)選用 流量計測量。答案：靜止的 連通著的 同一種連續(xù)的液體 皮托2、如下圖所示，密封容器中盛有的油品，U形管中指示液為水(),、恰好在

3、同一水平面上，、及也在同一高度上，,則各點(diǎn)的_,_,_,_,_。（表壓值，均以為單位）答案：0；100；340；300；2003、離心泵特性曲線通常包括_曲線、_曲線和_曲線，這些曲線表示在一定的_下，輸送某種特定液體時泵的性能，泵制造廠所提供的特性曲線是用_作為工作介質(zhì)測定的。答案：揚(yáng)程：效率；軸功率；轉(zhuǎn)速；清水4、吸收過程物料衡算時的基本假定是:(1) _，(2) _。當(dāng)進(jìn)塔混合氣中的溶質(zhì)含量較低(例如小于5%10%)時，通常稱為低濃度氣體吸收；其特點(diǎn)為：(1) _，(2) _。答案：氣相中惰性氣體不溶于液相；吸收劑不揮發(fā)；G、L為常數(shù)；吸收過程是等溫的5、某精餾塔的設(shè)計任務(wù)為：原料F，要

4、求塔頂為，塔底為。設(shè)計時若選定的R不變，加料熱狀態(tài)由原來的飽和蒸氣加料改為飽和液體加料，則所需的理論板數(shù)_，提餾段上升蒸氣量_，提餾段下降液體量_，精餾段上升蒸氣量V_，精餾段下降液體量L_。(增加，不變，減少)答案：減少；增加；增加；不變；不變6、在大容積沸騰時液體沸騰曲線包括_、_和_三個階段。實(shí)際操作應(yīng)控制在_，在這一階段內(nèi)，傳熱系數(shù)隨著溫度差的增加而_。答案：自然對流；核狀沸騰；膜狀沸騰；核狀沸騰；增加7、在吸收塔某處，氣相主體濃度y=0.025，液相主體濃度x=0.01，氣相傳質(zhì)分系數(shù)ky=2kmol/m2·h，氣相傳質(zhì)總Ky=1.5kmol/m2·h，則該處氣液

5、界面上氣相濃度yi應(yīng)為_。平衡關(guān)系y=0.5x。答案：0.018、比較溫度、壓力對亨利系數(shù)、溶解度常數(shù)及相平衡常數(shù)的影響：當(dāng)溫度升高時，亨利系數(shù)E_，相平衡常數(shù)m_，系數(shù)H_。對接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓增加時，亨利系數(shù)E_，相平衡常數(shù)m_，系數(shù)H_。答案：增大；增大；增大；不變；減少；不變9、完成一分離任務(wù)需要的填料層高度為8m，所用填料的等板高度HETP為0.5m，若改用板式塔，則完成這一分離任務(wù)所需的理論塔板數(shù)(包括塔釜)為_。答案：1610、當(dāng)噴淋量一定時，填料塔單位高度填料層的壓力降與塔氣速關(guān)系線上存在兩個轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其中下轉(zhuǎn)點(diǎn)稱為_，上轉(zhuǎn)點(diǎn)稱為_。答案：載點(diǎn)；泛點(diǎn)11、

6、塔板上液體流量愈大，則板上的液面落差愈_，堰上的液層高度愈_，液體在降液管中的停留時間愈_。答案：大；高；短12、進(jìn)出口溫度分別為85和40的熱流體對進(jìn)口溫度為20的冷流體進(jìn)行加熱，規(guī)定冷流體出口溫度不超過40，則必須采用_操作。答案：并流13、列管換熱器中，用飽和水蒸氣加熱空氣?？諝庾吖軆?nèi)，蒸汽走管間，則管壁溫度接近_的溫度。答案：水蒸氣14、對一定操作條件下的填料吸收塔，如將塔料層增高一些，則塔的將_。答案：不變15、對于氣體，溫度升高，黏度_。答案：增大16、當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?45mmHg測得一容器內(nèi)的絕對壓強(qiáng)為350mmHg，則真空度為 。測得另一容器內(nèi)的表壓強(qiáng)為1360 mmHg，則其絕

7、對壓強(qiáng)為2105mmHg。答案：395mmHg三、選擇題1、強(qiáng)制對流(無相變)流體的對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式來自_。A、理論方法 B、量綱分析法C、數(shù)學(xué)模型法 D、量綱分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法答案：D2、離心泵的調(diào)節(jié)閥開大時， A、吸入管路阻力損失不變 B、泵出口的壓力減小C、泵入口的真空度減小 D、泵工作點(diǎn)的揚(yáng)程升高答案： B3、填料塔的吸收面積等于_。A、塔內(nèi)填料總表面積 B、塔的截面積 C、塔內(nèi)潤濕的填料表面積 D、塔的側(cè)面積答案：C4、操作中的精餾塔，保持F，q，不變，減小，則A、D增大，R減小 B、D不變，R增加C、D減小，R增加 D、D減小，R不變答案： C5、某二元混合物，a=3，全回流

8、條件下xn=0.3，則yn-1=_ _。A、 0.9 B、 0.3 C、 0.854 D、 0.794答案： B 6、將流率為800kmol/h，組成為0.4的二元理想溶液精餾分離。要求塔頂產(chǎn)品組成達(dá)到0.7，塔底產(chǎn)品組成不超過0.1，泡點(diǎn)進(jìn)料，回流比為2.5。要使塔頂采出量達(dá)到500kmol/h，_。A、增加塔板數(shù) B、加大回流比 C、改變進(jìn)料熱狀態(tài) D、增加進(jìn)料量答案：D7、定性溫度是指A、流體進(jìn)出口溫度平均值 B、膜溫C、壁溫 D、傳熱計算準(zhǔn)數(shù)式中的物理性質(zhì)取值溫度答案：D8、在氣體處理量一定時，減小吸收劑用量，則吸收推動力_。A、增大 B、不變 C、減小 D、不確定答案：C9、為了在某

9、固定空間造成充分的自然對流，有下列兩種說法：(1)加熱器應(yīng)置于該空間的上部；(2)冷凝器應(yīng)置于該空間的下部。正確的結(jié)論應(yīng)該是_。A、這兩種說法都對 B、這兩種說法都不對C、第一種說法對，第二種說法錯 D、第一種說法錯，第二種說法對答案：B10、精餾過程的操作線為直線，主要基于_。A、塔頂泡點(diǎn)回流 B、恒摩爾流假定 C、理想物系 D、理論板假定答案：B四、計算1、用離心泵20的水從貯槽送到水洗塔頂部，槽內(nèi)水位維持恒定。各部分相對位置如本題附圖所示。管路的直徑均為，在操作條件下，泵入口處真空表的讀數(shù)為；水流經(jīng)吸入管與排出管（不包括噴頭）的能量損失可分別按與計算，由于管徑不變，故式中u為吸入或排出管

10、的流速m/s。排水管與噴頭連接處的壓強(qiáng)為98.07103Pa（表壓）。試求泵的有效功率。解：選取貯槽水面為基準(zhǔn)水平面，亦截面，泵入口處為截面，排水管內(nèi)側(cè)為截面，如圖所示。首先在截面和應(yīng)用柏努利方程由題意代入方程得 解得u=2.0m/s。然后在截面和截面應(yīng)用柏努利方程其中代入得流體得質(zhì)量流量有效功率 2、在逆流換熱器中，用初溫為20的水將1.25kg/s的液體（比熱容為1. 9kJ/ (kg·）、密度為850kg/m3），由80冷卻到30。換熱器的列管直徑為25mm 2. 5rnm,水走管方。水側(cè)和液體側(cè)的對流傳熱系數(shù)分別為0. 85kW（m2·）和1. 70kW(m2

11、83;），污垢熱阻可忽略。若水的出口溫度不能高于50，試求換熱器的傳熱面積。解：先求總傳熱系數(shù)，因?yàn)楹雎晕酃笩嶙瑁瑒t 其中，將上數(shù)據(jù)代人公式 得=4716W（m2·）。 再以臨界條件算得 水2050 液體3080 所以 又因?yàn)镵oSotm =Wccpc (t2 t1）代入數(shù)據(jù)得 解得So =8.3m2。3、有一吸收塔，塔內(nèi)裝有25mm25mm3mm的拉西環(huán)，其比表面積a=204(假設(shè)全部潤濕)，在20、1atm下操作?？諝?丙酮混合氣中含有6%(體積分?jǐn)?shù))的丙酮，混合氣量為1400(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。塔頂噴淋的清水量為3000kg/h，丙酮回收率=98%。平衡關(guān)系為y=1.68x(x、y為

12、摩爾分?jǐn)?shù))。已知塔徑D=0.675m，總傳質(zhì)系數(shù)。試求：(1)傳質(zhì)單元數(shù)；(2)填料層高度H解：先將流量化為摩爾流量 (1) (2)本題前面已求出的，是流量而不是流率，因此需求塔的橫截面積A。4、在一常壓精餾塔內(nèi)分離苯和甲苯混合物，塔頂為全凝器，塔釜間接蒸汽加熱。進(jìn)料量為1000kmol/h，含苯0.4，要求塔頂餾出液中含苯0.9（以上均為摩爾分率），苯的回收率不低于90%，泡點(diǎn)進(jìn)料，泡點(diǎn)回流。已知a=2.5，取回流比為最小回流比的1.5倍。試求：（1）塔頂產(chǎn)品量D、塔底殘液量W及組成xw；（2）最小回流比；（3）精餾段操作線方程；（4）提餾段操作線方程；（5）從與塔釜相鄰的塔板上下降的液相組成為多少（6）若改用飽和蒸汽進(jìn)料，仍用（4）中所用回流比，所需理論板數(shù)為多少？解：（1）塔頂產(chǎn)品量