化工原理復習題及答案

1、1 .某精儲塔的設(shè)計任務(wù)為：原料為 F, Xf ,要求塔頂為Xd ,塔底為Xw I 設(shè)計時假設(shè)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,那么所需理論板數(shù) N 減小 ,提儲段上升蒸汽量V 增加 ,提 儲段下降液體量L1增加 ,精儲段上升蒸汽量V 不變 ,精儲段下降液體量L不變 .增加,不變,減少2 .某二元理想溶液的連續(xù)精儲塔 3留出液組成為Xa=0.96摩爾分率.精微段操 作線方程為y=0.75x+0.24.該物系平均相對揮發(fā)度a =2.2,此時從塔頂數(shù)起的第二塊理論板上升蒸氣組成為 y2=.3 .某精儲塔操作時,F, Xf ! q, V保持不變,增加回流比R,那么

2、此時Xd增加 ,Xw減小 ,D減小,L/V 增加 .增力口,不變,減少6 .靜止、連續(xù)、一同種一的流體中,處在_同一水平面各點的壓力均相等.7 .水在內(nèi)徑為小105m佛2.5mm的直管內(nèi)流動,水的黏度為 1.005mPas, 密度為1000kg m3流速為1m/s,那么 品=,流動類型為 湍流.8 .流體在圓形管道中作層流流動,如果只將流速增加一倍,那么阻力損失為原來 的_4倍；如果只將管徑增加一倍,流速不變,那么阻力損失為原來的 1/4 倍.9 .兩個系統(tǒng)的流體力學相似時,雷諾數(shù)必相等.所以雷諾數(shù)又稱作相似準數(shù).10 .求取對流傳熱系數(shù)常常用 量綱分析法,將眾多影響因素組合成假設(shè)干 無因次數(shù)

3、群 數(shù)群,再通過實驗確定各 無因次數(shù)群之間的關(guān)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、對流和輻射.12 .在列管式換熱器中,用飽和蒸氣加熱空氣,此時傳熱管的壁溫接近 飽和蒸 汽一側(cè) 流體的溫度,總傳熱系數(shù)儂近空氣側(cè)_流體的對流給熱系數(shù).13 .氣液兩相平衡關(guān)系將取決于以下兩種情況：(1) 假設(shè)p*p或CC*那么屈丁解吸過程(2) 假設(shè)pp*或C*C 那么屬于吸收過程14 .計算吸收塔的填料層高度,必須運用如下三個方面的知識關(guān)聯(lián)計算： 平衡線、操作線、傳質(zhì)系數(shù) .15 .在一定空氣狀態(tài)下枯燥某物料,能用枯燥方法除去的水分為 自由水_; 首先除去的水分為非

4、結(jié)合水；不能用枯燥方法除的水分為 平衡水19 .精儲過程是利用 屢次局部汽化和屢次局部液化 的原理進行完成的.20 .最小回流比是指 塔板無窮時的回流比極限值.21 .由實驗確定直管摩擦系數(shù) 人與Re的關(guān)系.層流區(qū)摩擦系數(shù) 人與管壁 粗糙度無關(guān),入和Re關(guān)系為人/Re.湍流區(qū),摩擦系數(shù)人與 粗糙度_及入/Re都有關(guān).而完全湍流區(qū),摩擦系數(shù) 入與_ Re _無關(guān),僅與_粗糙 度有關(guān).22 .某液體在內(nèi)徑為&的管路中穩(wěn)定流動,其平均流速為 U1,當它以相同的體 積流量通過內(nèi)徑為d2(d2=&/2)的管路時,那么其平均流速為原來的4倍.23 .流量增大時,流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計的阻力損失 不變.24 .

5、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：_層流無徑向流動,_湍流有徑向流動_.25 .間壁式換熱器的傳熱過程是 對流、導熱、對流.26 .對流體傳熱中普郎特準數(shù)式為 Pr=Cp*u/入_,它反映了 _流體物性對對流傳 熱的影響27 .在多層平壁穩(wěn)定熱傳導中,通過各層的傳熱速率 相同.28 .壓力下降溫度_蹭高將有利于解吸的進行.吸收因數(shù) A表示 操作線斜率L/G.平衡線斜率 m 之比.當A?1時,增加塔高,吸收率蹭大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)推動力增大.30 .作為枯燥介質(zhì)的濕空氣,其預(yù)熱的目的 降低相又t濕度二_提升溫度33.34.飽和液體進料時,q= 1 ;L = L

6、+F;V = V 0在連續(xù)精儲塔中,進行全回流操作,已測得相鄰兩板上液相組成分別為 x n-1= 0.7, Xn=0.5 均為易揮發(fā)組份摩爾分率.操作條件下相對揮發(fā)度=3,那么yn=以液相組成表示的第n板的單板效率El35.某二元物系的相對揮發(fā)度a =3,在具有理論板的精儲塔內(nèi)于全回流條件下作精儲塔操作,xn=0.3,那么yn-1= 36 .圖示吸液裝置中,吸入管尺寸為 489mmM3.5mm,由塔頂往下數(shù),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 82g1o假設(shè)截面2-2處的真求：1吸入空度為32.2kPa ,由1-1截面至2-2,截面的壓頭損失為2 2g卻,熱水流量

7、為1800kg h,進口溫度為80C,出口為500C2 u內(nèi)管中熱水被冷環(huán)隙中冷卻水進口溫度為200C,出口溫度為450C, cp =4.186kJ kg尸C,總傳熱系數(shù)K =1800W m K試求：1冷卻水用量；2并流流動時的平均溫度差及所需的管子長度；3逆流流動時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% 摩爾分數(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)系為Y* = 0.4X,總傳 質(zhì)系數(shù)Ky a =0.018kmol m- s.入塔氣體的摩

8、爾流量為0.018kmol m s求填料層高度.39.用泵將水以568n3/h的流量由水池送入水塔.水塔液面比水池液面高出13m,水塔和水池均通大氣,輸水管路均為4 114X4mm己縫鋼管,管長200m包括所有局部阻力損失的當量長度.摩擦阻力系數(shù)可取為0.02 ,此時泵的效率為72%試求：1管內(nèi)流速；2管路系統(tǒng)的總阻力損失；3泵的揚程；4泵的有效功率.40 .有一套管式換熱器,內(nèi)管為 454mmM2mm,外管為4116mm父4mm的鋼 管.內(nèi)管中苯被加熱,苯進口溫度為 50C,出口為80C.流量為3500kg,h. 套管中為p=19 6k P a勺飽和水蒸氣冷凝,冷凝的對流傳熱系數(shù)為 1 0

9、0 0 0,的2 K,.管內(nèi)壁的垢阻為0.0004m 2 K,W,管壁及管外側(cè)熱阻 均可不計.苯的密度為880kg巾工.試求：1加熱水蒸氣用量；2管壁對 苯的對流傳熱系數(shù)；3完成上述處理所需套管的有效長度.cp =1.86kJ kg,f, 九=0.145W,m/K, N = 0.39父 10Pa s , P = 880kg .m、p=196.1kPa下：飽和水蒸氣的飽和溫度 ts=119.6P,汽化熱 r =2205kJ kg41 .以純?nèi)軇┪漳郴旌蠚怏w中的溶質(zhì) A,入塔氣體量為0.031kmol/s ,溶 質(zhì)的濃度為0.0417 摩爾比,下同,要求吸收率為96%塔徑為1.2m,相平衡關(guān)系為

10、Y=1.5X, Ka=0.077kmol/ mis,且實際液氣比為最小液氣比的 1.5倍.試求填料層高度.42 . 20 c的水密度為1000kg/m,粘度為10-3Pa.s,以20nVh的流量在小51 x 3mm的水平管道內(nèi)流過,在管路上某處流體靜壓強為1.5 kgf/cm 2表壓,假設(shè)管 路的局部阻力可略去不計,問距該處120m同一水平線下游處流體靜壓強為多少 Pa? Re=3 x 103-1 x 105 時,入=0.3164/Re0.2543 .某車間準備用一臺離心泵將儲槽內(nèi)的熱水送到敞口的高位槽內(nèi),管子規(guī)格為60X 3.5mm鋼管,管內(nèi)流速為 2.5m/s ,吸入管路的能量損失為 23

11、.6J/kg壓出管路的壓頭損失為4mHO 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.P裱=98Qkg, in-344 .接觸法硫酸生產(chǎn)中用氧化后的高溫 SO混合氣予熱原料氣SO及空氣混 合物,：列管換熱器的傳熱面積為 100 m2,原料氣入口溫度t1=300C,出 口溫度12=430 C .SO3混合氣入口溫度二560 C ,兩種流體的流量 均為13000kg/h,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1.05kJ.K-1.kg-1,且兩流體 可近似作為逆流處理,求：1. SO混合氣的出口溫度T2；2 .傳熱系數(shù)K w/ (nik).45.在某一

12、直徑為0.6m的填料塔中,在20C、760mmHgS用清水對空氣 一氨混合氣進行逆流吸收操作,每小時向塔送入含NH1.5mol%的混合氣480m(操 作態(tài)),要求NH的回收率為90%20c的平衡關(guān)系為y=0.75x (x、y均為 摩爾分率),出塔溶液中NH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(kg/h); (3)氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)3 為0.09kmol/(nm - s),計算所需填料層高度(項.46.某廠準備選用規(guī)格為4 25X 2.5mm長3m的管子組成的列管式換熱器來 將25c的液體加熱到40 Co液體的流量為36m /h ,相對密度為1.

13、1 ,平 均比熱為2.9kJ/ (kg K),加熱劑用410K的飽和水蒸汽(走管外)其冷凝潛熱 為2155kJ/kg ,冷凝水在飽和溫度下排出,此換熱器的散熱損失為21000必傳熱 2系數(shù) K =660 w/ (m K),試求：(1)加熱劑的消耗量為多少kg/.h ? (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池中密度為1100kg/m3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為 0.22at (表壓).泵的吸入管為108X4mm 的鋼管,管內(nèi)流速為0.9m/s ;壓出管徑為56X 3mm勺鋼管.儲槽中堿液深度為 1.2m,池底至塔頂噴咀處的垂直距離為19m,取入

14、=0.02 ,設(shè)吸入管路的阻力損失忽略不計,而壓出管路直管總長為22m,各種局部阻力的當量長度之和工Le=103m求此泵的有效功率為多少 kw?48 .在套管換熱器中,用100c的水蒸汽將流率為1500kg/h的鹽水,由20c 加熱至60C.鹽水比熱為2.5kJ/ (kg.K),加熱內(nèi)管平均直徑為50mm蒸汽對 管壁的給熱系數(shù)為10000W/ (M.K),管壁對鹽水的給熱系數(shù)為 800W/ (M.K), 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% 操作條件下的 解吸因數(shù)為0.8

15、,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) 完成上述別離任務(wù)所需的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)Nog.50. 20c的水密度為1000kg/m3,粘度為10-3Pa.s,以20mVh的流量在(|)51X3mm 的水平管道內(nèi)流過,在管路上某處流體靜壓強為1.5 kgf/cm2(表壓),假設(shè)管路的局 部阻力可略去不計,問距該處120m同一水平線下游處流體靜壓強為多少Pa?(Re=3X 103-1 x 105 時,入=0.3164/Re.25)51 .對于間壁式換熱器：mCp (T 1-T2) =mzCp

16、 (t 2-t 1)=KAAt m 等式成豆的 條件是穩(wěn)定傳熱、無熱損失、無相變化 .52 .在氣體流量,氣相進出口組成和液相進口組成不變時,假設(shè)減少吸收劑 用量,那么傳質(zhì)推動力將 _減小,操作線將靠近 平衡線,53 .某吸收塔中,物系的平衡線方程為y=2.0x,操作線方程為y=3.5x+0.001,當 yi=0.06,y 2=0.0020 時,x 1=,X2=,L/G= 3.5 .55.假設(shè)將同一轉(zhuǎn)速的同一型號離心泵分別裝在一條阻力很大,一條阻力很小 的管路中進行性能測量時,具測出泵的性能曲線 相同.其實際供給管路的最大 流量不同.A. 過渡流 B. 層流 C. 湍流66.一般情況下,溫度升

17、高,液體的粘度 B ;氣體的粘度 A .1 . 增大 B. 減小 C. 不變67 .離心泵銘牌上標明的是泵在C 時的主要性能參數(shù).A流量最大；C.效率最高；B.壓頭最大；D.軸功率最小.68 .對一臺正在工作的列管式換熱器, ai = 116W/m.k、a 2=11600W/m.k,要提升傳熱系數(shù)K,最簡單有效的途徑是 A .A.設(shè)法增大a 1; B.設(shè)法增大a 2; C.同時增大a 1和a 2.69 .濕空氣經(jīng)預(yù)熱后,空氣的始增大,而 B .A. H ,小都升高；B. H 不變小降低；C. H ,小都降低70 .恒速枯燥階段,物料的外表溫度等于空氣的 B .A.干球溫度；B.濕球溫度；C.

18、露點71 .離心泵的揚程是D A. 實際的升揚高度 B.泵的吸液高度C. 液體出泵和進泵的壓差換算成液柱高度D. 單位重量液體出泵和進泵的機械能差值72 .間壁傳熱時,各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻A A. 成正比 B. 成反比 C. 沒關(guān)系73 .當吸收質(zhì)在液相中的溶解度甚大時, 吸收過程主要受A 限制,此時, 總吸收系數(shù)K近似等.A. 氣膜；B. k ； C.氣液膜同時；D. k ； E.液膜；F. K ；74 .當離心泵內(nèi)充滿空氣時,將發(fā)生氣縛現(xiàn)象,這是由于B 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 .假設(shè)享利系數(shù)E值很大,依據(jù)雙膜

19、理論,那么可判斷過程的吸收速率為B 限制.A. 氣膜； B. 液膜；C, 雙膜76 .對接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng),當溫度和壓力不變,而液相總濃度增加時其溶解度系數(shù)H將C ,亨利系數(shù)EW C .A. 增加 B. 減少 C. 不變77 .通常所討論的吸收操作中,當吸收劑用量趨于最小用量時,完成一定的分率D .A.回收率趨向最高；B.吸收推動力趨向最大；C.操作最為經(jīng)濟；D.填料層高度趨向無窮大.80 .對于沸騰傳熱,工業(yè)生產(chǎn)一般應(yīng)設(shè)法限制在 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,那么在其它管徑中的流型為A.湍流 B.層流 C.可

20、以是層流或湍流 D.無法判斷82 .流體在管路中作穩(wěn)態(tài)流動時,具有 D 特點.A.呈平緩的層流 B.呈勻速運動C. 在任何截面處流速、流量、壓強等物理參數(shù)都相等；D. 任一截面處的流速、流量、壓強等物理參數(shù)不隨時間而變化83 . C 是指當間壁兩側(cè)冷、熱流體之間的溫度為 1K時,在單位時間內(nèi)通過 單位傳熱面積,由熱流體傳給冷流體的熱能.A. 導熱系數(shù)； B. 對流傳熱系數(shù)； C. 總傳熱系數(shù)84 .強化傳熱的主要途徑是A .A.增大傳熱面積B. 提升K值 C. 提升85 .對流傳熱方程中Q=a AAt中,的At是指C 溫度差.A.內(nèi)壁與外壁 B.冷熱流體的平均C. 壁面與流體問86 .對于逆流

21、操作的吸收塔,其它條件不變,當吸收劑用量趨于最小用量時,那么 D .A.吸收推動力最大；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 .雙膜理論認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 .對于脫吸操作,其溶質(zhì)在7體中的實際濃度 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行冷卻而到達飽和時的溫度, 稱為濕空氣的.A. 濕球溫度；B.絕熱飽和溫度；C. 露點90 .在枯燥流程中,濕空氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后,其溫度A ,相對濕度.A.升高； B. 降低； C. 不

22、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 氣進口溫度一定,當空氣流量增加時,傳熱系數(shù)K應(yīng)A .A.增大,B.減小,C.根本不變.92 .在反響器的單根冷卻蛇管內(nèi)通冷卻水,其進、出口溫度分別為t i 1t 2 ,蛇管外布一熱流體穩(wěn)定流過,借攪拌器作用,使熱流體保持均勻溫度TT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,當吸收劑用量趨于最小用量時,完成一定的分率D . A.回收率趨向最高；B.吸收推動力趨向最大；C.操作最經(jīng)濟；D.填料高度趨向 無窮大.94 .傳質(zhì)單元數(shù)Ng 或Ml 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出口濃度有關(guān).C.與設(shè)