化工原理題五及答案

1、化工原理題五及答案（本題10分）一、選擇題（每小題2分）有兩種關(guān)于粘性的說(shuō)法：（1）無(wú)論是靜止的流體還是運(yùn)動(dòng)的流體都具有粘性。（2）粘性只有在流體運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)表現(xiàn)出來(lái)。正確的結(jié)論應(yīng)是（）這兩種說(shuō)法都對(duì)B.這兩種說(shuō)法都不對(duì)C.第一種說(shuō)法對(duì)，第二種說(shuō)法不對(duì) D.第二種說(shuō)法對(duì)，第一種說(shuō)法不離心泵吸入管路底閥的作用是（阻攔液體中的固體顆粒C.避免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象）。防止啟動(dòng)前充入的液體從泵內(nèi)漏出D.維持最低的允許吸上高度二元溶液連續(xù)精餾計(jì)算中，進(jìn)料熱狀況的變化將引起以下線的變化（）。A.提餾段操作線與q線B-平衡線。.平衡線與精餾段操作線。.平衡線與q線下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）。A.溶解度系數(shù)H值很大，為易溶

2、氣體B.亨利系數(shù)E很大，為易溶氣體；亨利系數(shù)E很大，為難溶氣體。.相平衡常數(shù)值m很大，為難溶氣體.關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）傳熱過(guò)程中總傳熱系數(shù)K實(shí)際是個(gè)平均值總傳熱系數(shù)K隨著所取的傳熱面不同而異總傳熱系數(shù)K可用來(lái)表示傳熱過(guò)程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無(wú)關(guān)要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手（本題10分）二、判斷題（對(duì)的打寸，錯(cuò)的打X，每題1分） 在精餾塔內(nèi)任意一塊理論板，其氣相露點(diǎn)溫度大于液相的泡點(diǎn)溫度。（）根據(jù)恒摩爾流假設(shè)，精餾塔內(nèi)氣、液兩相的摩爾流量一定相等。（）3 .精餾段操作線方程為y=0.65x+0.4，絕不可能。（）強(qiáng)差的大小可以用一定高度的液體柱來(lái)表示。（）連續(xù)方程所反映

3、的管路各截面上流速的變化規(guī)律與管路上是否裝有管件、閥門(mén)或輸送設(shè)備等無(wú)關(guān)。（） TOC o 1-5 h z 離心泵的軸功率一般隨流量增大而增大，當(dāng)流量為零時(shí)，軸功率亦為零。（）在套管式換熱器中，增大管內(nèi)流體的擾動(dòng)不僅對(duì)管內(nèi)傳熱起促進(jìn)作用，而且 對(duì)整個(gè)傳熱過(guò)程都起顯著的強(qiáng)化作用。（） 一般來(lái)說(shuō)，純液體的導(dǎo)熱系數(shù)比其溶液的導(dǎo)熱系數(shù)小。（）離心泵的“氣縛”與“氣蝕”現(xiàn)象，其本質(zhì)是相同的。（）由于溫度對(duì)溶解度系數(shù)有影響，溫度升高，溶解度系數(shù)越小，所以升溫有利于解吸。（） （本題80分）三、計(jì)算題（20分）某化工廠的開(kāi)口貯槽內(nèi)盛有密度為1100kg/m3的溶液，今用泵將溶液從貯槽送至吸收塔1的頂部，經(jīng)噴頭

4、2噴到塔內(nèi) 以吸收某種氣體，如圖所示。已知輸送管路與噴頭連 接處的表壓強(qiáng)為30kPa，連接處高于貯槽內(nèi)液面20m， 輸送管路為饑7X2.5mm，送液量為15m3/h，已測(cè)得溶 液在管路系統(tǒng)的能量損失為150J/kg，泵的效率為0.7。 求泵的軸功率。（20分）在列管換熱器中，用熱水加熱冷水，熱水流量為4.5X103kgh-1， 溫度從95C冷卻到55C，冷水溫度從20C升到50C，總傳熱系數(shù)為2.8X103 Wm-2、C-1。假設(shè)冷、熱兩股流體的比熱相同。試求：冷水流量；兩種液體 作逆流時(shí)的平均溫度差和所需要的換熱面積；兩種流體作并流時(shí)的平均溫度差 和所需要的換熱面積。（20分）在逆流操作的吸

5、收塔中，每小時(shí)能從混合氣體中吸收200kgSO2, 已知該塔的實(shí)際用水量比最小耗用量大65%。試計(jì)算每小時(shí)實(shí)際用水量（kg/h）。進(jìn)塔氣體中含SO218%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。其余為惰性氣體，平均摩爾質(zhì)量可取為28, 在操作條件下的氣液相平衡關(guān)系為：y* = 26.7X。（20分）在一常壓連續(xù)精流塔中，分離苯一甲苯混合液，原料液處理量為1000Kmol/h，含苯30% （摩爾分?jǐn)?shù)，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料。要求溜出液中含苯不低 于95%，釜液中含苯不高于5%，回流比為2.5,試計(jì)算:（1）塔頂、塔底產(chǎn)品的流量；（2）精流段上升蒸汽量和下降液體量。1試題五答案1234567 ；89XVXXVXXXVX三、1.解

6、:取貯槽液面為1 1截面，管路出口為2 2截面，并以1 1截面為基準(zhǔn)水 平面，在兩截面間列柏努利方程。 TOC o 1-5 h z gZ1 + 號(hào) + P *2+ 專(zhuān) + % + 七8 分e式中Z=0 p1=p2=0 (表壓)2=2.9m/sh =143J/kg4 分將上述各項(xiàng)數(shù)值代入，則Z = 15m8 分2.解:逆流時(shí)，=(140 - 60) -(180 -120) =69.5 C8 分m14060ln180 120Q = Wc(t t ) = 2000 x 3000 x (120 60) = 105 W8 分213600A Q105A= = 14.4m 24 分KAt100 x 69.5解:氣相進(jìn)塔組成0.18/64乂 = 0.08761 0.18/64 + (1 0.18)/280.0876Y = 0.0961 1 0.08764分4分4分4分3分3分4分4分V(Y -Y ) = 200 = 3.25kmol / h i 264L =竺Y2)=旦25= 869kmol / hmin X * - X 0.096/26.7 - 0吸收劑用量LL = 1.65 x Lmin= 1.65 x 869 = 434.kmol /h = 25813.8kg /h解：全塔物料衡算D+W=F=10003分D