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文檔簡介
化工原理試題庫試題一一:填空題(18分)1、某設備上,真空度的讀數(shù)為80mmHg,其絕壓=________mH20=__________Pa.該地區(qū)的大氣壓為720mmHg。2、常溫下水的密度為1000Kgm3,粘度為1cp,在d內(nèi)100mm的管內(nèi)以3ms速度流動,其流動類型為______________。3、流體在管內(nèi)作湍流流動時,從中心到壁可以__________.___________.__________________.4、氣體的粘度隨溫度的升高而_________,水的粘度隨溫度的升高_______。5、水在管路中流動時,常用流速范圍為_______________m,低壓氣體在管路中流動時,常用流速范圍s為_______________________m。s6、離心泵與往復泵的啟動與調(diào)節(jié)的不同之處是:離心泵 _________________.__________________.往復泵___________________.__________________.7、在非均相物糸中,處于 ____________狀態(tài)的物質,稱為分散物質,處于__________狀態(tài)的物質,稱為分散介質。8、間竭過濾操作包括 。9、傳熱的基本方式為 。10、工業(yè)上的換熱方法有 。11、 稱為_______________,其物理意義為 ____________________________.__________________________,提高管內(nèi) 值的有效方法 ____________.提高管外 值的有效方法 ______________________________________12、蒸汽冷凝有二種方式,即 _____________和________________。其中,由于_________________________________________,其傳熱效果好。二:問答題(36分)1、一定量的流體在圓形直管內(nèi)作層流流動, 若將其管徑增加一倍, 問能量損2、何謂氣縛現(xiàn)象?如何防止?
。失變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?、何謂沉降?沉降可分為哪幾類?何謂重力沉降速度?4、在列管式換熱器中,用飽和蒸汽加熱空氣,問:1)傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度?2)傳熱糸數(shù)K接近于哪一種流體的對流傳熱膜糸數(shù)?3)那一種流體走管程?那一種流體走管外?為什么?5、換熱器的設計中為何常常采用逆流操作?6、單效減壓蒸發(fā)操作有何優(yōu)點?三:計算題(46分)0.03,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力表上1、如圖所示,水在管內(nèi)作穩(wěn)定流動,設管路中所有直管管路的阻力糸數(shù)為的讀數(shù)為5mH20,若管徑為100mm,求流體的流量及閥的局部阻力糸數(shù)?2、在一列管式換熱器中,用冷卻將1000C的熱水冷卻到500C,熱水流量為60m3,冷卻水在管內(nèi)流動,溫度從200C升到450C。已知傳熱糸數(shù)K為2000wh,換熱管為252.5mm的鋼管,長為3m.。求冷卻水量和換熱管數(shù)m2.C(逆流)。已知:熱水960KC熱水C冷水4.187Kjm3Kg.K試題一答案:一、填充題1、8.7mH0,8.53104pa.2du0.1.3.10003105湍流。2、Re1.10310m3、層流、過渡流和湍流。50m25m圖1-14、增加、降低。5、3-8ms、8-15ms。6、啟動前應灌滿液體,關出口閥門、用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量;往復泵啟動前不需灌液, 開旁路閥、用旁路閥來調(diào)節(jié)流量的。7、分散、連續(xù)。8、過濾、洗滌、卸渣、清洗濾布、重整。9、熱傳導、對流傳熱、熱輻射。10、間壁式、混合式、蓄熱式、熱管。11、稱為對流傳熱膜糸數(shù)。 當流體與壁面溫度差為 1K時,通過單位面積單位時間內(nèi)所傳遞熱量的多少。增加流程、加拆流擋板。12、滴狀冷凝和膜狀冷凝。滴狀冷凝成小液滴沿壁面直接落下。二:問答題1、hlu2。d2d,uV1u,..1..d2211d12g212141422d2.u2.21。h.l.u21h。64/22d22g1612、離心泵只能空轉而不能輸送液體的現(xiàn)象。離心泵啟動前應灌滿液體。3、沉降是指依靠外力的作用,利用分散物質與分散介質的密度差異,使之發(fā)生相對運動而分離的過程。沉降可分為重力沉降和離心沉降。 顆粒以加速運動的末速度這一不變的速度作勻速沉降運動, 這一速度稱為重力沉降速度。3、傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度;傳熱糸數(shù)K接近于空氣的對流傳熱膜糸數(shù);空氣走管內(nèi),飽和蒸汽走管外。(蒸汽散熱快)。4、因為逆流操作:推動力大,所需的傳熱面積小;減少載熱體的用量。5、可以降低溶液的沸點,可以利用低壓蒸汽或廢氣作為加熱劑,可以濃縮不耐高溫的溶液,可以減少蒸發(fā)器的熱損失。三:計算題1、圖示,在 1-1,2-2面間列板努利方程zu12p1=z2u22p2h'12gg2gg100005u2lu2進.u229.81..2g2gd5u2.15010.5.129.810.03..29.819.810.122u2.44mV1..d2u0.019m3s68.9m3。s4h在2-2,3-3面間列板努利方程z2u22p2=z3u32p3',050.l.u2出.u2u22gg2gghd2g2g2g20.03.25.1152.44222,8。9.810.19.819.81即流體的流量為0.019m3s,68.9m3h局部阻力糸數(shù)為8。6(1)、V2K.A2.2.42K.302.3060m22、K3.56103sV23.210.3'2K.A2112V'(2)、V.V1.7m22''22''22K.A2.23.561062.23600(3)、V2K.A.,V30V''6.8m3。3、G1C1T1T2=,G232Kgst42.50CAG2C2t2t1/K.t=39.4m2。n167.即冷卻水的流量為32Kgs和管子根數(shù)為167根。試題二一:填充題(20分)1、牛頓粘性定律_____________,粘度在SI制中的單位是___________。2、常用測定流量的流___________._____________._________________。3、在流動糸統(tǒng)中,若截面上流體的流速、壓強、密度等僅隨__________而變,不隨__________而變,稱為穩(wěn)定流動。若以上各量既隨__________而變,又隨__________而變,稱為不穩(wěn)定流動。4、等邊三角形的邊長為a,其當量直徑為____________________。5、流體在圓形直管內(nèi)滯流流動時,其速度分布是_____________型曲線,其管中心的最大流速為平均流速的___________,縻擦糸數(shù)與Re的關系為______________。6、泵是指_______________________________,按其工作原理來分可分為__________._____________._____________.__________________。7、氣體按壓縮比來分,可分為________._______._________._________。8、降沉室內(nèi)顆粒得以沉降的條件________________________________。9、過濾操作實際上是濾液通過_________和__________的流動過程,過濾速率是指___________________________________________。10、傳熱一般采用逆流操作,但為__________________.________________時采用并流操作。11、用二種厚度相同的材料保溫時,往往把__________的材料包在內(nèi)層,以達到好的保溫效果。12、蒸發(fā)是利用溶液中溶質的________,用加熱的方法使部分溶劑汽化并除去___________溶液的濃度或析出溶質。313、金屬的導熱糸數(shù)大都隨其純度的增加而 _____,隨其溫度的升高 ___。14、對流傳熱的熱阻主要集中在 ______________,因_________________強化對流傳熱的重要途徑。15、 工程上流體流經(jīng)換熱器的壓降通常限定在 __________Kpa。二:問答題( 30分)1、流體的流動形態(tài)有哪幾種?如何判斷?2、何謂層流內(nèi)層?其厚度受哪些因素影響?3、采用多級壓縮的優(yōu)點有哪些?4、列管式換熱器為何要進行熱補償?5、單層圓筒壁的內(nèi)、外半徑分別為r1和r2,壁表面溫度分別為T'和t',若t'〈T',試寫出圓筒任意半徑r處的溫度表達式?三:計算題(50分)1、流量為5000m3的水通過一根20Km長的水平管,總壓降為0.5Mpa?,F(xiàn)在中央接一完全相同的h平行管到中點。問總流量變?yōu)槎嗌賛3h?(設總壓降始終不變,流動始終為高度湍流,局部阻力忽略)。2、泵將200C的水由一貯槽打到另一貯槽,其中吸入管和排出管的管徑為984mmm的無縫鋼管。吸入管長為50m,排出管長為160m。且泵到管出口的距離為10m,其中流量35m3。(已知:hp01atm,0.02,Hs3.0m,N電2Kw,電0.94).(200C時水,1000Kg,m31.24103N.s,p02.4103N)m2m2求:忽略動壓頭,求泵的安裝高度?泵的軸功率和效率?3、一列式換熱器規(guī)格如下:管長3m,管數(shù)30根,管徑為252.5mm,管程為1,現(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻CS2飽和蒸汽,使之從飽和溫度460C降至100C。CS2走管外,其流量為G10.07Kgs,其冷凝潛熱為356Kj,比熱為1.05Kw。水走管內(nèi),且與CS2成逆KgKg.0C流流動。冷卻水的進出口溫度分別為50C和300C。已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱糸數(shù)分別為K12000W和K2100Wm2.0C。問此換熱器是否造適用?m2.0C4、用一傳熱面積為10m2的蒸發(fā)器將某溶液由15%濃縮到40%,沸點進料,要求每小時蒸得375Kg濃縮液,已知加熱蒸汽壓強為200Kpa,蒸發(fā)室的操作壓強為20Kpa,此操作條件下的溫度差損失可取80C,熱損失可忽略不計。試求:(1)開始設入使用時,此蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少?(2)操作一段時間后,因物料在傳熱面上結垢,為完成同樣蒸發(fā)任務,需將加熱蒸汽的壓力提高到350Kpa,問此時蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少?查得20Kpa水蒸汽的飽和溫度為60.10C,汽化潛熱為2354.9KjKg查得200Kpa水蒸汽的飽和溫度為120.20C查得350Kpa水蒸汽的飽和溫度為138.80C試題二的答案一:填充題41、.dw、N.s。2、孔板流量計、文丘里流量計、轉子流量計。3、位置、時間、時dym2間、位置。4、3a。5、拋物線、0.5、64。3Re6、為液體提供能量的輸送機械,離心式、往復式、旋轉式和流體作用式。7、通風機、鼓風機、壓縮機。 8、顆粒的停留時間大于沉降時間。9、介質和濾渣層的流動,單位時間內(nèi)所獲到的濾液量。10、控制溫度、降低粘度、減少阻力。 11、導熱糸數(shù)小的。 12、不揮發(fā)性、提高。13、增加、增加。 14、層流內(nèi)層、減薄層流內(nèi)層的厚度。 15、10.13-101.3.二:問答題1、流體的流動形態(tài)有兩種:層流和湍流;用雷諾準數(shù)來判斷,當 Re 2000,為層流,當Re 4000為湍流。2、在湍流主體內(nèi)靠近管壁處始終存在著一層作層流流動 的流體薄層,此薄層稱為層流內(nèi)層。受管徑、流速、粘度和密度。3、避免壓縮后氣體溫度過高,提高氣缸容積糸數(shù),減小功率,使壓縮機結構更為合理。4、列管式換熱器中,由于兩流體的溫度不同,使管束和殼體的溫度也不相同,因此它們的熱膨脹程度也有區(qū)別。若兩流體的溫度差較大(500C以上)時,由于熱應力會引起設備的變形,甚至彎曲和破裂。因此我們要考慮熱補償。.T'r2.L..T't'2.L..T'tt'.ln5、QtT'r1lnr2=rlnr2lnr1r1r1三:計算題1、設接平行管道后,總流量為Vm3。二平行管流量為Vm3和Vm3。3h1h2h板努利方程:u32p3u12p1hf1221u2pu2p232332hf2圖2-122總壓降相同得:22l3u32l1u12lu210m1..3..d.=.,d22d211123,l1l2l31l。u11u3圖2-222u38uV'8V6330m3。2、55hu1V351.53m。1.d21..0.092.3600s44u21.53m。sZHsu2h'Hsu2lu21.5320.02.501.5321.555m2gf2g..3.00.09.d2g2.9.812.9.815考慮0.5m的安裝安全糸數(shù)。則泵的安裝高度為1m.N軸N電電2.0.941.88Kw.HZh'Z.l.u2u2.d2g進出2gH111605011.532.H16.75m.0.020.090.5.2.9.81NHQg16.75.35.1000.9.81/36001.6Kw.N85%.N電3、換熱器已有的傳熱面積:An..dl30.3.14.0.025.37.07m2。求所需的傳熱面積:冷凝段的熱量:Q1=w.r0.07.35624.9Kw冷卻段的熱量:Q2w.C1.T1T20.07.1.05.362.65Kw??偀崃繛椋篞=Q1+Q2=27.55Kw冷卻水的用量:G水Q27.550263KgC.t2t14.187.305s冷卻水離開冷卻段的溫度:tt1Q2.650C57.4G水C0.263.4.187比冷凝段的溫度差:t467.4463025.70Cln467.44630冷卻段的溫度差:t467.410516.40Cln467.4105冷凝段所需傳熱面積:AQ24.9.10004.84m21K.t200.25.7冷卻段所需傳熱面積:A2Q2.65.10001.61m2K.t100.16.4所需的總的傳熱面積:A=6.45m2.4、水分蒸發(fā)量:WF.1x00.625F,F(xiàn)W375.x1F=1000Kg,W=625Kg溶液的沸點為t60.1868.10C。傳熱糸數(shù)K為:KQ625.2354.9.1000785wAt10.3600.120.2m2.0C68.1改變壓力后的傳熱糸數(shù):K'Q625.2354.9.1000578w。t10.3600.138.868.1Am2.0C可見結垢以后的傳熱糸數(shù)降低。試題三一:填充題(18分)61、空氣在標準狀態(tài)下密度為1.29Kg,在0.25Mpa下(絕壓)800C時的密度為________m32、產(chǎn)生流體阻力的原因有_________________._______________3、轉子流量計在安裝時應_________________。4、連續(xù)性方程u1s1u2s2是__________指導出來的,它適用______流體。5、直管阻力的表示式為____________________,管中流出出=__________流入管中入=_____________。6、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時,離心泵會發(fā)生________現(xiàn)象。7、往復式壓縮機的工作循環(huán)為_______._____._____._______四個階段。8、一熱流體將熱量通過壁面?zhèn)鹘o冷流體的過程是______________________9、固定管板式列管式換熱器中,壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應走______________程。10、一根暴露在外的熱管子以__________.___________散發(fā)熱量。11、0.023.Re0.8.Prn式中兩個準數(shù)Re=__________,Pr=__________.若液體被冷卻時d內(nèi)n=____________。12、多效蒸發(fā)主要有_______._________._________三種典型流程。二:判斷題(18分)1、在并聯(lián)管路中,它們的阻力相等,同理在串聯(lián)管路中,它們的流速也是相等的。(穩(wěn)定流動)。2、轉子流量計可以讀出任何流體的流量。3、用雷諾準數(shù)來判斷流體的流動形態(tài)時,在SI制中屬層流范圍,在cgs制中屬湍流范圍。4、粘度是流體的物理性質之一,則雷諾準數(shù)也是流體的物理性質之一。離心泵銘牌上的性能參數(shù)是指泵揚程最高點下的性能參數(shù)。5、往復式壓縮機的工作循環(huán)是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個階段組成。6、沉降器的生產(chǎn)能力與沉降速度及沉降面積有關,與沉降高度無關。7、氣相與液相所組成的物糸稱為氣相非均相物糸。8、用板框式過濾機進行恒壓過濾操作,隨著過濾時間的增加,濾液量不斷增加,生產(chǎn)能力也不斷增加。9、多層導熱時,其推動力為各層推動力之和,阻力也為各層阻力之和。10、流體對流傳熱膜糸數(shù)一般來說有相變時的要比無相變時為大。11、多層平壁穩(wěn)定導熱時,如果某層壁面導熱糸數(shù)小,則該層的導熱熱阻大,推動力小。12、若以飽和蒸汽加熱空氣,傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。13、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。14、在同一種流體中,不可能同時發(fā)生自然對流和強制對流。15、多效蒸發(fā)可以提高蒸汽的利用率,二次蒸汽利用一次稱為單效蒸發(fā),利用二次稱為雙效蒸發(fā),依次類推。 16、對流傳熱糸數(shù)是物質的一種物理性質。17、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體,在自然界中并不存在。18、總傳熱糸數(shù) K可用來表示傳熱過程的強弱,與冷、熱流體的物性無關。三:計算題( 64分)1、圖示,“U”管壓差計甲的上部管內(nèi)充滿了水,下部為汞,汞的液面落差為 3cm,求 P12?若再接一“U”管壓差計乙,其上部仍為水,下部放置不知名的液體,且測得 R乙 63.5cm,求 乙?2、一降層室長為 5m,寬為3m,高為4m。7內(nèi)部用隔板分成20層,用來回收含塵氣體中的球形固體顆粒,操作條件下含P236000m30.9Kg塵氣體的流量為h,氣體密度3,粘度為P14300Kgm乙0.03mPa.s。塵粒密度m3。試求理論上能100%甲除去的最小顆粒直徑?3、外徑為200mm的蒸汽管道,管外壁溫度為1600C。管外包以導熱糸數(shù)為0.081.1104t的保溫材料。要求保溫層外壁面溫度不超過600C,每米管長的熱損失不超過wm。問保溫層的厚度應為多少?4、欲將濃度為25%,沸點為131.50C,流量為3600Kgh的NaOH水溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮到50%。料液的進口溫度為200C,加熱蒸汽的壓強為392.4Kpa(絕壓),冷凝器的壓強為53.32Kpa.據(jù)經(jīng)驗蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)可取1100W,溶液的密度為1500Kgm3。若忽略蒸發(fā)器的熱損失。求加熱m2.KC4.93Kj蒸汽的消耗量及蒸發(fā)器所需的傳熱面積?Kg.0C已知:p=53.32Kpa,t830C,r2000KjKgp=392.4Kpa,T142.90CR2143KjKg試題三答案一:填充題1、2.5Kg。2、內(nèi)縻擦力和流體的流動狀態(tài)。3、保持垂直。4、質量守恒定律、12m35、.lu2、1、0.5.6、氣蝕現(xiàn)象。d27、吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個階段所組成。8、熱流體以對流傳熱的方式將熱量傳給壁面、壁面間的熱傳導、冷流體以對流傳熱的方式獲得熱量9、管程。10、自然對流、熱輻射。11、Red.u、Pr.Cp0.312、并流、逆流和平流。、n二:判斷題6、10、17為對,其余都為錯。三:計算題1、p示測Rgp13.61.0.03.9.81.1033.708Kpa。p示1.0.635.9.81.1033.708Kpa,示1600Kgm3。300m2。2、降沉室的總面積:A20.5.3V360000.033m。沉降速度:u300.3600As設沉降區(qū)為層流,則有:ud2.s.g1880.033d2.43000.9.9.81,d2.06105m。18.0.03.103驗算:Redu2.06105.0.033.0.91。0.03.1030.663、保溫材料的導熱糸數(shù):0.0921wm.K。Q2.Tt2.3.140.092116060150,47mm。llnRln100100r4、水分蒸發(fā)量:WF.1x03600.1251800Kgx150h。加熱蒸汽消耗量:DF.C.t0tf3600.4.93.131.5200.736Kg。R2143s所需的傳熱面積為:D.R0.736.2143125.9m2。A1100.142.5131.5K.t即所需的加熱蒸汽消耗量為0.736Kgs。所需的傳熱面積為125.9m2試題四一:填充題(20分)1、邊界層的形成是流體具有_________結果。2、用阻力糸數(shù)法來計算突然擴大和突然縮小的損失時,按__管內(nèi)的流速來計算動項。3、長方形的長為2a,寬為a,其當量直徑為_________________4、粘度的物理意義是促使流體產(chǎn)生單位速度梯度的___________.5、經(jīng)內(nèi)徑為158mm的鋼管輸送運動粘度為90m2s的燃料油,若保持油品作層流流動,則最大流速不能超過________。6、用離心泵在兩個敞開容器間輸液,若維持兩容器的液面高度不變,當關小輸送管道的閥門后,管道的總阻力將___________。6、離心泵的工作點是___________曲線與________________曲線的交點。8、往復式壓縮機的余隙糸數(shù)=___________,_______-,則容增大,生產(chǎn)能力_______________。9、沉降操作是指在某種______中利用分散相和連續(xù)相之間的________,使之發(fā)生相對運動而實現(xiàn)分離的操作。沉降過程有_____和_____沉降兩種方式。10、工業(yè)上常用的過濾介質主要有________、__________、___________。11、在過濾操作中,真正發(fā)揮攔截顆粒作用的主要是_______而不是______。12、在平壁穩(wěn)定熱傳導過程中,通過三層厚度相同的材料,三層間的溫度差變化是依次降低,則三層材料的導熱糸數(shù)的大小順序__________________。13、沸騰傳熱可分為三個區(qū)域,它們是______、_______、_______。應維持在__________區(qū)內(nèi)操作。14、用飽和蒸汽加熱水,經(jīng)過一段時間后,發(fā)現(xiàn)傳熱阻力迅速加大,這可能是由于___________________________________所引起的。15、溫度差損失包括 __________________________、___________________,______________________二:選擇題1、層流和湍流的本質區(qū)別是( )A、流速不同; B、流通截面積不同;C、雷諾數(shù)不同; D、層流無徑向流動,湍流有徑向流動;92、選擇下述流體在管路中常用的流速(1)、過熱水蒸汽(),(2)、水及一般流體();(3)、壓強較高的氣體(),(4)、粘度較大的液體();_A、1-3ms,B、0.5-1ms,C、15-20ms,D、30-50ms3、離心泵銘牌上標明的是泵在()時的主要性能參數(shù)。A、流量最大;B、壓頭最大;C、效率最高;D、軸功率最??;4、下列結論正確的是()。A、液體的粘度隨溫度的升高而減?。籅、氣體的粘度隨溫度的升高而增大;C、液體的粘度基本上不隨壓強變化;D、氣體的粘度隨壓強增大而減小。5、離心泵吸入管路底閥的作用是()。A、阻攔液體中的固體顆粒;B、避免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象;C、維持最低的允許吸上高度; D、防止啟動前充入的液體從泵內(nèi)漏出;6、在一個過濾周期中,為了達到最大生產(chǎn)能力應( )A、過濾時間應大于輔助時間; B、過濾時間應小于輔助時間;C、過濾時間應等于輔助時間; D、過濾加洗滌所需時間等于 1/2周期;7、下述說法中正確的是( )。A、過濾速率與過濾面積成正比; B、過濾速率與過濾面積的平方成正比;C、過濾速率與濾布阻力成反比; D、過濾速率與操作壓差的平方成正比;8、在降塵室中,塵粒的沉降速度與下列因素無關的是( )。A、顆粒的幾何尺寸; B、顆粒與流體的密度;C、流體的水平流速; D、顆粒的形狀;9、旋液分離器是利用離心力分離( )。A、離心機可分離液液混合物; B、離心機可分離液固混合物;C、離心機可分離氣固混合物;D、離心機所分離的不均勻混合物中至少有一相是液相;10、傳熱過程中當兩側流體的對流傳熱糸數(shù)都較大時,影響傳熱過程的將是( )。A、管壁熱阻; B、管內(nèi)對流傳熱熱阻;C、污垢熱阻; D、管外對流傳熱熱阻;11、下述措施中對提高換熱器殼程對流傳熱糸數(shù)有效的是( )。A、設置折流擋板; B、增大板間距;C、增加管程數(shù); D、增加管內(nèi)流體的流速;12、在確定換熱介質的流程時,通常走管程的有( ),走殼程的有( )。A、高壓流體; B、蒸汽; C、易結垢的流體;D、腐蝕性流體; E、粘度大的流體; F、被冷卻的流體;13、采用多管程換熱器,雖然能提高管內(nèi)流體的流速, 增大其對流傳熱糸數(shù),但同時地導致( )A、管內(nèi)易結垢; B、殼程流體流速過低;C、平均溫差下降; D、管內(nèi)流動阻力增大;14、增大換熱器傳熱面積的辦法有( )。A、選用粗管排列; B、選用翅片管;C、增加管程數(shù); D、增加殼程數(shù);15、關于傳熱糸數(shù) K下述說法中錯誤的是( )。A、傳熱過程中總傳熱糸數(shù) K實際上是個平均值;B、 總傳熱糸數(shù) K隨著所取的傳熱面不同而異;C、 總傳熱糸數(shù) K可用來表示傳熱過程的強弱,與冷熱流體的物性無關;D、 要提高K值,應從降低最大熱阻著手;10三:計算題1、圖示為一輸油管路,未裝流量計,但在A、B分別測得壓強為PA150Kpa,PA140Kpa,試估算管道中油的流量?已知:管為894mm,A、B間距為10m,其中管道的當量長度為9.3m,820Kgm3,121cp。2、試證明球形顆粒在重力場中作自由沉降時,層流區(qū)域內(nèi)的沉降速度公式為:u0d2.s.g。18.3、用一板框壓濾機在300Kpa壓強差下過濾某懸浮5,qe為0.012m3。要求每一操作周期得8m3濾液,過濾液。已知過濾常數(shù)K為7.510m2sm2時間為0.5h。設濾餅不可壓縮,且濾餅與濾液體積之比為0.025。試求:過濾時間;若操作壓強差提高至600Kpa,現(xiàn)有一臺板框過濾機,每框的尺寸為63563525mm,若要求每個過濾周期仍得8m3濾液,則至少需要多少個框能滿足要求?過濾時間又為多少?4、一臥式列管換熱器,鋼質換熱管長為3m,直徑為252mm。水以0.7ms的流速在管內(nèi)流動,370C。流量為1.25Kg并從170C被加熱到s、溫度為720C烴的飽和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。Kj烴蒸汽的冷凝潛熱為315Kg。已測得:蒸汽冷凝傳熱糸數(shù)為800wm2.0C,管內(nèi)側熱阻為個側熱阻的40%,污垢熱阻又為管內(nèi)側熱阻的70%,試核算換熱管的總根數(shù)及換熱器的管程數(shù)。計算時可忽略管壁熱阻及熱損失。試題四答案一:填充題1、粘性。2、細。3、43a。4、剪應力。5、1.14m。6、不變。7、s管路特性曲線、離心泵特性曲線。8、V3、小、大。9、力場、密度、重力、離心。1V310、織物介質、粒狀介質、多孔性固體介質。11、濾餅層、過濾介質。 12、依次增加。 13、自然對流、膜狀對流、核狀對流、 核狀對流。14、冷凝水未排出、不凝性氣體未排15、溶液沸點升高、靜壓力、流體阻力所引起的溫度差損失。二:判斷題1、D.2、D、A、C。3、C。4、A、B、C.5、B。6、D7、B.8、C。9、B。10、B.11、A。12、A、C、D;B、E、F。13、C、D.14、B。15、C。三:計算題1、在A-B兩點間列板努利方程:ZAPAu2ZBPBu2lle.u2.g2g.g2gd。2g0150103114010319.3.u2.u20.02.820.9.810.081.820.9.812.9.8111設流體在管路中作層流流動,則:64,0.117Reu。.u20.020.117.u20.02。u1.7ms。ud.u.核算雷諾準數(shù):R9332000。e則:油品的流量為V1..d2.u31.52m3h。41..d3.1..d3.g2、顆粒作自由沉降,受力:F1sg,F(xiàn)2266.u2F31..d,ma。F1F2F30422.u4.d.s.g,層流:24,uds.g。3.Re18.、過濾面積:qqe2K.,80.01227.5.105.05.3600,A22.5m2。A3濾餅體積:V8.0.0250.2m3,框數(shù)n0.220。0.635.0.635.0.025過濾總面積:A0.6352.2.2016.13m2。qq2K.,80.01221.5.104,0.478h。e16.1344.250C。、傳熱量為:Q394Kw。所需水量:W4.713Kg。t5s0.243Kg單管水量:W,每程所需管子數(shù)為:n20。s每程傳熱面積:A4.71m2,傳熱糸數(shù):K476.2Wm2.0C所需傳熱面積:A'18.7m2管程數(shù)為:n=4.總管數(shù)為80根。試題五一:簡答題(60分)1、圖示管路中,流體作穩(wěn)定流動。問(1)、靜壓頭pAgB哪個大?為什么?(2)、體積流量V哪個大?為什么?(3)、質量流速哪個大?為什么?圖5-1(不計阻力)122、圖示,測出 A、B兩端點的壓力差?3、管子的類型有哪幾種?表示方法有哪幾種?家里的自來水管是什么管?4、何謂離心泵的汽蝕現(xiàn)象?如何防 止?5、何謂過濾介質?對過濾介質有何要求?6、說明熱負荷與傳熱速率的概念及兩者之間的關糸?7、何謂加熱劑和冷卻劑?舉例說明之?8、敘述導熱糸數(shù)、對流傳熱膜糸數(shù)、 圖5-2傳熱糸數(shù)的單位及物理意義?9、強化傳熱的途徑有哪些?10、蒸發(fā)操作有何特點?二:計算題1、容器A、B分別盛有水和密度為800Kg的灑精,中間接一水銀壓差計。m3(1)當容器A中的壓強PA2.943104pa(表壓)時,測得R0.3m,h10.5m,h20.2m,求容器B內(nèi)的壓強為多少?
BZA測 示RpApB12h12R(2)當容器A中的壓強減小至 PA 1.962104pa,容器內(nèi)的壓強不變,則水銀壓差計內(nèi)的讀數(shù)為多少?2、用油泵從貯罐向反應器輸送液態(tài)異丁烷,貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定,其上方壓強為652.365Kpa。泵位于貯罐液面以下1.5m處,吸入管路的全部壓頭損失為1.6m。異丁烷在輸送條件下的密度為530Kg,飽和蒸汽壓為637.65Kpa。在泵的性能表上查得,輸送流量下泵的允許汽蝕余量為3.5m。m3試問該泵能否正常操作?3、在一板框過濾機上過濾某種懸浮液,在0.1Mpa(表壓)下20分鐘可在每平方米過濾面積上得到0.197m3的濾液,再過濾20分鐘又得到濾液0.09m3,試求共過濾1小時可得總濾液量為多少?4、某溶液在單效蒸發(fā)器中蒸濃,用飽和蒸汽加熱,需加熱蒸汽量2100Kg,加熱蒸汽的溫度為1200C,其汽化潛熱為2205Kjh。已知蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸汽的冷凝溫度為810C,各項溫度差損失共為90C。Kg取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜糸數(shù)2為8000W,沸騰溶液的傳熱膜糸數(shù)1為3500W,m2.Km2.K求該換熱器的傳熱面積?(管壁熱阻、垢層熱阻及熱損失忽略不計)一:問答題1、ZApAuA2=ZBpBuB2pApB。g2gg2g,g.gVAVB。Wu,WAWB。2、ppA測.g.Rh,ppB測.g.Zh示.g.RppApB測.g.Z示測.g.R.p測.g.Z示測.g.R。、管子的類型有:鋼管、鑄鐵管、有色金屬管和非金屬管。表示方法有:英寸表示法、公寸直徑表示法、外徑乘壁厚。4、泵內(nèi)壓強最低處的壓強等于同溫度下輸送液體的飽和蒸汽壓時, 此時液 體將急劇汽化,并產(chǎn)生大量汽泡,使得葉輪表面或泵內(nèi)殼表面產(chǎn)生裂縫,泵體振 動,產(chǎn)生噪聲,其流量和揚程明顯下降。這一現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。確定合適的安裝高度以確保不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。5、過濾介質:一種多孔性物質。 要求:多孔性、阻力小;有一定的機械強度;有一定的化學穩(wěn)定性。136、傳熱速率:單位時間內(nèi)通過傳熱面的傳熱量。熱負荷:當生產(chǎn)上需要加熱(或冷卻)某物料時,便要求換熱器在單位時間內(nèi)向該物料輸入或輸出一定的熱量,這是生產(chǎn)對換熱器換熱能力的要求,稱為該換熱器的熱負荷。一個滿足生產(chǎn)的換熱器應該是:傳熱速率等于(略大于)熱負荷。 7、加熱劑:給出熱量對物料起加熱作用的載熱體稱為加熱劑。例蒸汽。冷卻劑:取走熱量對物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水。8、導熱糸數(shù):在壁厚為 1m時,在單位面積單位時間內(nèi)以熱傳導的方式所傳遞熱量的多少。單位是:W。傳熱糸數(shù):當冷熱流體的溫度差為1K時,通過單位面積單位時間內(nèi)所傳遞熱量的多少。單位m.K是:W。對流傳熱膜糸數(shù):當流體與壁面溫度差為1K時,通過單位面積單位時間內(nèi)以對流傳m2.K熱的方式所傳遞熱量的多少。單位是:W。m2.K9、強化傳熱的途徑有:增加傳熱面積;(增加有效傳熱面積)增加溫度差;(采用逆流流動)增加傳熱糸數(shù)K(增加流體的湍流流動,防止垢層熱阻的形成及及時地消除垢層熱阻)10、蒸發(fā)操作的特點:溶液沸點的升高;節(jié)約能源;物料本身的工藝特性。二:計算題:1、ppA1.g.h1,ppB2.g.h2Hg.g.R。pB2.g.h2Hg.g.RpA1.g.h1,pB7.26103pa。ppA.g.h1RR',ppB2.g.h2RR'Hg.g.R'122pA.g.h1RR'pB2.g.h2RR'Hg.g.R'。122R'0.221m。2、Zp0p0hhf,Z6523656376503.51.62.27m。.g530.9.81即泵不能正常工作。3、qq2K.,0.197qe2K.20.60,0.206q2K.2.20.60。eeqqe2K.2.2.20.60。qe0.022m3。K3.96108m。m2sq0.356m3m2。過濾1小時所得到的總濾液量為0.356m3.m24、傳熱量:QD.r210022051290Kw.3600溶液的沸點:t819900C。溫差:t12090300C。傳熱糸數(shù):K112.435Kw。111112m2.K3500800014傳熱面積: A Q 1290 17.66m2。K.t 故所需的傳熱面積為 17.66m2。試題六一:填充題(20分)1、精餾分離的依據(jù)是 ________________________的差異,要使混合物中的 組分得到完全分離,必須進行 多次地______________._______________。2、 相對揮發(fā)度的表示式 =______________.對于二組分溶液的蒸餾,當 =1時,能否分離___________。3、q的定義式是________________________________________,飽和液體進料 q=____.飽和蒸汽進料q=____.蒸汽是液體的 3倍的混合進料時 q=____。4、二組分的連續(xù)精餾操作,精餾段操作線方程為 y 0.75x 0.245,提餾段 操作線方程為y 1.25x 0.02,當q=1時,則xW _____xD=______。5、在連續(xù)精餾中,其它條件均不變時,僅加大回流,可以使塔頂產(chǎn)品 xD_____,若此時加熱蒸汽量V不變,產(chǎn)品量D將______。若在改變R的同時,保持塔頂采出量不變,必需增加蒸汽用量,那么冷卻水用量將________。6、壓力__________.溫度__________將有利于吸收的進行。7、完成下列方程,并指出吸收糸數(shù)的單位。N kci k的單位__________________.N KG p KG的單位_______________.8、吸收過程中的傳質速率等于分子散速率的條件是 ___________________9、飽和空氣在恒壓下冷卻,溫度由 t1降至t2,其相對濕度 ______,絕對濕濕度 H________,露點_________,濕球溫度___________。10、萃取操作的依據(jù)是 _________________________________________.萃取操 作選擇溶劑的主要原則是________________________________________._______________________________-.______________________________.二:簡答題(36分)1、敘述恒縻爾流假設的內(nèi)容?2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些?如何防止?3、試推導并流吸收塔的操作線方程?并在y-x的相圖上表示出來?4、敘述雙膜理論的論點?V5、畫出單級萃取操作相圖?F16、敘述濕空氣的性能參數(shù)?三:計算題(44分)L1、雙股進料的二元連續(xù)進料,F(xiàn)2均為泡點液相進料,進料液為F1,F2,V'''求第三段的汽相和液相流量?已知L'''第一段的汽液相流量分別為V和L。2、某填料吸收塔用純輕油吸收混合氣中的苯,進料量為1000標準m3。進料氣體中含苯5%h95%。操作時輕油含量為最小用量的1.5倍,平衡關系為(體積百分數(shù)),其余為惰性氣體。要求回收率Y=1.4X。已知體積吸收總糸數(shù)為Kya125Kmol,輕油的平均分子量為170。求輕油用量和完成m3.h該生 產(chǎn)任務所需填料層高度?153、有一干燥糸統(tǒng)如圖,新鮮空氣為t0200C,H0水與干燥器出口溫度為0.01Kg干空氣Kg0.8t2500C,濕度為H2水0.08Kg干空氣Kg的廢氣匯合后進入預熱器(廢氣/新鮮空氣=t0H0t2H20.08/0.2),干燥器中的干物料為G11500Kgh,溫含量為W10.47,W20.05,求新鮮空氣加入量和預熱器加入的熱量?試題六答案:一:填充題
預燥熱器干 干燥器1、各組分的揮發(fā)度、部分汽化和部分冷凝。2、A、不能。B3、進料的液化分率、q=1、q=0、q=0.25。4、xW0.08,xD0.98。5、提高、下降、增加。6、增加、下降。7、NAk.CiC,k的單位是m;NAKG.PP,KG的單位mol。sm2.s.atm8、層流或靜止。 9、不變、下降、下降、下降。10、組分在萃取劑中的溶解度的差異;對被萃取組分有較好的選擇性、與稀釋劑互溶度愈小愈好、易回收便宜無毒性。二:問答題1、恒縻爾溢流:在精餾塔的精餾段內(nèi),從每一塊塔板上下降的液體的千縻爾流量皆相等,提餾段內(nèi)也是如些,但兩段不一定相等。恒縻爾汽化流:在精餾塔的精餾段內(nèi),從每一塊塔板上上升的汽體的千縻爾流量皆相等,提餾段內(nèi)也是如些,但兩段不一定相等。2、液流量、塔板結構和液流長度;可采取雙溢流或多溢流降液管、E'結構簡單的篩板塔。3、V.Y1YL.XX1YLXLX1Y。簡答題5VV1FE4、相互接觸的氣、液兩流體間存在著穩(wěn)定的相界面,界面兩側各有一個很薄的有效層Y1X1流膜層,吸收質是發(fā)分子擴散的方式通過此膜層;在相界面處,氣、液兩相達到相平衡;在膜層以外的中心區(qū)域,由于流體XY的充分湍動,吸收質的濃度是均勻的,即兩相中心區(qū)的濃度梯度為0,全部濃度變Y2X2化集中在兩個有效層流膜層內(nèi)。6、濕空氣的性質參數(shù)有:相對濕度、濕度、焓、比容、比熱、干球溫度、濕球溫度、露點溫度、絕熱飽和溫度。三:計算題1、解:由物料衡算得:V''F1F2LL''V而料液是泡點進料,則:V''V,F(xiàn)1F2LL''。160.052、解:Y110.050.0526,Y2Y1.10.0526.195%0.00263。X2LY1Y20.05260.002631.33。0,min0.0526VX1X21.4L1.5.1.33L1.5.1.33.100089.1Kmolh。Kg22.4WL170.89.115147。hY20.00263VY1Y20.02825,Y10.01305,X1LYm0.00651,ZVY1Y22.74mKya.Ym即輕油量為15147Kgh,所需填料層高度為2.74m。3、解:由等焓過程找到預熱后混合氣的狀態(tài)點H10.0652Kg水,t180.50C。Kg干空氣由質量比找到混合氣的狀態(tài)點Hm0.0652Kg水Kg干空氣,tm430C干燥水分量:新鮮空氣量:
WG1G21500.10.47。1500663.16Kgh10.05LW.1H0663.169568Kgh。0.08.10.01H2H00.01Qp 1.01 1.88Hm.t1tm 1.01 43 42.47Kw。即新鮮空氣量為9568Kgh,預熱所提供的熱量為42.74Kw。一:填充題(20分)試題七1、直接水蒸汽加熱的精餾塔適用于_________________,與間接蒸汽相比,相同要求下,所需理論塔板數(shù)將____________。2、平衡線表示塔的任一截面上氣、液兩相的___________________,操作線表示了_______________________________3、溶液中各組分之揮發(fā)度可用它在___________________和與之平衡的液相___________之比來表示,若是理想溶液,則__________________。4、對拉烏爾定律產(chǎn)生正偏差是由于_______________________________。5、對拉烏爾定律產(chǎn)生負偏差是由于_______________________________。6、在板式塔的設計中,為了減少霧沫夾帶,我們可以適當?shù)豞________塔徑以_______空塔氣速,也可以適當?shù)豞__________板間距。,7、實驗室用水吸收空氣中的C02,基本屬于_________控制,其氣膜中的濃度梯度________液膜中的濃度梯度,氣膜阻力 ______液膜阻力。178、在吸收操作時,若解吸因素mVL增加,而氣、液進料組成不變,則溶質的回收率將_________。9、組分A、B的分配糸數(shù)之比值1,能否________萃取分離。10、理論干燥過程是指____________________________________________.11、總壓為0.1Mpa的空氣溫度小于1000C時,空氣中水蒸汽分壓的最大值應為______________12、單級萃取操作中,料液為F,若溶劑用量愈大,則混合物的點愈_______S點,當達到_____,溶液變?yōu)榫幌唷6簡柎痤}(30分)1、何謂理論板?為什么說一個三角形梯級代表一塊理論塊?2、何謂塔的漏液現(xiàn)象?如何防止?3、填料可分為哪幾類?對填料有何要求?4、寫出任意一種求溫度的方法?5、敘述多級逆流萃取操作是如何求理論級數(shù)的?三:計算題(50分)1、用一精餾塔分離二元理想混合物,已知3,進料濃度為xF0.3,進料量為2000Kmolh,泡點進料。要求塔 頂濃度為 0.9,塔釜濃度為 0.1(以上均為縻爾分率)。求塔頂、塔釜的采出量,若R=2Rmin,寫出精餾段和提餾段的操作線方程?2、用純水吸收空氣—氨混合氣體中的氨,氨的初始濃度為0.05(縻爾濃度)。要求氨的回收率不低于95%,塔低得到的氨水濃度不低于0.05.已知操作條件下的氣、液相平衡關糸為Y=0.95X。試計算:(1)、逆流操作,氣體流量取0.02Kmol。且Kya0.02Kmolm3。m2.s.s求所需填料層高度?(2)、采用部分吸收劑再循環(huán)流程,新鮮吸收劑與循環(huán)量之比為20,氣體流量不變,體積吸收總糸數(shù)也不變,求所需填料層高度?3200c,總壓為101.3Kpa,濕度為0.01Kg水的濕空氣。、在密閉的容器內(nèi),盛有溫度為Kg干空氣水蒸汽的飽和蒸汽壓為2.338Kpa。試求:(1)、該空氣的相對濕度及容納水分的最大能力為多少?(2)、若容器內(nèi)壓入溫度為200c的干空氣,使總壓上升為303.9Kpa。該空氣的相對濕度及容納水分的最大能力為多少?試題七的答案:一:填充題1、待分離的混合物為水溶液,且水是難揮發(fā)組分的情況。理論板數(shù)要多。2、易揮發(fā)組分在氣、液兩相間的濃度關糸;易揮發(fā)組分在塔內(nèi)的下一塊塔板中上升的氣相中的組成與上一塊塔板上的液相組成之間的操作線關糸。3、氣相中的分壓、縻爾分率、同溫度下的飽和蒸汽壓來表示。4、不同種分子之間的引力小于同種分子之間的引力所造成的。5、不同種分子之間的引力大于同種分子之間的引力所造成的。6、增大、減少、增大。 7、液膜控制、小于、小于8、減少。 9、能。10、干燥過程為等焓過程。 11、該溫度下水蒸汽的飽和蒸汽壓。12、接近、溶解度曲線上。二:問答題181、理論板:離開這一塊板上的氣、 液相組成滿足平衡關糸的板; 在繪三角形梯級時, 正好使用了一次平衡關系和一次操作線關系, 與逐板法相比,正好跨過了一塊板, 可認為一個三角形梯級代表了一塊理論板。2、塔板上的液體直接從塔板上漏下的現(xiàn)象。增加上升蒸汽量。3、填料主要可分為實體填料和網(wǎng)體填料; 要求要有較大的比表面積, 較高的空隙率,一定的化學穩(wěn)定性和一定的機械強度,重量輕,造價低。p4、h0.622,利用露點溫度查得p,即可算出濕度。Pp5、第一,在三角形相圖上作出溶解度曲線和輔助曲線;第二,根據(jù)生產(chǎn)任務找出原料液組成點F、末級萃余相組成點Rn、溶劑點S、利用杠桿規(guī)則找到E1;第三,聯(lián)結FE1和RnS的延長線交于這一操作點;第四,作R1的延長線交于E2點,找到R2后,作R2的延長線交于E3點;以此類推,直至最終萃余相的組成小于Rn為此。所作的聯(lián)結線數(shù)目,即為所求的理論級數(shù)。三:計算題1、FDW2000DWD500KmolhFxFDxDWxW2000.0.3D0.9W0.1W1500KmolhY3x0.3,xq0.3,yq0.5。1,x2xRminxDyq1.3,R2.6。yRxD。yqxqRx1R1y0.722x0.25,y1.83x0.083即精餾塔的塔頂和塔釜采出量分別為500Kmolh和1500Kmolh。兩段的操作線方程為y0.722x0.25y1.83x0.083。和2、Y10.0526,Y20.0025。X10.0526,X20Y10.00263,Y20.0025。Ym0.00256。zVY1Y20.02.0.05260.002519.6m。Kya.S.Ym0.02.0.00256L20,由質量守恒得:LR.xLLR.x2,x20.00238LR1Y10.00263,Y20.00023,Ym0.000963。zVY1Y20.02.0.05260.002549.3m。Kya.S.Ym0.02.0.000963即填料層高度分別為19.6m和49.3m。3、H0.622p,pH.P0.01.101.31.603Kpa。P0.622H0.6220.01pp01.60368.6%。p2.338容納水分的最大能力即飽和濕度:Hs0.622p00.622.2.3380.0147Kg水Kg干空氣。Pp0101.32.33819同理,H0.622p0.622.1.6040.0033Kg水Kg干空氣。pP303.91.604Hs0.622p02.3380.00482Kg水。0.622.303.92.338Kg干空氣Pp0p1.60368.6%。p02.338一:填充題(20分)試題八1、精餾塔內(nèi),氣液兩相的流動,液體靠_________自上而下地流動,氣體靠___________自下而上地與液體成逆流流動。2、全回流時,操作線與_________重合,操作線方程為________,理論塔板數(shù)為__________.當回流比減少到_____________________________稱為最小回流比,所需的理論塔板數(shù)_________________________.適宜的回流比應通過_________________________________確定。3、y-x相平衡曲線上各點的溫度是_______。4、當增大操作壓強時,精餾過程中物糸的相對揮發(fā)度__________,塔頂溫度_________,塔釜溫度_________。5、精餾塔設計時,若工藝要求一定,減少需要的理論板數(shù),回流比應______,蒸餾釜中所需的加熱蒸汽消耗量應_________,所需塔徑應________,操作費和設備費的總設資將是___________________________。6、享利定律____________________________________________________。其數(shù)學表達式__________._____________._______________.____________。7、所謂氣膜控制,即吸收總阻力集中在______一側,而_______一側阻力可忽略;如果說吸收質氣體是屬于難溶氣體,則此吸收過程是________控制。8、填料層高度的計算將要涉及_________.__________與_________這三種關系式的應用。9、離開干燥器的濕空氣溫度t2比絕熱飽和溫度_____.目的是___________.10、物料中的水分與空氣達到平衡時,物料表面所產(chǎn)生的水蒸汽分壓與空氣中水蒸汽分壓__________________.11、非吸水性物料,如黃沙、瓷土等平衡水分接近于_______________.12、萃取和精餾同樣是分離 ____________的單元操作,但萃取操作更適用_______________________。二:判斷題( 30分)1、所謂恒縻爾流假設就是指每一塊塔板上上升的蒸汽量是相等的,而下降的液體量也是相等的。2、精餾操作中,兩操作線的位置都隨進料狀態(tài)的變化而變化。3、精餾操作的依據(jù)是物糸中組分間沸點的差異。4、精餾段操作線方程 y 0.65x 0.4,絕不可能。5、回流比相同時,塔頂回流液體的溫度越高,分離效果越好。6、精餾塔的全塔總效率不等于塔內(nèi)各板的默弗里效率。7、在吸收計算中,用比縻爾組成來表示是為了計算上的方便。8、吸收操作線總是位于平衡線的上方是由于氣相中的溫度高于液相中的溫度。9、一個氣相傳質單元高度是指這段填料層內(nèi)的濃度變化與推動力相等。10、有一二元混合物,加入一定量的萃取劑后,其 1,認為能用萃取的方法來分離此二元混合物。11、 是指諸操作線的交點。12、溫球溫度與絕熱飽和溫度與水的初溫高低有關。13、臨界含水量是區(qū)分結合水分與非結合水分的分界點。2014、含結合水分為主的物質,為了加快干燥時間,可采取增加空氣流速的辦法。15、任何溫物料只要與一定溫度的空氣相接觸都能被干燥為絕干物料。三:計算題(50分)xF1、圖示的精餾塔是由一只蒸餾釜和一塊實際板所組成。料液由塔頂加入,泡點進料,xF0.2,今測得塔xD頂易揮發(fā)組分的回收率為80%,糸統(tǒng)的相對揮發(fā)度為3.0。且xD0.3xW求:殘液組成 xW 和該塊塔板的液相默夫里效率?(蒸餾釜可視為一塊理論板)。2、某生產(chǎn)車間使用一填料塔,用清水逆流吸收混合氣中的有害組分 A。已知操作條件下,氣相總傳質單元高度為1.5m,進塔混合氣中組分 A的縻圖8-1爾分率為0.04,出塔尾氣組成為0.0053,出塔水溶液濃度為0.0125,操作條件下的平衡關系為Y2.5X。試求:液汽比為最小液汽比的多少倍?,所需的填料層的高度?3、在常壓連續(xù)理想干燥器中,用通風機將空氣送至預熱器,經(jīng)1200C飽和蒸汽加熱后進入干燥器以干燥某種溫物料,已知空氣的狀態(tài)為:t0C,水蒸汽分壓00015p01.175Kpat190Ct250C。,,水物料的狀態(tài)為:X10.15Kg絕干料,KgX2水。干燥器的生產(chǎn)能力為G2250Kg。預熱器的總傳熱糸數(shù)為0.01Kg絕干料hKgK500w。試求通風機的送風量和預熱器的傳熱面積?m2.0C試題八的答案一:填充題1、重力、壓力差。2、對角線、y=x、最小、兩操作線的交到相平衡線時、無限多、經(jīng)濟核算。3、不等的。4、減少、增加、增加。5、增大、增大、增大、急速下降至一最低點后又上升。6、總壓不太高時,在一定溫度下,稀溶液上方溶質組分的平衡分壓與它在液相中的濃度之間的關系。pE.x,pC,ymx,YmX。H7、氣膜、液膜、液膜。8、物料衡算、傳質速率、相平衡。9、高20-50K、防止干燥產(chǎn)品反潮。10、相等。11、零。12、液體均相混合物、溶液沸點高、沸點相近、恒沸物、熱敏性物料。二:判斷題4、6、7、為對,其余都為錯。三:計算題1、D.xD0.8,D0.8.xF0.8.0.21.6。F.xFFxD0.33W1.4。W.xW0.2,xF.x.0.20.0857。則,3WFFF.xFW21xWyD0.30.125。EmlxFxW0.20.12512.yD1xFxW0.265.6%2.0.30.0857即塔釜濃度為xW0.0857,液相組成表示的默夫里效率為65.6%。3、X20,Y10.040.0417,Y20.00533,X10.01297。10.04Y1Y2L0.04170.005332.804。VX1X20.01297LY1Y20.04170.00533LV2.804VminY10.04172.18。nL1.286min2.18m2.5VNV1ln1mVY1mX2mV5.11。1mVLY2mX2LLZNV.HG5.11.1.57.67m液汽比為最小液汽比為1.286倍。所需的填料層高度為7.67m。4、GcG2248Kg,WGc.X1X234.7Kg1X2hhH00.622p00.0073Kg水。Pp0Kg干空氣H20.023Kg水Kg干空氣I1.011.88H0.t02490H033.5KjKg干空氣。I1I21.011.88H1.t12490H1110KjKg干空氣。LW2210Kg干空氣h。H2H0VL07221244H0t02731822m3h。273QQLI1I047Kw。t59.90c。A16m2。tK.即通風機的送風量為1822m3h和所需的傳熱面積為16m2。試題九一:填充題(20分)1、某連續(xù)精餾塔中,若精餾段操作線方程的截距為零,則精餾段操作線斜 率等于_______,提餾段操作線的斜率等于 ________,回流比等于____________,餾出液等于___________,回流液量等于_____________。2、理想溶液的特點是同分子間作用力 _____異分子間作用力,形成的混合溶液中沒有__________________.___________________。223、精餾塔結構不變,操作時若保持進料的組成、流率、熱狀況及塔頂流率一定,只減少塔釜的熱負荷,則塔頂組成______,塔底組成________4、精餾塔的塔底溫度總是_______塔頂溫度,其原因________________、-________________________________________________________。5、已測得精餾塔自塔頂下數(shù)第四和第五層塔板的兩相組成為0.62、0.75、0.70、0.82,其中x40.70,試判斷:y4______、y5______、x5____。6、塔板負荷性能圖中有______線,分別是___________、____________、_________________、_____________________、_____________________。7、在選擇吸收劑時,應主要考慮的4個方面是_____________、___________、_____________、______________。8、對于低濃度氣體吸收操作,在求傳質單元數(shù)時,解析法的適用條件是__________________,對數(shù)平均推動力法的適用條件是__________________,梯級圖解法的適用條件是____________,圖解積分法的適用條件是_______。9、生產(chǎn)上常見的脫吸方法有___________、____________、__________。10、萃取過程是_________________________________________________。11、溶解度曲線將三角形相圖分為兩個區(qū)域,曲線以內(nèi)為_____________,曲線以外為_________,萃取操作只能在_______________內(nèi)進行。12、恒定干燥條件是指_______________以及_______________都不變。二:選擇題(30分)1、精餾的操作線為直線主要是因為()A、理論板假設;B、理想物糸;C、塔頂泡點回流;D、恒縻爾流假設;2、某二元混合物,其中A為易揮發(fā)組分,液相組成xA0.5時泡點為t1,與之相平衡的氣相組成yA0.75時,相應的露點溫度為t2,則()。A、t1=t2;B、t1〈t2;C、t1〉t2;D、不能判斷;xD變3、精餾操作中,若其它條件都不變,只將塔頂?shù)倪^冷液體回流改為泡點回流,則塔頂產(chǎn)品組成化為()。A、變小;B、變大;C、不變;D、不確定;4、二元溶液連續(xù)精餾計算中,進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;C、平衡線與精餾段操作線;D、平衡線與q線;5、某真空操作精餾塔,在真空度降低后,若保持F、D、R、xF、q及加料位置不變,則塔頂產(chǎn)品組成xD變化為()。A、變小;B、變大;C、不變;D、不確定;6、不能引發(fā)降液管液泛這種不正常操作現(xiàn)象的原因是()。A、塔板間距過小;B、嚴重漏液;C、過量霧沫夾帶;D、氣、液負荷過大;7、對常壓操作的低濃度吸收糸統(tǒng),當糸統(tǒng)總壓在較小范圍內(nèi)增時,亨利糸數(shù)E將(),相平衡常數(shù)將(),溶液解糸數(shù)H將()。A、增加;B、降低;C、不變;D、不確定;8、操作中的吸收塔,當其它操作條件不變,僅降低吸收劑入塔濃度,則吸收率將();又當用清水作吸收劑時,當其它操作條件不變,僅降低入塔氣體濃度,則吸收率將()。A、增大;B、降低;23C、不變; D、不確定;9、低濃度逆流吸收操作中,若其它操作條件不變,僅增加入塔氣量,則氣相 總傳質單元高度將( );氣相 總傳質單元數(shù)將( )。A、增加; B、減少;C、不變; D、不確定;10、萃取劑加入量應使原料和萃取劑的和點 M位于( )。A、溶解度曲線上方區(qū); B、溶解度曲線下方區(qū);C、溶解度曲線上 ; D、縱坐標線上;11、用純?nèi)軇?S對A、B混合物進行單級理論萃取,當 S用量增加時,保持進 料量F和組成xF不變,所獲得的萃取液組成應( )。A、增加; B、減少;C、不變; D、不一定;12、含水濕物料與一定狀態(tài)下的空氣 (非飽和狀態(tài)下的)相接觸,能被除去的 水分為( )。A、結合水分和非結合水分; B、平衡水分和自由水分;C、非結合水分和部分結合水分; D、部分平衡水分和自由水分;三:計算題( 50分)1、某二元混合物在連續(xù)精餾塔中分離,飽和液體進料,組成為 xF 0.5,塔頂餾出液組成為 0.9,釜液組成為 0.05,(以上均為易揮發(fā)組分的縻爾分率),相對揮發(fā)度為 3,回流比為最小回流比的2倍。塔頂設全凝器,泡點回流,塔釜為間接蒸汽加熱。試求:進入第一塊理論板的氣相濃度?離開最后一塊理論板的液相濃度?2、有一填料吸收塔,填料層高 5m,塔徑1m,處理丙酮和空氣的混合氣體,其中空氣的流量為V92Kmol,入塔氣體濃度Y10.05(比縻爾濃度,下同),操作條件為:P101.3Kpa,ht250C,用清水逆流吸收,出塔濃度為Y20.0026,X10.0194,平衡關糸為Y2X。試求:體積吸收總糸數(shù)Kya?每小時可回收丙酮量?3、以三氯乙烷為萃取劑,在250C時從含丙酮33%(質量%)的水溶液中萃取丙酮。丙酮水溶液的處理量為1000Kg,若用320Kgh三氯乙烷進行連續(xù)逆流萃取,允許最終萃余液中含丙酮h8%。試用三角形相圖求所需理論級數(shù)?(溶解度曲線和輔助曲線見下圖)。試題九答案一:填充題1、1;1;無限大;0;進料量。2、等于;體積效應和熱效應。3、降低;增加。4、高于;塔頂輕組分的濃度高,相應的泡點低;塔底壓力高于塔頂,塔底的泡點較高。5、y4 0.82;y5 0.75;x5 0.62。6、5條;液泛線;漏液線;夾帶線;液相負荷上限線;液相負荷下限線。7、溶解度;選擇性;揮發(fā)度;粘性。8、操作范圍內(nèi)平衡線為直線;操作范圍內(nèi)平衡線為直線;操作范圍內(nèi)平衡線彎曲程度不大;各種情況。9、通入惰性氣體;通入水蒸汽;降壓。10、在混合液中加入溶劑使溶質由原溶液轉移到溶劑中的
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