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PAGEPAGE6/13孝感學(xué)院2006—2007學(xué)年度第二學(xué)期期末考核試卷題號(hào)得分一二三四五六七八九十總分考核課程化學(xué)工程基礎(chǔ) 考核類型題號(hào)得分一二三四五六七八九十總分得分閱卷人號(hào)學(xué)名姓級(jí)班………………得分閱卷人號(hào)學(xué)名姓級(jí)班……線…………………封…………………密………………在進(jìn)行工藝過程的開發(fā),設(shè)備的設(shè)計(jì)的操作管理時(shí),經(jīng)常運(yùn)用的幾個(gè)基本規(guī)律指 , , ,和 。衡量流體粘性大小的物理量,稱。在法定單位中,該物理量的單位為 。35m3某流體在某溫度下的質(zhì)量為9200kg,其密度為 。滯流時(shí)的平均流速v= v ,湍流時(shí)的平均流速v ,。max max在管徑相同的管道內(nèi)分別流動(dòng)著粘油和水,若它們的Re數(shù)相同則油的流速比水流速 ,因?yàn)?。在流動(dòng)中形成的 與 的關(guān)系完全符合牛頓粘性定律的流體,為牛頓型流體。當(dāng)Re<103時(shí),摩擦阻力系數(shù)λ是 的函數(shù),通過 而求得。局部阻力所引起的能量損失有兩種計(jì)算方法 法和 法。據(jù)傳熱的機(jī)理不同把傳熱分為 三種類型。有兩種比重大小不同的材料,用作保溫材料時(shí),應(yīng)選用比重 的。逆流換熱的最大優(yōu)點(diǎn)是 穩(wěn)定的恒溫傳熱是指 傳熱的三種方式很少單獨(dú)存在如熱量從熱流體經(jīng)間壁傳向冷流體就是以 周亞洲系主任:和 兩種方式進(jìn)行。周亞洲系主任:【第1頁共4】導(dǎo)熱系數(shù)是表征 的一個(gè)參數(shù)。各種物質(zhì)中而 的導(dǎo)熱系數(shù)最小。

_的導(dǎo)熱系數(shù)最大,物理吸收的依據(jù)是 。操作線的物理意義是 。寫出六個(gè)吸收速率方程 吸收體系的m越大,則該吸收體系屬于 溶體系。吸收雙膜理論的實(shí)質(zhì)是 這樣介是為了應(yīng)用 定律。當(dāng)吸收體系為氣膜控制時(shí),在鼓泡塔,噴淋塔填料中應(yīng)選用 進(jìn)行吸收為宜。按反應(yīng)器體系的相態(tài)可將反應(yīng)器分為 。間歇反應(yīng)釜的特點(diǎn)是 。管式反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)是理想置換流動(dòng)其特點(diǎn)是 。不存在返混的流動(dòng)模型稱為 流動(dòng)模型不存在返混的反應(yīng)器有 和 。對(duì)串聯(lián)反應(yīng)Ak1—Rk2—S以R為目的產(chǎn)物一般應(yīng)選擇CA較 的反應(yīng)器若k1<<k2應(yīng)在較 轉(zhuǎn)化率條件下反應(yīng)。且應(yīng) 反應(yīng)物的進(jìn)料濃度。二、選擇題 (2`*10=20`)[C]31與0.2mHg的壓強(qiáng)相當(dāng)?shù)乃叨仁牵篈 0.277m B13.05m C2.72m D都不對(duì)[B]32水平面是等壓面的流體是:A水平流動(dòng)的流體B u形管中的指示液體C靜止流體 D u形管中指示上方的流體[A]33理想氣體的密度可以用ρ=PM/RT來計(jì)算,式中的壓強(qiáng)P應(yīng)采用:A絕對(duì)壓強(qiáng)B表壓強(qiáng)C負(fù)壓 D真空度[D]34某管路中裝有孔徑25mm的孔板,壓強(qiáng)計(jì)讀數(shù)為R時(shí)流量為V,因孔板磨損而35mmC0不變,當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)讀數(shù)仍為R流量為:A 0.71B 1.0V; C 1.45V; D 1.96V[D]35流體在直圓管中作湍流流動(dòng),若管長(zhǎng)和管徑都增加一倍,而流量保持不變(設(shè)摩擦阻力系數(shù)不變),則阻力損失應(yīng):A增大一倍; B減小為1/2; C減小為1/4; D減小為[ ]6.給熱過程中的傳熱方式包括:A對(duì)流傳熱、輻射傳熱 B傳導(dǎo)傳熱、對(duì)流傳熱、輻射傳熱C傳導(dǎo)傳熱、對(duì)傳熱D都不對(duì)[ ]7流體傳熱而不發(fā)生相變時(shí)的給熱系α=0.023*λ/d*Re0.8Prm,該流體必須為A滯流 B過度流 C湍流 D滯流、過度流、湍流[ ]8.下列過程傳熱分系數(shù)最大的是:A 蒸氣的滴狀冷凝;B 空氣的制對(duì)流;C 蒸氣的膜狀冷凝;D 水的強(qiáng)制對(duì)流[ ]9.平衡的濃度應(yīng)表示為:A y* B

C

DX*A A A A[ ]10.E與溶解度系數(shù)H的關(guān)系為:A E*H=CA B E*H=CB C E*H=CT D E*H=CS[ ]11.以摩爾分?jǐn)?shù)比表示的亨利定律為:A p*A=ExA B p*A=CA/H C y*A=mxA D Y*A=[ ]12.分子擴(kuò)散是引起的。A分子湍流運(yùn)動(dòng)B分子滯流運(yùn)動(dòng) C分子過度流運(yùn)動(dòng)D分子熱運(yùn)[ ]13.1/kym表示:A折算成氣膜阻力的液膜阻力 B折算成氣膜阻力的總阻力C折算成液膜阻力的氣膜阻力 D折算成液膜阻力的總阻力[ ]14.增大吸收面積A可采取的措施是:A使用分子量大的吸收劑 B增大氣液兩相的分散度C易溶體系選用填料塔塔吸收 D增大吸收劑用量[ ]15.同一反應(yīng)達(dá)相同的轉(zhuǎn)化率時(shí),在管式反應(yīng)器中進(jìn)行所需時(shí)間A最短 B最長(zhǎng) C居中 D介于間歇釜和全混流反應(yīng)器之間[ ]16.對(duì)平行反應(yīng):A+B→P(目的產(chǎn)物),rP=k1CAa1*CAa2;A+B→S,rS=k2CAb1*CAb2。當(dāng)a1>a1,b1>b1時(shí),為提高目的產(chǎn)物的選擇率,應(yīng)選用的反應(yīng)器和循環(huán)物料是:A 管式反應(yīng)器-生成物 B間歇釡-生成物C 管式反應(yīng)器和間歇釡-反應(yīng)物 D全混流反應(yīng)器-反應(yīng)[ ]17.膨脹因δ定義為:A每轉(zhuǎn)化1molA引起反應(yīng)總體積的變化量 B每轉(zhuǎn)化1molA引起反應(yīng)體系摩爾數(shù)的變化量C每轉(zhuǎn)化1體積A引起反應(yīng)總體積的變化量 D每轉(zhuǎn)化1體積A引起反應(yīng)體總摩爾數(shù)的變化量[ ]18.多釜串聯(lián)反應(yīng)器的有效容積:A與間歇釜式反應(yīng)器相同; B與全混流反應(yīng)器相同;C介于管式反應(yīng)器和間歇釜之間;D介于全混流和管式反應(yīng)器之間[ ]19.不能用于計(jì)算反應(yīng)物體積流量的表達(dá)式是:A v=G/;B v=G/CT

;C v=F 均 A0

;D v=A0

/CA0 [ ]20.釜中濃度與出口濃度相等的反應(yīng)器是:A 間歇攪拌釜; B PFR; C CSTR; D 多釜串聯(lián)三、判斷正誤 (2`*10=20`)[T]1啟動(dòng)離心泵時(shí),將出口閥門關(guān)閉,是為了減小啟動(dòng)功率。[F]2液體的粘度隨溫度升高而升高,氣體的粘度則隨溫度的升高而降低。[T]3流體在管內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)流動(dòng),可以降低滯流底層厚度,提高管內(nèi)的傳熱分系數(shù),而且可以沖刷管壁,防止結(jié)垢。這種方法,在工業(yè)設(shè)備中經(jīng)常采用。[T]4流體在管路中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生局部阻力的主要原因是邊界層分離。[T]5所有傳熱速率式中的分母都是分子溫度區(qū)間內(nèi)的熱阻之和。[F]6在多層傳熱壁傳熱中,各層的溫度降低值反比于各層的熱阻。[T]7化工生產(chǎn)中使用最廣泛的加熱劑是蒸汽,尤其是飽和蒸汽。蒸汽加熱的主要缺點(diǎn)是加熱溫度不高,通常不超過180℃。F]8120熱平均溫度差小于逆流時(shí)的平均溫度差。[T]9.費(fèi)克分子擴(kuò)散定律指出:擴(kuò)散速率與擴(kuò)散距離成反比。[T]10.氣相傳質(zhì)單元數(shù)是經(jīng)全塔吸收后氣相濃度的變化量相當(dāng)于吸收過程平均推動(dòng)力的倍數(shù)。[T]11.吸收過程中,增大吸收劑用量,吸收推動(dòng)力增大,填料層高度相應(yīng)降低;但輸送液體的動(dòng)力消耗增大,吸收液(產(chǎn)品)濃度太低。[T]12液相推動(dòng)力是平衡線到操作線的水平距離。[T]13.吸收操作線方程其實(shí)就是吸收塔的物料衡算式。[T]14.操作線上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)都表示塔中某一截面上的實(shí)際氣液組成。[T]15.連續(xù)操作的反應(yīng)器內(nèi)物料不可能發(fā)生積累。[F]16.全混流反應(yīng)器由于連續(xù)生產(chǎn),所以設(shè)備利用率高,勞動(dòng)強(qiáng)度小,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,易于自動(dòng)控制,適于大規(guī)模生產(chǎn)。[F]17.單個(gè)反應(yīng)釜由間歇操作改為連續(xù)操作后,由于節(jié)省了非生產(chǎn)時(shí)間,故會(huì)使生產(chǎn)能力加大。[T]18.物料衡算式能夠反映物料在反應(yīng)器中的停留時(shí)間分布。[F]19.變?nèi)莘磻?yīng)主要是指氣相反應(yīng)和液相反應(yīng)。[F]20.在間歇釜式反應(yīng)器中,由于攪拌器的劇烈攪拌,所以存在著強(qiáng)烈的返混作用,各物料粒子的停留時(shí)間都相等。201mH2

O柱的塔內(nèi),貯槽液面距。采用Φ105*25的鋼管。連接在管路中孔板流量計(jì)兩側(cè)的U163mmHg,孔口直徑為50mmC=0.63,P =103kg/m??傋枇

O柱,η=0.75。0 水 3 f 2求(1)水的體積流量(m3/s) (2)泵所需的實(shí)際功率Pa(kw)耐火磚,外層是δ3=240mm,λ3=0.585W/m.K紅磚,中間填有δ2=50mm,λ=0.095W/m.K的石棉隔熱層,已知爐墻內(nèi)壁溫度t=500℃,外壁溫度2 1t=50℃。2求:(1)每小時(shí)通過每平方米爐墻的熱量損失。(2)中間換以λ'=0.0585的礦棉,則需多少mm才能保持與原來相同的熱損2失?吸收塔在常壓及293K時(shí)用清水吸收混合氣體中的SO,氣體與水逆流接2(3500m3/h,其中含SO()10%,吸收2率為90%,氣液平衡關(guān)系為:Y*=24.8X,試求:⑴.當(dāng)水用量為最小用量的1.4倍時(shí),水用量為多少kmol/h?⑵.氣相傳質(zhì)單元數(shù)n。G有一反應(yīng)A+D

)=kCCk=0.02m3/A A Bkmols進(jìn)料中A和B2kmol/m3,要求A90%,反應(yīng)時(shí)間方面考慮,問在間歇釜、管式反應(yīng)器和連續(xù)單釜中初選哪一種反應(yīng)器較為合適?(一般間歇釜的輔助時(shí)間為半小時(shí);要求先計(jì)算,后說明答案)號(hào)學(xué)名姓號(hào)學(xué)名姓級(jí)……………線…………………封…………………密………2004——2005學(xué)年度第上學(xué)期題號(hào)一二三四五題號(hào)一二三四五六七八總分得分一、填空:(2*10=20`)1.2.3.4.5.6.7.8.9.7/13PAGEPAGE13/1310.二、選擇:

任課(命題)教師:周亞洲系主任:[]1.周亞洲系主任:[]1.[A]2.0.71V;B1V;C1.4V;[A]3.滯流;B湍流;C過渡流;D 滯流或湍流A蒸氣滴狀冷凝;B空氣制對(duì)流;C蒸氣膜狀冷凝;D水的強(qiáng)制對(duì)[ ]4.A

=Ex

Bp*

=C/H C

=mx

DY*

=mXA A A A[ ]5.

A A A AA 溶解度系數(shù)E B亨利系數(shù)H C m D KX[ ]6.吸收速率方程表示為N=A*Δ/(1/k)1/k是:AA 1/K B 1/k C 1/k D1/KG x g y[ ]7.1/mk 表示:yA折算成氣膜阻力的液膜阻力 B折算成液膜阻力的氣膜阻力C折算成氣膜阻力的總阻力 D折算成液膜阻力的總阻力[ ]8.在間歇釜中進(jìn)行一級(jí)反應(yīng)A—P,進(jìn)料濃度為

,裝料量為V,反AO1小時(shí)后轉(zhuǎn)化率為X2V,則達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率,A所需反應(yīng)時(shí)間為:A 0.5小時(shí), B 1小時(shí); C 2小時(shí); D 4小時(shí)[ ]9.多釜串聯(lián)反應(yīng)器的有效容積:A介于全混流反應(yīng)器和管式反應(yīng)器之間;B與全混流反應(yīng)器相同C介于管式反應(yīng)器和間歇釜之間; D與管式反應(yīng)器相同[]10.釜中濃度與出口濃度相等的反應(yīng)器是:[]1.流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的內(nèi)因是流體具有粘性。[]2.任意一傳熱層中的溫度降低值與該層的熱阻成反比。[]3.對(duì)數(shù)平均溫差比算術(shù)平均溫差更精確。[]4.吸收過程中,若為氣膜控制,則應(yīng)選用噴淋塔和鼓泡塔進(jìn)行吸收。[]1.流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的內(nèi)因是流體具有粘性。[]2.任意一傳熱層中的溫度降低值與該層的熱阻成反比。[]3.對(duì)數(shù)平均溫差比算術(shù)平均溫差更精確。[]4.吸收過程中,若為氣膜控制,則應(yīng)選用噴淋塔和鼓泡塔進(jìn)行吸收。[]5.液相傳質(zhì)單元數(shù)是經(jīng)全塔吸收后氣相濃度的變化量相當(dāng)于吸收過程平均推動(dòng)力的倍數(shù)。[]6.吸收過程中,增大吸收劑用量,吸收推動(dòng)力增大,填料層高度相應(yīng)降低;但輸送液體的動(dòng)力消耗增大,吸收液(產(chǎn)品)濃度太低。[]7.在間歇釜式反應(yīng)器中,由于攪拌器的劇烈攪拌,所以存在著強(qiáng)烈的返混作用,各物料粒子的停留時(shí)間都相等。[]8.全混流反應(yīng)器設(shè)備利用率高,勞動(dòng)強(qiáng)度小,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,易于自動(dòng)控制,適于大規(guī)模生產(chǎn)。[]9.單個(gè)反應(yīng)釜由間歇操作改為連續(xù)操作后,由于節(jié)省了非生產(chǎn)時(shí)間,故會(huì)使生產(chǎn)能力加大。[]10.反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程是聯(lián)解物料衡算式和微觀動(dòng)力學(xué)方程式的結(jié)果。四、計(jì)算題(10`+15`+15`=40`)用一離心泵將水送到高位槽,高位槽液面高出水池液面50m,采用Φ100*52.4m60%Pa。吸收塔在常壓及293K時(shí)用清水吸收混合氣體中的SO,氣體與水逆流接2觸,混合氣體(標(biāo)態(tài))流量為5000m3/h,其中SO(體積分率)為10%,吸收率295%=26.7⑴當(dāng)水用量為最小用量的1.5倍時(shí),水用量為多少kmol/h?⑵氣相傳質(zhì)單元數(shù)nG。2A→50%。

=k2,A A6倍其它條件保持不變,轉(zhuǎn)化率為多少?若體積相同,換成管式反應(yīng)器,其他條件保持不變,轉(zhuǎn)化率為多少?課程名稱:課程名稱:化工基礎(chǔ)A卷考試方式:閉卷 任課教師 周亞洲 專業(yè)年級(jí):02級(jí)一、填空題(2×10)1.負(fù)壓,101325-負(fù)壓;2.5886,0.0581;3.小,?。?.將復(fù)雜的吸收過程視為通過相界面兩側(cè)氣膜和液膜的分子擴(kuò)散過程;5.當(dāng)液相出口濃度達(dá)到平衡濃度時(shí)吸收劑與惰性氣體的摩爾流量之比;6.氣,填料塔和噴淋塔;7.管,間歇操作,存在輔助時(shí)間;釜內(nèi)C(-rxAA不隨位置變化,但A隨時(shí)間變化;所有物料粒子的停留時(shí)間都相等,不存在返混。9.幾何位置不同的物料粒子之間,停留時(shí)間不同的物料粒子之間;10.原點(diǎn),/CA0。二.選擇題(2×10)DCCAC ABDAA三.是非題(2×10)2.4.8.9.10為非,其它為是。四.計(jì)算題(3×10)1.解ΔH=20mΔP/ρg=P-P/ρg=9.81*1000/ρg=1m1 2d=0.1mH=0.95mfv=C*[2gR(ρ-ρ)/ρ]1/2=0.7*[2*9.81*0.163*12.6]1/2=4.44m/s0 0 iv=v0

*(d/d)2=4.44*(0.05/0.1)2=1.11m/s v2/2g=0.0628 q0

=vπd2/4=0.00871He=ΔH+ΔP/ρg+v2/2g+H=20+1+0.0628+0.95=22.013mfPa=He*q*ρ*g/η=22.013*0.00871*103*9.81/0.75=2.51kWv2.解:平面壁的熱傳導(dǎo)1.Φ/A=Δt/Σ(δ/λ)=(500-50)/(0.23/1.163+0.05/0.093+0.24/0.582)=450/(0.1978+0.5376+0.4124)=450/1.1478=392W/m22.當(dāng)δ /λ =δ `/λ `時(shí),能保持與原來相同的熱損失。所以:2 2 2 2δ `=λ `*δ /λ =0.0582*0.5376=0.0313mmm2 2 2 212.解:y1

=0.1 η=0.9

/h L=1.4LM

Y*=24.8X X=02Y=y1 1

/(1-y1

)=0.1/(1-0.1)=0.1111 Y=Y2 1

(1-η)=0.01111X*=Y1 1

LM

/G=(Y1

-Y)/X*2

=22.32 L/G=31.25G=3500*(1-y1

)/22.4=140.63kmol/h L=140.63*31.25=4394.5kmol/hX=X*/1.4=0.0032 Y*=24.8*0.0032=0.07936 Y*=01 1 1 2ΔY=0.03174 ΔY=0.011111 2ΔY =(0.03174-0.01111)/mn=Y-Y/ΔY=(0.1111-0.01111)/0.01965=0.1/0.01965=5.09G 1 2 m3、解:n=2, k=0.02m3/kmol*s C =C x=0.9 (-r)=kCC=kC2A0 B0 A A A B A1.間歇釜:τ=xA

/kC

*(1-xA0

)=0.9/0.02*2*0.1=9/0.04=225s=3.75minAτ =33.75min 2.管式反應(yīng)器:τ =x /kC *(1-x)=225s=3.75min總 c A A0 A3.連續(xù)單釜:τ =x/kC *(1-x)2=0.9/0.02*2*0.12=2250s=37.5min平均 A A0 A由以上計(jì)算結(jié)果可知:從反應(yīng)時(shí)間考慮,應(yīng)選用管式反應(yīng)器。課程名稱:化工基礎(chǔ)B卷考試方式:閉卷 任課教師周亞洲專業(yè)年級(jí):02級(jí)(2×10)1.

=0.5*v 2.Φ=A*Δt/平均 maxi Σδ/λNi 二.選擇題(2×10) CAADA BBBAC三.是非題(2×10)2.4.5.7.8.9為非,其它為是四.計(jì)算題(3×10)1.解:ΔH=50m ΔP=0 η=0.6 H=2.4m d=0.09mf 0V=34m3/h=0.00944m3/s v=4V/πd2=4*34/3600*3.14*0.092=1.49m/s2He=ΔH+Δv2/2g+H=50+0.1124+2.4=52.512m Δv2/2g=0.112mfPa=He*V*ρ*g/η=52.512*34*1000*9.81/3600*0.6=8.11kW2.解:清水吸收SO2 y1=0.1 η

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