化學(xué)工程基礎(chǔ)試卷答案

.../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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行量化計(jì)算。<>答案：錯(cuò)2、當(dāng)流體充滿圓管做定態(tài)流動(dòng)時(shí),單位時(shí)間通過(guò)任一截面的體積流量相等。<>答案：錯(cuò)3、強(qiáng)化傳熱過(guò)程最有效的途徑是增大傳熱面積。<>答案：錯(cuò)4、液體在管內(nèi)做強(qiáng)制湍流流動(dòng)時(shí),如果流動(dòng)阻力允許,為提高對(duì)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(duì)5、沸騰給熱和冷凝給熱同屬于對(duì)流傳熱,因?yàn)閮烧叨及橛辛黧w的流動(dòng)。<>答案：對(duì)6、對(duì)于逆流操作的填料吸收塔,當(dāng)氣速一定時(shí),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(dòng)力增大。<>答案：對(duì)7、選用不同結(jié)構(gòu)的填料時(shí),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(cuò)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(shí),則吸收速率最大。<>答案：錯(cuò)9、設(shè)計(jì)時(shí),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(duì)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(wú)關(guān)。<>答案：錯(cuò)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、、。答案：靜止的連通著的同一種連續(xù)的液體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<>,、、恰好在同一水平面上,、、及也在同一高度上,,則各點(diǎn)的________,________,________,________,________?！脖韷褐?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(shí)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(cè)定的。答案：揚(yáng)程：效率；軸功率；轉(zhuǎn)速；清水4、吸收過(guò)程物料衡算時(shí)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(shí),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(guò)程是等溫的5、某精餾塔的設(shè)計(jì)任務(wù)為：原料F,,要求塔頂為,塔底為。設(shè)計(jì)時(shí)若選定的R不變,加料熱狀態(tài)由原來(lái)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(shí)液體沸騰曲線包括________、________和________三個(gè)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(duì)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(duì)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(shí),亨利系數(shù)E________,相平衡常數(shù)m________,系數(shù)H________。對(duì)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(shí),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_(kāi)_______。答案：1610、當(dāng)噴淋量一定時(shí),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(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),其中下轉(zhuǎn)點(diǎn)稱為_(kāi)_______,上轉(zhuǎn)點(diǎn)稱為_(kāi)_______。答案：載點(diǎn)；泛點(diǎn)11、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(shí)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(duì)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(guò)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(duì)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(duì)于氣體,溫度升高,黏度_________。答案：增大16、當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?45mmHg測(cè)得一容器內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)為350mmHg,則真空度為。測(cè)得另一容器內(nèi)的表壓強(qiáng)為1360mmHg,則其絕對(duì)壓強(qiáng)為2105mmHg。答案：395mmHg三、選擇題1、強(qiáng)制對(duì)流<無(wú)相變>流體的對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式來(lái)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(kāi)大時(shí),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(rùn)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、答案：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(guò)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(jì)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(shí),減小吸收劑用量,則吸收推動(dòng)力_______。A、增大B、不變C、減小D、不確定答案：C9、為了在某固定空間造成充分的自然對(duì)流,有下列兩種說(shuō)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(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)法錯(cuò)D、第一種說(shuō)法錯(cuò),第二種說(shuō)法對(duì)答案：B10、精餾過(guò)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(jì)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(duì)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(jì)算,由于管徑不變,故式中u為吸入或排出管的流速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25mm2.5rnm,水走管方。水側(cè)和液體側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)分別為0.85kW／〔m2·℃和1.70kW／<m2·℃,污垢熱阻可忽略。若水的出口溫度不能高于50℃解：先求總傳熱系數(shù),因?yàn)楹雎晕酃笩嶙?則其中,將上數(shù)據(jù)代人公式得=471．6W／〔m2·℃。再以臨界條件算得水20℃50液體30℃80所以又因?yàn)镵oSotm=Wccpc<t2–t1代入數(shù)據(jù)得解得So=8.3m3、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(rùn)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=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D、塔底殘液量W及組成xw；由,得：W=F-D=1