化工原理試題及答案

化工原理試題及答案( 絕密請(qǐng)勿到處宣揚(yáng))12月25日一、填空題（共15空，每空2分，共30分）10kpa100kpa，則此容器的絕對(duì)壓強(qiáng)和表壓強(qiáng)（kpa計(jì)）分別為：（90kpa）和（-10kpa）。熱傳導(dǎo)只發(fā)生在固體和（靜止）的或（滯）流動(dòng)的流體中。物體的吸收率越（大），其輻射能力越（大）。（填大或?。┱舭l(fā)中以（二次蒸汽）是否再利用而分為單效或多效蒸發(fā)。蒸發(fā)中的溫度差損失主要由溶液中的（）、液柱的（靜壓頭）和管路（阻力）沸點(diǎn)升高三部分組成。10kpa100kpa，則此容器的絕對(duì)壓強(qiáng)（kpa計(jì)）為：（90kpa）。對(duì)于同種流體，自然對(duì)流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)比時(shí)的（?。＃ㄌ畲蠡蛐。┪矬w的吸收率越大，其輻射能力越（大），所以黑體的輻射能力比灰體的（大）。（填大或?。┱舭l(fā)操作所用的設(shè)備稱為（蒸發(fā)器）。按二次蒸汽是否被利用，蒸發(fā)分為（）和（多效蒸發(fā)）二、選擇題（5210分）對(duì)吸收操作有利的條件是：（D）操作溫度高、壓強(qiáng)高；B.操作溫度高、壓強(qiáng)低；C操作溫度低、壓強(qiáng)低；D.操作溫度低、壓強(qiáng)高精餾塔內(nèi)上層塔板液相輕組分濃度較下層塔板（A ），液相溫度較下層塔板（）高，低；B低，高；C.高，高；D.低，低（D）是塔內(nèi)氣液兩相總體上呈逆流流動(dòng)，而在每塊塔板上呈均勻的錯(cuò)流流動(dòng)。板式塔的傳質(zhì)意圖；B.板式塔的設(shè)計(jì)過(guò)程；C.板式塔的恒摩爾流要求；D.板式塔的設(shè)計(jì)意圖恒定干燥條件是指濕空氣在干燥器內(nèi)的（C ）及與物料的接觸方式都不變。溫度、焓值、濕度；B.流速、壓強(qiáng)、濕度；C.流速、溫度、濕度；D.溫度、濕度、壓強(qiáng)對(duì)于濕物料的濕含量，下面哪種說(shuō)法是正確的？（B ）平衡水一定是自由水；B.平衡水一定是結(jié)合水；CD自由水一定是非結(jié)合水當(dāng)二組分液體混合物的相對(duì)揮發(fā)度為（C ）時(shí)，不能用普通精餾方法分離。當(dāng)相對(duì)揮發(fā)度為（A）時(shí)，可以采用精餾方法；；；下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（B ）。AB精餾用板式塔，吸收用填料塔；C.以用板式塔，又可以用填料塔；D.填料塔可以避免液泛物料的平衡水分一定是（C ）非結(jié)合水分；B.自由水分；C.結(jié)合水分；D.臨界水分對(duì)于濕物料的濕含量，下面哪種說(shuō)法是正確的？（B ）平衡水一定是自由水；B平衡水一定是結(jié)合水；CD合水。三．計(jì)算題15000kg/h2090130100*15mm2m

=360i

/m2*c，管外 =12000W/㎡油品的比熱容為kg*℃，操作條件下的汽化潛熱為2205KJ/Kg，鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)045W/m*℃，若加熱全部冷凝后在飽和溫度下排出的，忽略熱損失和管壁的污垢熱阻。換熱器的熱負(fù)荷？加熱蒸汽的消耗量？總轉(zhuǎn)熱系數(shù)？解：換熱器的熱負(fù)荷？QWC (tc PC 2

t)=15000**(90-20)=1995000KJ/h=s1加熱蒸汽的消耗量？總轉(zhuǎn)熱系數(shù)？該換熱器能否滿足生產(chǎn)任務(wù)？Sdl100*3.14*0.015*2 9.42m2假設(shè)逆流傳熱因此換熱器最大傳熱效率Q小于實(shí)際所需的傳熱效率Q，所以此換熱器不滿足生產(chǎn)任務(wù)2．在一連續(xù)精餾中分離苯、甲苯的混合，進(jìn)料量為100kmol/h，原料液中苯，塔頂餾出液中苯的回收率為%，塔底餾出液中含苯（以上均為摩爾分?jǐn)?shù)），3餾出液及釜?dú)堃沽克a(chǎn)生的蒸汽量及塔頂回流的液體量。解：餾出液及釜?dú)堃沽克a(chǎn)生的蒸汽量及塔頂回流的液體量。Rmin

(xD

y)/(yq

x)當(dāng)原料液位飽和液體進(jìn)料時(shí)q=1 x xq q FRmin

[xD(1xx F

)/(1xF

)]/(1)=[（3）離開(kāi)塔頂?shù)谝粚永碚摪宓囊合嘟M成xD= yx/[11)x] yxD0.952==x/(11.5x) x=1000kg82%（均為濕基）為水/kg，絕干氣的新鮮空氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入干燥器后空氣濕度為水/kg水分蒸發(fā)量解：水分蒸發(fā)量GG1

*(1W)=1000*=920kg/h1第一種解方法：G

(1W)/(1W

)920/(10.2)938.8kg/hW

G==h=s2 1 1 2 1 2第二種解方法：代入數(shù)據(jù)解得W=h新鮮空氣的消耗量。新鮮空氣消耗量：15000kg40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)下同）60%的溶液，在連續(xù)精餾塔中進(jìn)行分離，2%，塔頂餾出液中苯的回收率為%.（p171-4）（1）789240/78進(jìn)料組成xF

40/7860/2/78

0.44釜?dú)堃航M成xW

2/7898/92

0.0235原料液的平均摩爾質(zhì)量MF

0.44*780.56*9285.8依題意知D /Fx xD

0.971所以DxD

0.971*175*0.44全塔物料衡算DWF175 D Wx xD 聯(lián)立式a、式b、式c，解得

F Dx xF

0.0235W175*0.44D80.0kmol/h，W95.0kmol/h，xD

0.93515322040s，平均比熱容為（kg*℃）470W/（㎡*℃），試求換熱器的傳熱面積。(p2364-8)解：換熱器傳熱面積可根據(jù)總傳熱速率方程求得，即S Q ，換熱器的傳熱量為KtQWc hph 1

mT)=**103(120-40)=190kW21-4型管殼式換熱器的對(duì)數(shù)平均溫度差先按逆流計(jì)算，即R

TT1

12040 tt 3215 4.17 P 2 1 0.162tt2 1

3215 Tt 120151 1由圖4-17（a）中查得： t '0.89，所以t m 故S Kt 470*44.5m5400kg、20%NaOH5060KJ/（kg*℃），400KPa50KPa，操作條件下溶液的沸點(diǎn)為126Kα=1560W/（KJ/（㎡*℃）失忽略不計(jì)。試求考慮濃縮熱時(shí)①加熱蒸汽消耗量及單位蒸汽消耗量②傳熱面積30126別求一項(xiàng)。(p3105-3)解：從附錄分別查出加熱蒸汽、二次蒸汽及冷凝水的有關(guān)參數(shù)如下400kPa:蒸汽的焓H=kg,汽化熱r=kghw

603.61kJ/kgT=50kPaH'=kg,汽化熱r'T'考慮濃縮熱時(shí)①加熱蒸汽消耗量及單位蒸汽消耗量x 0.2蒸發(fā)量WF(1 0)5400(1 )3240 kJ/kgx 0.515-146020%NaOH12650%NaOHh210 kJ/kg，h0

=620kJ/kg用式5-11a求加熱蒸汽消耗量，即WH'(FW)hD

Fh0

3240*2644.3(54003240)*6205400*210

=4102kJ/kg②傳熱面積

r 2318.5QDr4102*2138.58772*103 kJ/kg=2437kW2437所以S0

1.56*17.4

89.78m220S0忽略濃縮熱時(shí)

1.2*89.78107.7m2①忽略濃縮熱時(shí)按式5-21計(jì)算加熱蒸汽消耗量。因忽略熱損失，故式5-21改為Wr'Fc (tD p0

t0

3240*2304.5