化工原理吸收傳熱習(xí)題

1、精品 料推薦吸收習(xí)題一、分析與判斷1在密閉容器內(nèi)存在某種低濃度水溶液，容器內(nèi)壓強為p0 ，溶液溫度為t ，溶質(zhì)含量為c( x) ，試問：1）若將 n2 壓入容器，則ehm2）若溶液溫度t 下降，則 ehm3）注入溶質(zhì)a，則 ehmp；p；p；答： 1）不變，不變，變小，不變當(dāng)密閉容器內(nèi)壓入n2 時，相當(dāng)于容器內(nèi)的總壓增加，總壓變化時，對均無影響，故e、h不變，溶質(zhì)的含量也不變，平衡分壓pex 不變，然而，me / p ，總壓 p 增加，故 m變小。2）變小，變大，變小，變小若溶液的溫度下降，則平衡分壓p變小， e、 h均受溫度的影響，e 變小， h變大， me / p 變小。3）不變，不變，不

2、變，變大注入溶質(zhì)a 時，體系的溫度壓強均不變，此時物系的e、h、 m均不變，而注入a 后，溶液中溶解的溶質(zhì)含量變大，故 p變大。2、某吸收過程， 已知氣相傳質(zhì)系數(shù)與液相傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系是k y3k x ，則此時氣相傳質(zhì)推動力( yyi )，液相傳質(zhì)推動力( xix) 。（大于、等于，小于，不確定）答：不確定。題中未給出平衡關(guān)系，兩個傳質(zhì)系數(shù)相差又不大，所以無法判斷是氣膜控制過程還是液膜控制過程。3 、低濃度逆流吸收塔設(shè)計中，若氣體流量、進出口組成及液體進口組成一定，減小吸收劑用量，傳質(zhì)推動力將，設(shè)備費用將（增大、減小，不變）答：減小，增大減小吸收劑的用量，則吸收過程的推動力降低，即傳質(zhì)推動力減小

3、，達到原來的分離要求所需的填料層的高度增加，所以設(shè)備的費用將增大。4、某逆流吸收塔操作時，因某種原因致使吸收劑入塔量減少，以至操作時液氣比小于原定的最小液氣比，則將發(fā)生什么情況：。答：氣體出塔含量y2 增大，達不到設(shè)計要求，液體出塔含量x1 也增大。吸收劑入塔量減小，吸收的推動力下降，由于原定的最小液氣比對應(yīng)著原分離要求，雖然操作的液氣比小于原定的最小液氣比，操作仍然是吸收操作，只是此時對應(yīng)的分離要求發(fā)生了變化，由于液氣比下降，所以操作無法達到原來的設(shè)計要求，氣體出塔的含量將增大；而又由于操作的溫度、壓強不變，所以吸收的平衡關(guān)系不變，入塔的氣體組成不變，故液氣比越低，對應(yīng)的出塔的液體組成越接近

4、平衡組成，故液體出塔含量x1 也增大。5、低濃度逆流吸收操作中，原工況操作線如附圖所示，現(xiàn)其他條件不變而吸收劑用量l 增加，試判斷下列參數(shù)變化情況并繪出新工況的操作線：出塔液體 x1，出塔氣體y2，回收率（增大、減小，不變，不確定）1精品 料推薦題 5 附圖題 6 附圖答：減小，減小，增大k ya1，吸收劑用量l 增加，則 kx 增大，k ya 增大， h ogv1m減小；k yak yk x填料層高度不變，h og 減小， n og 增大， smv減小， 根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖，y1mx2增大， 而 y1 、 x2ly2mx2均不變，故 y2減小，回收率y1y2 增大；y1l 增大，操作線的斜

5、率變大，而y1 、 x2 均不變，故操作線上端與平衡線的距離變大，出塔液體的組成x1 減小。出塔液體 x1 減小，塔底的推動力變大，出塔氣體y2 減小，塔頂?shù)耐苿恿ψ冃。蕐m 的變化不確定。新工況的操作線如圖所示第 5 題答案圖第 6 題答案6、低濃度逆流吸收操作中，原工況操作線如附圖所示，現(xiàn)其他條件不變而吸收劑入塔含量升高，試繪出新工況的操作線。答：因為其他條件不變，x2 變高，則y2 變大，塔頂?shù)耐苿恿ψ冃?，故新工況下的操作線必然下移，且與原工況的操作線的斜率相等。新工況的操作線如圖所示。7、吸收操作中，原工況下氣體進塔量為v，進出塔的含量分別為y1 、 y2 。由于某種原因，吸收劑入塔

6、濃度升高，2精品 料推薦采用增加吸收劑用量 l 的方法后， 使 y1 、 y2 保持不變。 則與原工況相比， 被吸收溶質(zhì)總量，平均推動力 ym（增大，減小，不變，不確定） 。答：不變，減小吸收過程中被吸收的溶質(zhì)量為：v ( y1y2 ) ，由于改變前后的y1 、 y2 均不變，故被吸收的溶質(zhì)量不變；k ya1，吸收劑用量l 增加，則 k x 增大， k ya 增大， h ogv1減小；mk yak ykx填料層高度不變，h og 減小， n og 增大， n ogy1 y2 ， y1 、 y2 不變， n og 增大，故ym 減小。ym8、低濃度逆流吸收操作中，當(dāng)吸收劑溫度降低其他條件不變時，

7、試判斷下列參數(shù)變化情況并繪出操作線：相平衡常數(shù)，k ya，推動力 ym，回收率，出塔 y2，出塔 x1（增大，減小，不變，不確定） 。第 8 題圖第 10 題圖答：減小，增大，不確定，增大，減小，增大吸收劑溫度降低，則相平衡常數(shù)減小，k ya1，m減小，則 k ya 增大， h ogv1減??；填料層高度mk yak yk x不變， h og 減小， n og 增大， s 不變，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖，y1mx2 增大， y1 、 x2 不變，所以y2 減小，回y2mx2收率y1 y2增大， y2 減小，操作線的斜率不變，y1 、 x2 不變，操作線平行下移，與y y1 的交點右移， x1 增y1

8、大， n ogy1y2 ， n og 增大， y1y2 增大，故ym 的變化趨勢不能確定。變化后的操作線如圖。ym9 、低濃度逆流吸收操作中，當(dāng)氣體進口含量y1 下降，其他條件不變時，則氣體出口含量y2，液體出口含量x1，被吸收溶質(zhì)總量，回收率，推動力ym， n ol（增大，減小，3精品 料推薦不變，不確定）答：減小，減小，減小，不變，減小，不變其他條件不變，則n og 不變，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖，y1mx2 不變，x2 不變， y1 下降，y2mx2第 9 題答案圖第 10 題答案圖所以，氣體出口含量y2 也減小，吸收操作線的斜率不變，所以吸收操作線平行下移，所以吸收的平均推動力ym 減小，

9、回收率減小，nol 也不變， n olx1x2 ，推動力xm 減小， x2 不變，所以，液體出口含量x1 減小，因為吸xm收率下降，被吸收的溶質(zhì)總量減小。13、對解吸因數(shù)s0.5的系統(tǒng)進行逆流吸收，當(dāng)塔高為無窮大時，塔頂氣相出口含量y2y2 ，塔頂氣相入口含量 y1y1 ；若系統(tǒng)壓力增加為原來的4 倍，其他條件不變， 則此時 y2y2，y1y1 （大于，等于，小于，不確定）。答：等于，大于，大于，等于同上圖14、在吸收、解吸聯(lián)合操作中，維持吸收塔l、 v、 y1，解吸氣入塔含量y2 和兩塔操作溫度、壓力均不變，現(xiàn)減少解吸氣用量 v ，與原工況相比，新工況下離開解吸塔的液體含量x2，離開吸收塔的

10、氣體含量 y2，離開吸收塔的液體含量 x1，吸收塔平均推動力ym，吸收塔的回收率（增大，減小，不變，不確定）。答：增大，增大，增大，減小，減小解吸氣的用量減少，解吸的推動力減小，故離開解吸塔的液體含量增大，解吸的操作線的斜率變小，在y1 不變的條件下，線的位置上移，故出塔的氣體含量增大，其他條件不變，x2 增大，則吸收塔的平均推動力減小，回收率減小，nol不變， a 不變，故 y1mx2 不變， x2 增大，故 x1也增大。y1mx1第三章傳熱習(xí)題一、 填空題1三層圓筒壁熱傳導(dǎo)過程中，最外層的導(dǎo)熱系數(shù)小于第二層的導(dǎo)熱系數(shù)，兩層厚度相同。在其他條件不變時，若將第二層和第三層的材料互換，則導(dǎo)熱量變

11、（），第二層與第三層的界面溫度變（）。4精品 料推薦答：變小，變小。2在垂直冷凝器中，蒸汽在管內(nèi)冷凝，若降低冷卻水的溫度，冷卻水的流量不變，則冷凝傳熱系數(shù)（），冷凝傳熱量（）。答：減小，增加。冷凝傳熱系數(shù)與溫差的-1/4 次方成正比，故溫差增加，冷凝傳熱系數(shù)減??；冷凝傳熱量與溫差的3/4次方成正比，故溫差增加，冷凝傳熱量增加。3在管殼式換熱器中，熱流體與冷流體進行換熱，若將殼程由單程該為雙程，則傳熱溫度差（）。答：下降4在高溫爐外設(shè)置隔熱檔板，擋板材料的黑度越低，則熱損失越（）。答：越小5黑體的表面溫度提高一倍，則黑體的輻射能力提高（）倍。答： 156沸騰傳熱設(shè)備壁面越粗糙，汽化核心越（），沸

12、騰傳熱系數(shù)越（）。答：多，大7苯在內(nèi)徑為 20mm的圓形直管中作湍流流動，對流傳熱系數(shù)為1270w/（m2）。如果流量和物性不變，改用內(nèi)徑為 30mm的圓管，其對流傳熱系數(shù)變?yōu)椋?） w/（ m）。答： 612=0.023re0.8 prnd0.8ws /d4d 2n=0.023prd d 1 (1 2 ) 0 .8 = d 1.8= 301.8=0.48220=0.482=0.482 1270=612w/( m2 )8. 某液體在一直管內(nèi)（忽略進口段的影響）穩(wěn)定強制湍流流動，該管內(nèi)徑為20mm，測得其對流傳熱系數(shù)為，現(xiàn)將管內(nèi)徑改為 27mm，并忽略出口溫度變化對物性所產(chǎn)生的影響。若液體的流速

13、保持不變，管內(nèi)對流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的0.9417 倍；若液體的質(zhì)量流量保持不變，管內(nèi)對流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的0.5826 倍；知： d0.020m 20mmd27mm求：210.8n解： (1)由 u2u1duc p，0.023d5得(2) 由得所以精品 料推薦d 20. 80.80.82d2d1d220 270.9417d10. 8d 2d127 201d1w2 w1 ， wvuau22u2 a2u1 a1 ，d1u1d 2d2 u20.80.80.820.82d 2d1d 2 u2d1d2d11d1 u10.8d 2d1 u1d2d1d 2d10.81.61 .81.8d1d2d1d

14、1200.5826d 2d1d2d 2279. 在一內(nèi)鋼管為180 10mm的套管換熱器中，將流量為3500kg/h 的某液態(tài)烴從 100c 冷卻到60 c，其平均比熱為2380j/(kgk) 。環(huán)隙逆流走冷卻水，其進出口溫度分別為40 c 和 50c，平均比熱為4174 j/(kg k) 。內(nèi)管內(nèi)外側(cè)對2245 w/(mk) 。假定熱損失和污垢熱阻可以忽略。流傳熱系數(shù)分別為 2000w/(m k)和 3000w/(m k) ，鋼的導(dǎo)熱系數(shù)可取為試求：冷卻水用量7982kg/h ；基于內(nèi)管外側(cè)面積的總傳熱系數(shù)k o 883.8571w /( m2k ) ；對數(shù)平均溫差32.75 ；內(nèi)管外側(cè)傳熱

15、面積3.1975m2。解： (1)由wh c ph t1t2wcc pct 2t1wcwh c ph t1t23500238010060得c pct2 t1417450407982kg / h(2)dmdodi180160169.80 mmln d oln 180di16011d obdo1k oid idmo11800.0118011.1314103200016045169.83000所以k o883.8571 w /(m 2k )(3)t m逆t 2t15020ct25032.75lnln20t1(4) 由qk o s tm逆wh cpht1t26精品 料推薦得wh c ph t1 t23

16、5002380 100 602s36003.1975 mk o t m逆883.857 32.75二、選擇題1某一套管換熱器，由管間的飽和蒸汽加熱管內(nèi)的空氣，設(shè)飽和蒸汽溫度為100，空氣進口溫度為 20，出口溫度為 80，則此套管換熱器內(nèi)壁溫度應(yīng)是（）。a接近空氣平均溫度b接近飽和蒸汽和空氣的平均溫度c 接近飽和蒸汽溫度答： c2 測定套管換熱器傳熱管內(nèi)對流傳熱系數(shù)i ，冷流體走傳熱管內(nèi)，熱流體走套管環(huán)隙，冷熱流體均無相變。冷流體的流量及進、出口溫度均可測量。且測量的精確度基本上相同。用公式i =q/si ti求 i 時，式中的q 用下面（）公式計算。aq=wccp,c(t2-t 1)b q=whcp,h(t1-t 2)cq=wccp,c(t-t1)和 q=whcp,h(t-t ) 均可以。212答： a3在臥式列管換熱器中，用常壓飽和蒸汽對空氣進行加熱。（冷凝液在飽和溫度下排出），飽和蒸汽應(yīng)走（）a殼程b管程c殼程和管程都可以兩流體在換熱器中必須（）流動。a逆流b并流c逆流和并流都可以答： a， c4傳熱過程中當(dāng)兩側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)都較大時，影響傳熱過程的將是（）。a管壁熱阻b污垢熱阻c管內(nèi)對流傳熱熱阻d 管外對流傳熱熱阻答： b5下述措施中對提高換熱器殼程對流傳熱系數(shù)有效的是（）。a設(shè)置折流板；b增大板間距c換熱器采用三角形排列；d增加管程數(shù)答： a， c