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昆明理工化工原理下作业题

昆明理工化工原理下作业题
昆明理工化工原理下作业题

1

第八章 气体吸收 习题

气液相平衡

8-1.在盛水的鼓泡吸收器中通入纯CO 2气,经长期接触后测得水中CO 2的平衡溶解度为2.857×10-2

mol/L 溶液。鼓泡器中的

总压为101.3kPa ,水温30℃,溶液的密度ρm =996kg/m 3

。求亨利系数,并将此实验值与文献值E=188.5MPa 作比较。

【答案: E=188.1Mpa;偏差0.21%】

解:查得30C o

时水的饱和蒸汽压

4242.24s p P a =

长期通入

2co 后, 101.3 4.2497.1e s p p p kPa =-=-=

对于稀溶液:

18m s M M == ;

/e x m m

c

p E E

M ρ==

所以:32

97.110996188.12.8571018e m m p E MPa cM ρ-??===??

对文献值相对误差:

188.1188.5

0.21%

188.5-=- 习题8-1 附图

8-2.惰性气与CO 2的混合气中含CO 230% (体积百分数),在1MPa(表压)下用水吸收。设吸收塔底水中溶解的CO 2达到饱和,此吸收液在膨胀槽中减压至20kPa(表压),放出大部分CO 2,然后再在解吸塔中吹气解吸。设全部操作范围内水与CO 2的平

衡关系服从亨利定律,操作温度为25℃。求1kg 水在膨胀槽中最多能放出多少kgCO 2气。【答案: G=3.1×10-3

kgCO 2/kgH 2O 】

解:查得25C o 时

22CO H O -系统的21.6610E MPa =?

设当地大气压为0.1013MPa ,则

110.1013 1.1013p MPa =+=

3622010100.10130.1213p MPa -=??+=

e x p E = 则py x E =

3

1112

1.10130.3 1.99101.6610p y x E -?===?? 4

22220.121317.3110

1.6610p y x E -?===??

对稀溶液,其比质量分数

2

2co H O

x

X M M = 习题8-2附图

故33

1221.991044 4.8610/18X kgCO kgH O --?=?=?432227.311044 1.7910/18X kgCO kgH O

--?=?=?

3

12223.0710/G X X kgCO kgH O -=-=? 8-4.气液逆流接触的吸收塔,在总压为101.3kPa 下用水吸收Cl 2气,进入塔底的气体混合物中含氯1%(体积),塔底出口

的水中含氯浓度为x=0.8×10-5

(摩尔分率)。试求两种不同温度下塔底的吸收推动力,分别以(x e -x)及(y-y e )表示。(1)

塔底温度为20℃。 (2)塔底温度为4 0℃【答案:(x e -x )=1.09×10-5;(y-y e )=5.76×10-3 ;(x e -x)=4.7×10-6

;(y-y e )=3.68

×10-3

解:(1)查得t=20C o 时,2

2Cl H O -系统的20.53710E MPa =?

2

3

530.537100.53100.10130.01 1.89100.5310e E m p y x m -?===?===?? 3530.53100.810 4.2410e y mx --==???=?

液相推动力:55(1.890.8)10 1.0910e x x ---=-?=?;气相推动力:33

0.01 4.2410 5.7610e y y ---=-?=?

(2) 查得t=40C o 时,2

2Cl H O -系统的2

E 0.810MPa =

?

2 23E 0.810m 0.7910P 0.1013?===? 530.01 1.2710

0.7910e y x m -===??

3530.79100.810 6.3210e y mx --==???=?

液相推动力56(1.270.8)10 4.710e x x ---=-?=?;气相推动力33

0.01 6.3210 3.6810e y y ---=-?=?

8-5.某逆流吸收塔塔底排出液中含溶质x=2×10-4

(摩尔分率), 进口气体中含溶质2.5%(体积),操作压强为101kPa 。

气液平衡关系为y=50x 。现将操作压强由101kPa 增至202kPa ,问塔底推动力(y-y e )及(x e -x)各增加至原有的多少倍。【答案:(y-y e )2/(y-y e )1=1.33 ; (x e -x)2/(x e -x)1=2.67】

解:

4

11502100.01e y m x -==??= 4110.025

51050e y x m -=

==?

1()0.0250.010.015e y y -=-= 4441()510210310e x x ----=?-?=?

2250

202,25,2p kPa m ==

=则

4

22252100.005e y m x -==??= 220.025

0.001

25e y x m =

==

2()0.0250.0050.02e y y -=-= 442()0.001210810e x x ---=-?=? 21()0.02

1.33

()0.015e e y y y y -==-

4

24

1()810 2.67

()310e e x x x x ---?==-?

扩散与相际传质速率

8-6.柏油马路上积水2mm ,水温20℃。水面上方有一层0.2mm 厚的静止空气层,水通过此气层扩散进入大气。大气中的水汽分压为1.33kPa 。问多少时间后路面上的积水可被吹干。【答案:τ=0.58hr 】 解:查得20C o

时423

0.25210/,998/D m s kg m ρ-=?=水;饱和蒸汽压

1 2.338A P kPa =,

11101.3 2.33898.96kPa B A p p p =-=-=;22101.3 1.3399.97kPa B A p p p =-=-=;

212199.9798.96

p 99.4699.97

ln ln 98.96B B Bm B B p p kPa

p p --=

== 101.3 1.0299.46Bm p p ==

对恒定的静止空气层厚度有

A h

N M

τρ=

12()

A A A Bm

D p

N p p RT p δ=

-

123334

1

9988.3142930.21021011 2.09100.58180.25210 2.338 1.33 1.02Bm A A p RT h

MD

p p p

s h ρδτ---=

-??????=??=?=??-

8-8.某填料塔用水吸收混合气中的丙酮蒸汽。混合气流量为16kmol/(h ·m 2

), 操作压强101.3kPa 。已知容积传质分系

数k y a=64.6kmol/(h ·m 3),k L a=16.6kmol/h.m 3.(kmol/m 3

),相平衡关系为p A =4.62C A 。式中气相分压p A 的单位是kPa ,平衡

溶解度单位是(kmol/m 3

)。求(1)容积总传质系数及传质单元高度H OG 。 (2)液相阻力占总传质阻力的百分数。【答

案: K y a=54.9kmol/m 3

·h ; H OG =0.291m ;液相阻力分率15.1%】

3

解:(1)由亨利定律

x c cMx p E H H === y mx =

得: 4.62

0.0456101.3

CM H m CM CM p =

==

316.6/()xa LacM k k CMkmol h m ==?

330.0456 2.7510/16.6x m CM h m kmol k a CM -==??33111 2.75100.0182/64.6

y y x m h m kmol K a k a k a -=+=+?=?

故: 3

54.9/()y K a k m o l h m =?

16

0.29154.9

OG y G H m K a ===

(2)液相阻力总阻力的百分数为:

3

/ 2.75100.15115.1%1/0.0182

x y m k a k a -?===

吸收过程数学描述

8-13.下图为两种双塔吸收流程,试在y ~x 图上定性画出每种吸收流程中A 、B 两塔的操作线和平衡线,并标出两塔对应

的进、出口浓度。

习题8-13 附图

解:对于流程(a )和流程(b ),均有

()0.5()A B G G L L =

(a) (b )两塔的液体量相等

8-14.较浓的溶液进入图示解吸塔塔顶,塔底吹气解吸,塔中部某处抽出一半液体,另一半液体由塔底排出,试在y ~x 图上画出平衡线与操作线,并标出各股流体的浓度坐标。

4

解:对于该流程,有()0.5()G G L

L =下

习题8-14附图

吸收过程的设计型计算

8-15.流率0.4 kmol/(s ·m 2

)的空气混合气中含氨2%(体积),拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔顶淋入浓度为0.0004(mol 分率)的稀氨水溶液,设计采用的液气比为最小液气比的1.5倍,操作范围内物系服从亨利定律,y=1.2x 所用填料

的总传质系数K y a=0.052kmol/(s ·m 3

)。试求:(1)液体在塔底的浓度x 1。(2)全塔的平均推动力Δy m 。(3)所需塔高。

【答案:x 1=0.0113;Δy m =2.35×10-3

;H=2.18m 】

解:(1)12

1

y y y η

-=

21(1)0.02(10.95)0.001y y η=-=?-= 1212min 1122

0.020.001

() 1.170.020.00041.2e y y y y L y G x x x m

---====--- min 1.5() 1.5 1.17 1.75L L G G ==?=

根据物料衡算1212()()G y y L x x -=-得12121

)0.0004(0.020.001)0.01131.75

G x x y y L =+-=+

-=( (2)31110.02 1.20.0113 6.4410y y mx -=-=-?=? 4

2220.001 1.20.0004 5.210y y mx -=-=-?=?

43

123

14

2(64.4 5.2)10 2.35106.4410ln ln 5.210m y y y y y ------?===??? (3)1230.020.001

8.092.3510OG m y y N y ---===? 0.0140.2690.052

OG

y G H m K a === 0.2698.09 2.18OG OG H H N m ==?=

8-16. 用纯溶剂对低浓度混合气作逆流吸收以回收其中的可溶组分,物系的相平衡关系服从亨利定律,吸收剂用量是最小

用量的1.3倍,试求下列两种情况下所需的塔高,已知传质单元高度H OG =0.8m 。(1)回收率η=90%。(2)回收率η=99%。

(3)两种情况下的吸收剂用量有何差别? 【答案:(1)H=4.61m;(2)H=11.3m ;(3)'

1.1L L =】 解:(1)min 1.3()L L G G = 1212min 112()e y y y y L

m y G x x m

η--===-

所以

110.855/ 1.3 1.30.9

m m A L G m η====? 1111

ln[(1)]ln[(10.855)0.855] 5.76110.85510.91OG mG mG N mG L L L

η=-+=-+=----

5.760.8 4.61OG OG H H N m ==?=

(2)'

0.99η=时 ''

1110.7771.3 1.30.99

A η===?

5

''''

1

11111ln[(1)]ln[(10.777)0.777]14.11110.77710.99

1OG N A A A η=

-

+=-+=----

''14.10.811.3OG OG H H N m ==?=

(3)比较(1),(2)可知,当回收率提高时,吸收剂用量为原来的1.30.99 1.11.30.9m

m

??=??倍

1.3L

m G

η= 可知,吸收剂用量与回收率η成正比。 8-19.【第三版】某填料吸收塔用过热水蒸汽吹出洗油中的苯,入塔液体中苯的摩尔分率为0.05,要求解吸率97%,该物系相平衡关系为y=2.8x ,采用的过热蒸汽用量为最小气体用量的1.3倍,该填料的传质单元高度H OG =0.3m ,试求该塔的填料层高度。 【答案:H=2.35m 】 解:变量如图所示。

122211

10.97,(10.97)0.050.0015x x x

x x x η-=

=-==-?= ''121min 1212 2.80.05

2.890.050.0015

e y y mx L G x x x x -?====--- min 2.89 2.221.3 1.3L L G G =

== 根据物料衡算1212()()G y y L x x -=-得

''

1212() 2.22(0.050.0015)0.108L y y x x G

=+-=?-=

'

111 2.80.050.1080.0323y mx y =-=?-=

'222 2.80.00150.0042y mx y =-=?=

12120.03230.00420.01380.0323

ln ln

0.0042m y y y y y --===

''

120.10807.840.0138

OG m y y N y --===

0.37.84 2.35OG OG H H N m ==?= 吸收过程的操作型计算

8-20.【第二版8-19】某吸收塔用25×25mm 的瓷环作填料,充填高度5m ,塔径1m ,用清水逆流吸收每小时2250m 3

的混合气。混合气中含有丙酮5%(体积),塔顶逸出废气含丙酮降为0.26%(体积),塔底液体中每kg 水带有60g 丙酮。操作在101.3kPa 、25℃下进行,物系的平衡关系为y=2x 。试求 (1)该塔的传质单元高度H OG 及容积传质系数K y a ;(2)每小时

回收的丙酮量。 【答案:(1)H OG =0.695m;K y a=168.6kmol/m 3

·h;(2)w=4.36kmol/h 】

解:(1)1

60/58

=580.018360/581000/18

M x =

=+丙酮,

'225027392.0/22.422.4298v q T G kmol h T ==?= '2

2

92.0117.2/()0.7851

G G kmol m h A ===?? 1222111

ln[(1)+]11OG y mx N A y mx A A

-=---

由物料衡算1212()()G y y L x x -=-得1210.05-0.0026

2.590.0183

y y L G x -=== 120.772/ 2.59m A L G =

== 故10.05ln[(10.772)0.772]7.1910.7720.0026OG N =-+=- 5

0.6957.19OG OG H H m N ===

由OG y G H K a

=得22117.2

168.6/()0.0467/()0.695y OG G K a kmol m h kmol m s H ===?=?

(2)'

12()92(0.050.0026) 4.36/253/G y y kmol h kg h ω=-=?-==

6

8-21.【第二版8-20】某填料吸收塔高2.7m ,在常压下用清水逆流吸收混合气中的氨。混合气入 塔的摩尔流率为0.03

kmol/m 2.s 。清水的喷淋密度0.018 kmol/(m 2.s )。进口气体中含氨2%(体积),已知气相总传质系数K y a=0.1 kmol/(m 2

.s ),操作条件下亨利系数为60kPa 。 试求排出气体中氨的浓度。 【答案:y 2=0.002】 解:/60/101.30.6m E p =

== /0.018/0.030.6L G m ===

即操作线与平衡线平行,此时

12222m y y y y mx y ===-= 0.03

0.30.1

OG y G H m K a =

== OG OG H H N = 故 2.7

9.00.3

OG

N =

= 12122OG m y y y y N y y --== 所以2

2

0.029.0y y -=

得20.002y = 8-*22【第二版8-21】某填料吸收塔用含溶质x 2=0.0002的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分,采用液气比是3,气体入口

浓度y 1=0.01回收率可达η=0.90。今因解吸不良使吸收剂入口浓度x 2升至0.00035,试求:(1) 可溶组分的回收率下降至多少?(2) 液相出塔浓度升高至多少?已知物系的平衡关系为y=2x 。【答案:η’=0.87;x 1’=0.00325】

解:(1)

21(1)0.01(10.9)0.001y y η=-=?-=

120.667/3

m A L G === 122211110.010.00022

ln[(1)]ln[(10.667)0.667] 5.38110.6670.0010.000221OG y mx N A y mx A A

--?=-+=-+=---?-

当2x 上升时,由于H 不变,OG H 不变,所以OG N =H/OG H 也不变,

即'210.010.000352

5.38ln[(10.667)0.667]10.6670.000352

y -?=-+--?

解得'

2

0.0013y = ''

1210.010.0013

0.870.01

y y y η--===

(2)由物料衡算'''

1212()()G y y L x x -=-得

'''

11221()(0.010.0013)0.000350.003253

G x y y x L =

-+=?-+= 第八章 气体吸收 思考题

8-1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作费用花费在哪?

答:吸收的目的是分离气体混合物。基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。操作费用主要花费在溶剂再生,溶剂损失。

8-2. 选择吸收溶剂的主要依据是什么? 什么是溶剂的选择性?

答:溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小。溶剂对溶质溶解度大,对其他组份溶解度小。 8-3. E, m, H 三者各自与温度、总压有何关系?

答:m=E/P=HC M /P ,m 、E 、H 均随温度上升而增大,E 、H 基本上与总压无关,m 反比于总压。 8-6. 漂流因子有什么含义? 等分子反向扩散时有无漂流因子? 为什么?

答:P/P Bm 表示了主体流动对传质的贡献。无漂流因子。因为没有主体流动。

8-9.传质理论中,有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?

答:表面更新理论考虑到微元传质的非定态性,从k ∝D 推进到k ∝ D 0.5

。 8-10. 传质过程中,什么时侯气相阻力控制? 什么时侯液相阻力控制? 答:mky<>kx 时,液相阻力控制。 8-22. 化学吸收与物理吸收的本质区别是什么? 化学吸收有何特点?

答:溶质是否与液相组分发生化学反应。 高的选择性,较高的吸收速率,降低平衡浓度y e 。

第九章 液体精馏 习题

相平衡

9-2.乙苯、苯乙烯混合物是理想物系,纯组分的蒸汽压为:乙苯 t

P A

+-

=206.213225.142408240.6log 0

苯乙烯 0

1445.58

log 6.082320.821209.4365.33

B

P =-

=+ 式中P 0

的单位是kPa ,t 为℃。

试求:(1)塔顶总压为8kPa 时,组成为0.595(乙苯的摩尔分率)的蒸汽的温度。(2)与上述汽相成平衡的液相组成。

7

【答案:t=65.35℃ ; x A =0.512】

解:(1)A B

A A B

p p p y pp p -=-

设温度为65.33℃ 由0

1424.225log 6.082400.969213.20665.33A P =-=+得9.314A p kPa =

由01445.58log 6.082320.821209.4365.33

B P =-=+得 6.623B p kPa =

则9.3148 6.623

0.59589.314 6.623

A y -=?=- 假设基本正确,所以t=65.33℃。 (2)8 6.623

0.5129.314 6.623

B A A B p p x p p --===--

9-3.乙苯、苯乙烯精馏塔中部某一块塔板上总压为13.6kPa ,液体组成为0.144(乙苯的摩尔分率)试求: (1)板上液体的温度; (2)与此液体成平衡的汽相组成。 【答案:t=81.36℃ ; y A =0.187】

已知丁烷(A )和戊烷(B )的混合物是理想物系,40℃下纯组分的饱和蒸汽压为:P A 0=373.3kPa ;P B 0

=117.1kPa 。 解(1)设液体温度为81.36℃。

由0

1424.225

log 6.08240 1.247213.20681.36A

P =-

=+得17.673A p kPa =

由01445.58log 6.08232 1.111209.4381.36

B P =-=+得12.915B p kPa =

则13.612.915

0.14417.67312.915

B A A B p p x p p --===--

原假设正确,所以板上液体的温度为t=81.36℃。 (2)17.6730.144

0.18713.6

A A A p x y p ?===

9-5.某二元混合液100kmol ,其中含易挥发组分0.40。在总压101.3kPa 下作简单精馏。最终所得的液相产物中,易挥发

物为0.30(均为摩尔分率)。试求:(1)所得汽相产物的数量和平均组成;(2)如改为平衡蒸馏,所得汽相产物的数量和组成。已知物系的相对挥发度为α=3.0。【答案:(1)

=31.3kmol;

=0.619(2

=38.0kmol;y=0.563】

解:(1)11222111ln

[ln ln ]11W x x W x x αα-=+-- ? 210010.410.3

ln [ln 3ln ]310.310.4

W -=+-- 解得:268.7W kmol = 则10068.731.3W kmol =-=汽 _

21121268.7

()0.4(0.40.3)0.61910068.7

W y x x x W W =+-=+-=--

(2)2230.3

0.5631(11(31)0.3x y x αα?===+-+-?) 由物料衡算1211W W x W y x ω-+=汽汽()

?12120.40.3

10038.00.5630.3

x x W W kmol y x --==?

=--汽 物料衡算、热量衡算及操作线方程

9-6.某混合液含易挥发组分0.24,在泡点状态下连续送入精馏塔。塔顶馏出液组成为0.95,釜液组成为0.03(均为易挥发组分的摩尔分率)。试求:(1)塔顶产品的采出率D/F ;(2)采用回流比R=2时,精馏段的液汽比L/V 及提馏段的汽液比L V

/;(3)采用R=4时,求L/V 及V L /。设混合物在塔内满足恒摩尔流条件。【答案:(1)D/F=0.228;(2)L/V=0.667;

=0.470 (3)L/V=0.8 ;

=1.68】

解:(1)由物料衡算xD

xW xF D W F D W F +=??+=??0.950.030.24D W F D W F +=??

+=?解得:D/F=0.228 (2)

20.667(1)13

L RD R V R D R ====++因为__

1,,(1)(1)q L L qF RD F V V q F R D ==+=+=--=+,

8

所以

_

_

/21/0.228 2.19(1)21L R F D R V

++=

==++ ? _

_0.470V

L

=

(3)

40.815L R V R ===+ _

_/41/0.228 1.68(1)41L R F D R V

++===++ ? _

_0.595V L = 9-7.苯、甲苯混合液中含苯30%(摩尔%),预热至40℃以10kmol/h 的流量连续加入一精馏塔。塔的操作压强为101.3kPa 。塔顶馏出液中含苯95%,残液含苯3%,回流比R=3。试求塔釜的蒸发量是多少?【答案:=14.32kmol/h 】

解:查苯-甲苯相平衡,得0.3F

x =时,98.6s t C = ;由11

()(4098.6)69.322

F S t t t C =+=+= ,查得

148/(),175/()33300/,39200/p p c kJ kmol C c kJ kmol C r kJ kmol r kJ kmol =?=?== 苯甲苯苯甲苯,,

则(1)1480.31750.7166.9/p

F F p p c c x c x kJ mol =+-=?+?=苯甲苯

(1)333000.3392000.737430/F F r r x r x kJ kmol

=+-=?+?=苯甲苯 166.9

1()1(98.640) 1.2637430p

S F c q t t r =+

-=+

?-=

由物料衡算xD xW xF

D W F D W F +=??+=??10

0.950.030.310D W D W +=??

+=?? 解得:D=2.93/kmol h 则_

(1)4 2.9311.72/,(1)11.72(1 1.26)1014.32/V

R D kmol h V V q F kmol h =+=?==--=--?=

9-*8.某混合物含易挥发组分0.10(摩尔分率,下同),以饱和蒸汽状态连续加入精馏塔的塔釜。加料量为10kmol/h ,塔顶

产品组成为0.90,塔釜排出的残液组成为0.05。试求: (1)塔顶全凝器的蒸汽冷凝量;(2)回流比R 及塔内的液气比L/V 。【答案:(1)V=10kmol/h ; (2)R=16; L/V=0.941】

解:(1)由物料衡算

xD

xW xF D W F D W F +=??

+=??10

0.900.050.110D W D W +=??+=?? 解得:D=0.588/kmol h ;10/V F kmol h ==

(2)(1)V R D =+,1011160.588

V R D =-=-= 160.941(1)117

L RD R V R D R ====++ 习题 9-8 附图

9-*10.某塔顶蒸汽在冷凝器中作部分冷凝,所得的汽、液两相互成平衡。汽相作产品,液相作回流,参见附图。设该系统符合恒摩尔流的假定,试推导此时的精馏段操作线方程。如该塔的塔顶采用的是全凝器,馏出液组成x D 与上述采用冷凝器时的汽相产品组成相同,试比较采用分凝器与全凝器两种情况下的操作线方程。【答案:略】 解:由精馏段一截面与塔顶(包括分凝器在内)作物料衡算, 得0Vy

Lx Dy =+

若回流比为R ,则0111

L D R y x y x y V V R R =

+=+++ 当采用全凝器时,精馏段操作线为1

11

D R y x x R R =

+++ 可知当选用的回流比一致,且0D x y =时两种情况的操作线完 全一致,在y x -图上重合,分凝器相当于一块理论板。

习题 9-10 附图

精馏设计型计算

9-12.欲设计一连续精馏塔用以分离含苯与甲苯各50%的料液,要求馏出液中含苯96%,残液中含苯不高于5%(以上均为mol%)。泡点进料,选用的回流比是最小回流比的1.2倍,物系的相对挥发度为2.5。试用逐板计算法求取所需的理论板数及加料板位置。【答案:N T =16 ; 加料板为第8块】

9

解:由1,q =得0.5,q F x x ==则 2.50.5

0.7141(1)1 1.50.5

q q q x y x αα?===+-+?

min

min 0.960.71410.960.5

D q D q x y R R x x --==

+--;解得min =1.15R 故min 1.2=1.2 1.15=1.38R R =? 精馏段操作线方程1 1.380.960.580.40311 1.381 1.381

D n n n n x R y x x x R R +=

+=+=+++++ 提馏段操作线方程1xW m m W L y x V V

+=-

由q=1,得_

(1)V V R D ==+,则'

L L qF RD qF =+=+由全塔物料衡算 由物料衡算==xF xD xW

F D W F D W +??+??0.960.050.5D W F

D W F +=??

+=? 解得:W/F=0.505;D/F=0.495 则:

1// 1.380.49510.505

0.05

(1)/(1)/ 2.380.495 2.380.495xW m m m W m W L RD F q W F y x x x x R D F R D F V V

++?+=

-=-=-?++?? 1.430.0214m x =-;平衡方程 2.51 1.5x y x =+即 2.5 1.5y

x y

=-;自塔顶往下计算10.96D y x ==

1110.96

0.9062.5 1.5 2.5 1.50.96

y x y =

==--?;20.580.9060.4030.928y =?+=;

20.928

0.8382.5 1.50.928

x ==-?

;依次反复计算,可得

由上述计算可知,第16块理论板(0.05)W x x <=,所以,全塔需理论板为16块(包括釜)。以上计算,从第8块板开始,

有(0.5)q x x <

=,所以自第9块板起,操作线方程使用提馏段的,加料板为第8块理论板。

9-13.设计一连续精馏塔,在常压下分离甲醇-水溶液15kmol/h 。原料含甲醇35%,塔顶产品含甲醇95%,釜液含甲醇4%(均为mol%)。设计选用回流比为1.5,泡点加料。间接蒸汽加热。用作图法求所需的理论板数、塔釜蒸发量及甲醇回收率。设没有热损失,物系满足恒摩尔流假定。【答案:(1

) =12.8kmol/h ; η=92.5%; (2)N T =7】

解:(1)()0.350.040.95

92.5%()0.950.040.35F W D D xF D W F x x x Dx F x x x η

--=

==?=-- 0.350.0415 5.11/0.950.04F W D W x x D F kmol h x x --==?=--

由1q

=,得塔釜蒸发量(1)(1.51) 5.1112.8/V V R D kmol h ==+=+?=

(2)按教材附录的平衡数据作出甲醇-水溶液的平衡曲线。经馏段操作线截距0.95

0.381 1.51

D x R ==++;作图可得7T N =块(包括釜),加料板位置为第5块理论版。

9-*14.上题改用直接饱和蒸汽加热,保持上述x D 、x w 、R 不变,求理论板数、蒸汽消耗量、甲醇的回收率。 【答案:(1)S=11.5kmol/h ; η=83.2%; (2)N T =7】 解:(1)因为D x 、W x 不变。(1)(1)(1)S

V R D q F R D ==+--=+

10 所以x v xW

S L V W L V W ?+=+??

=+??即 2.515150.350.950.04D D W D W +=+???=+?

解得 4.6/21.9/D kmol h

W kmol h =??=?

(1) 2.5 4.611.5/S V R D kmol h ==+=?=;回收率 4.60.95

83.2%150.35

D xF Dx F η?=

==? (2)改用直接蒸汽加热后精馏段操作线方程没变,提馏段x v xW

S L V W

L V W ?+=+??=+??由S V =,L W

=得

W W W y x x S S

=

- 显然W x x =时,0y =;作图可得7T N =块(包括釜),加料板位置为第5块理论版。

9-16.含易挥发组分42%(摩尔%)的双组分混合液在泡点状态下连续加入精馏塔塔顶,釜液组成保持2%。物系的相对挥发

度为2.5,塔顶不回流。试求:(1)欲得塔顶产物的组成为60%时所需的理论板数;(2)在设计条件下若板数不限,塔顶产物可能达到的最高浓度x Dmax 。【答案:N T =8; x Dmax =0.644】 解:(1)该塔为一无回流回收塔,其操作线即为体馏段操作线W L W y x x V V

=

- 因为1,0,q

R ==所以,,W F W

L F V D y x x D D

===

- 由全塔物料横算0.420.02

0.68970.60.02

F W D W x x F D x x --===--,10.68970.3103W F =-=

所以10.310.02 1.450.0090.690.69y x x =-?=-,1

11

1(1)x y x αα=+-, 逐板计算10.6D y x ==,1

10.3752.5 1.50.6

y x =

=-?,221.450.3750.0090.535,0.315y x =?-== 依次反复计算,可得

N T 1 2 3 4 5 6 7 8 y 0.6 0.535 0.448 0.346 0.245 0.158 0.093 0.048 x

0.375

0.315

0.245

0.175

0.115

0.07

0.039

0.02

80.02W x x ≤=所以8T N =块(包括釜)。

(2)在设计条件下,若板数不限则T

N =∞时,

塔顶产物可达'max

D

x ,'max

2.50.12

0.6441(1)1 1.50.42

xF D F x

x αα?=

==+-+?

9-19. 当采用理论板概念计算计算低含量气体吸收过程时,若物系相平衡服从y=mx ,则所需理论板数

OG

T N mG

L L mG

N ln 1-

= 试推导证明上式。 【答案:x D

=0.889; x W

=0.194】

习题9-19附图

11

解:如附图(a )所示的吸收过程,由式(8-84)可得1ln (1)1OG

y mx mG mG N mG L y mx L L

??-=

-+??-??-进进出进 按照理论板的概念,如附图(b )所示,

,1N y y x x ==出出。附图(c )中画出了操作线与平衡线,以及梯级三角形。

ABC 与CDE 为相似三角形。线AB 比线BC 等于L/G,即操作线的斜率;线CD 比线BC 等于m ,即平衡线的斜率。相似

三角形的相似比就是线AB 与线CD 之比,即L/(mG)=A. 所以

112231()()()...()()

N N N y mx y y y y y y y y y mx --=-+-+-++-+-进进进进12311111...()N y y A A A A ??=+++++- ???进2311

111...()N N N y mx A A A

A A ??=+++++- ???进

或1

23111...111N

N N A y mx A A A A A A y mx A A

+---=+++++==

---进进出进 整理得111ln (1)1ln y mx N A A y mx A ??-=-+??--??进进出进即1ln (1)ln y mx mG mG N L L y mx L mG

??-=-+??-??进进出进

对照式(1)和式(2)可得OG

T N mG

L L mG N ln 1-

=得证

操作型计算

9-20.一精馏塔有五块理论板(包括塔釜),含苯50%(mol%)的苯-甲苯混合液预热至泡点,连续加入塔的第三块板上。采用回流比R=3,塔顶产品的采出率D/F=0.44。物系的相对挥发度α=2.47。求操作可得的塔顶、塔底产品组成x D 、x w 。(提示:可设x w =0.194作为试差初值) 解:

F W

D W

x x D F x x -=

-;/F W D

W x x x x D F -=

+;先设0.194W x =,则0.50.194

0.1940.8890.44

D x -=+=

精馏段操作线方程30.8890.750.222113131D x R y x x x R R =

+=+=+++++;提馏段操作线方程W L W y x x V V

=- 因1q

=,故L L qF RD F =+=+,_

(1)V V R D ==+,

所以//131/0.441/0.441

0.194 1.320.0617113131

W R F D F D y x x x x R R +-+-=

-=-?=-++++ 相平衡方程(1) 2.47 1.47y y

x y y αα==---;自塔顶逐板计算10.889D y x ==;

1110.889

0.7642.47 1.47 2.47 2.470.889

y x y ===--?;20.750.7640.2220.795y =?+=

2220.795

0.6112.47 1.47 2.47 1.470.795

y x y ===--?;30.750.6110.2220.680y =?+=

3330.68

0.4622.47 1.47 2.47 1.470.68

y x y ===--?;3m =;4 1.320.7640.06170.548y =?+=

4440.548

0.3292.47 1.47 2.47 1.470.548

y x y ===--?;5 1.320.3290.06170.373y =?+=

5550.373

0.1942.47 1.47 2.47 1.470.373

y x y ===--?;

12 由计算结果可知50.194W

x x ==,与原设相符,故有0.889D x =;0.194W x =

9-*21.将上题(9-20)的加料口向上移动一块板,即第二块板上加料,求操作可得的x D 、x w ,并与上题结果作比较。(提

示:可设x w =0.207作试差初值)。【答案:x D =0.00869; x W =3.27×10-4

解:先设0.207W

x =,则0.50.207

0.2070.8730.44D x -=

+=;

精馏段操作线方程30.8730.750.218113131D x R y x x x R R =

+=+=+++++ 提馏段操作线方程//131/0.441/0.441

0.207 1.320.0659113131W R F D F D y x x x x R R +-+-=

-=-?=-++++ 相平衡方程 2.47 1.47y

x y

=-;逐板计算(计算时由23x y →起,用提馏段操作线方程)

N T 1 2 3 4 5 y 0.873 0.77 0.693 0.565 0.3 x 0.736

0.575

0.478

0.345

0.206

由计算得50.2060.207W

x x ===,与原设相符,故有0.873D x =;0.207W x =;

比较上题可知,当加料板位置偏离最佳加料位置时,将使塔顶、塔底产品纯度都下降。

9-*22.某精馏塔共有3块理论板,原料中易挥发组分的摩尔分率为0.002,预热至饱和蒸汽连续送入精馏塔的塔釜。操作时的回流比为R=4.0, 物系的平衡关系为y=6.4x 。求塔顶、塔底产物中的易挥发组分含量。【答案:x W =0.0935; E mV =66.4%】

解:111ln (1)1ln N D T N W y x K N A A y x A K ++??

-??=-+????-

??

;1(1)(41) 6.484KV R K A L R ++?====;0q =,塔釜进料,所以10.002N F y x +==,则;4

4

3.125105853.12510

D W x x ---?=-?(1); 又由该塔仅有精馏段,其操作方程30.8730.750.218113131

D x R y x x x R R =

+=+=+++++;0.0002F y x ==时,W x x =,则0.0020.80.2W D x x =+;即40.001D W x x +=(2);

将式(2)代人式(1)可解得0.00869D

x =,43.2710W x -=?。

第九章 液体精馏 思考题

9-1. 蒸馏的目的是什么? 蒸馏操作的基本依据是什么?答:分离液体混合物。 液体中各组分挥发度的不同。 9-3. 双组份汽液两相平衡共存时自由度为多少?答:自由度为F=2(P 一定,t ~x 或y ;t 一定,P ~x 或y);P 一定后,F=1。 9-4. 何谓泡点、露点? 对于一定的组成和压力, 两者大小关系如何?

答:泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度。露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度。对于一定的组成和压力,露点大于或等于泡点。

9-8. 为什么α=1 时不能用普通精馏的方法分离混合物?答:因为此时y=x ,没有实现相对分离。

9-9. 平衡蒸馏与简单蒸馏有何不同?答:平衡蒸馏是连续操作且一级平衡;简单蒸馏是间歇操作且瞬时一级平衡。 9-10. 为什么说回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升是实现精馏的必要条件?

答:唯其如此,才能实现汽液两相充分接触、传质,实现高纯度分离,否则,仅为一级平衡。 9-11. 什么是理论板? 默弗里板效率有什么含义?

答:离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板。经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比。 9-13. q 值的含义是什么? 根据q 的取值范围, 有哪几种加料热状态?

答:一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比。它表明加料热状态。

五种:过热蒸汽,饱和蒸汽,汽液混和物,饱和液体,冷液。

9-14. 建立操作线的依据是什么? 操作线为直线的条件是什么?答:塔段物料衡算。 液汽比为常数(恒摩尔流)。

9-15. 用芬斯克方程所求出的N 是什么条件下的理论板数?答:全回流条件下,塔顶塔低浓度达到要求时的最少理论板数。 9-16. 何谓最小回流比? 挟点恒浓区的特征是什么?

答:达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比,是设计型计算特有的问题。气液两相浓度在恒浓区几乎不变。 9-17. 最适宜回流比的选取须考虑哪些因素?答:设备费、操作费之和最小。 9-19. 何谓灵敏板?答:塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔板。

9-20. 间歇精馏与连续精馏相比有何特点? 适用于什么场合?答:操作灵活。 适用于小批量物料分离。 9-21. 恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点是什么?

13

答:相同点:都加入第三组份改变相对挥发度;区别:①前者生成新的最低恒沸物,加入组分塔从塔顶出;后者不形成新恒沸物,加入组分从塔底出。②操作方式前者可间隙,较方便。③前者消耗热量在汽化潜热,后者在显热,消耗热量较少。

第十章 气液传质设备 习题

板式塔

10-1.某筛板塔在常压下以苯―甲苯为试验物系,在全回流下操作以测定板效率。今测得由第九、第十两块板(自上向下数)下降的液相组成分别为0.652与0.489(均为苯的摩尔分率)。试求第十块板的默弗里湿板效率。【答案:E mV =0.758】 解:11011

**

11011

n n mV

n n y y y y E y y y y ++--=

=-- ; 全回流下,表观操作线方程

1n n y x +=,故有 11100.489y x ==

1090.653y x == *10

10

10

1(1)x y x αα=+-苯-甲苯系统的 2.48α

=,则*

10 2.480.489

0.7041 1.480.489

y ?=

=+?

0.6520.489

0.7580.7040.489

mV E -=

=-

10-3.一板式吸收塔用NaOH 水溶液吸收氯气。氯气的浓度为2%(mol),要求出塔浓度低于0.002%。各块塔板的默弗里板效率均为50%,不计液沫夹带,求此塔应有多少块实际板。 NaOH 溶液与氯气发生不可逆化学反应,可设相平衡常数m=0。【答案:N 实=10】 解:由0m =得

*0n y =; 每板1*

11

1n n n mV n n n y y y E y y y +++-=

=--; N 块板逐板推得=N

mV y y E 出进(1-); 则5210ln )ln()0.02N 10ln(1)ln(10.5)

mV y y E -?==

=--出

实(块

填料塔

10-5.某填料精馏塔用以分离氯仿-1,1-二氯乙烷,在全回流下测得回流液组成x D = 8.05×10-3,残液组成x W =8.65×10-4

(均为1,1-二氯乙烷的摩尔分率)。该塔的填充高度8m ,物系的相对挥发度为α=1.10,问该种填料的理论板当量高度(HETP )是多少?【答案:HETP=0.356m 】

解:由芬斯克方程得3434min 18.051018.6510lg[]lg[]

118.05108.6510N 23.5lg lg1.1

w D D w x x

x x α-----?-???--??===(包括塔釜)

不包括塔釜23.5122.5T N =-= 所以理论当量高度8

0.35622.5

T H HETP m N ===

第十章 气液传质设备 思考题

10-4. 板式塔内有哪些主要的非理想流动?答:液沫夹带、气泡夹带、气体的不均匀流动、液体的不均匀流动。 10-5. 夹带液泛与溢流液泛有何区别?答:是由过量液沫夹带引起还是由溢流管降液困难造成的。 10-6. 板式塔的不正常操作现象有哪几种?答:夹带液泛、溢流液泛、漏液。 10-7. 为什么有时实际塔板的默弗里板效率会大于1?

答:因为实际塔板上液体并不是完全混和(返混)的,而理论板以板上液体完全混和(返混)为假定。 10-9. 为什么既使塔内各板效率相等, 全塔效率在数值上也不等于板效率?答:因两者定义基准不同。 10-10. 筛板塔负荷性能图受哪几个条件约束? 何谓操作弹性?

答:①过量液沫夹带;②漏液;③溢流液泛;④液量下限(how ≥6mm); ⑤液量上限(H T A f /L max ≦3~5 s )。上、下操作极限的气体流量之比。

10-11. 评价塔板优劣的标准有哪些?答:①通过能力;②板效率;③板压降;④操作弹性;⑤结构简单成本低。 10-14. 何谓载点、泛点?

答:填料塔内随着气速逐渐由小到大,气液两相流动的交互影响开始变得比较显著时的操作状态为载点;气速进一步增大至出现压降陡增的转折点即为泛点。

10-15. 何谓等板高度HETP?答:分离效果相当于一块理论板的填料层高度。 10-16. 填料塔、板式塔各适用于什么场合?

答:填料塔操作范围小,宜处理不易聚合的清洁物料,不易中间换热,处理量较小,造价便宜,较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性物料,能适应真空操作。板式塔适合于要求操作范围大,易聚合或含固体悬浮物,处理量较大,设计要求比较准确的场合。

第十一章 液液萃取 习 题

单级萃取

11-1.现有含15%(质量)醋酸的水溶液30kg ,用60kg 纯乙醚在25℃下作单级萃取,试求: (1)萃取相、萃余相的量

14 及组成;(2)平衡两相中醋酸的分配系数,溶剂的选择性系数。

物系的平衡数据如下表:在25℃下,水(B )-醋酸(A )-乙醚(S)系统的平衡数据如下表(均以质量%表示)

水层 乙醚层

水 醋酸 乙醚 水 醋酸 乙醚 93.3 88.0 84.0 78.2 72.1 65.0 55.7 0 5.1 8.8 13.8 18.4 23.1 27.9 6.7 6.9 7.2 8.0 9.5 11.9 16.4 2.3 3.6 5.0 7.2 10.4 15.1 23.6 0 3.8 7.3 12.5 18.1 23.6 28.7 97.7 92.6 87.7 80.3 71.5 61.3 47.7 【答案:(1)E=64.1kg;R=25.9kg;x=0.06;y=0.046 (2)k A =0.767;β=14.6】 解:(1)由

30130603

MS F F M F S FS ====++得图中M 点,用 用内插法过M 点作一条平衡联结线,得平衡时R 、E 相,由图中读得各 组组成0.06A x =,0.046A y =且量得8.35RE cm =,

则 5.95RM

cm =;根据杠杆定律 5.959064.18.35RM E M kg RE

==?

=;

9064.125.9R M E kg =-=-=;

(2)0.046

0.7670.06

A A A y k x ===

从图中读得

0.50A y = ,0.064A x =

0.50.064//14.61110.510.064

A A

A A y x y x β===----

习题11-1附图 11-2.图示为溶质(A ),稀释剂(B )、溶剂(S )的液液相平衡关系,今有组成为x

f 的混合液100k

g ,用80kg 纯溶剂作单级萃取,试求:(1)萃取相、萃余相的量及组成;(2)完全脱除溶剂之后的萃取液E °、萃余液R °的量及组成。【答案:(1)E=92.2kg;R=87.8kg;y A =0.13; x A =0.15 (2)E °=21.31kg;R °=78.69kg;y A °=0.77;x A °=0.16】

习题11-2附图

解:(1)由

80

0.4410080

FM S M FS ===+量得 4.6FS cm =,则 4.60.44 2.04FM cm =?=,得M 点 用内插法过M 点作一条平衡联结线,得平衡时R 、E 相,从附图中读得0.15A x =,0.18A y =

1.66

18092.23.24RM E M

kg RE

==?=;18092.287.8R M E kg =-=-=;

15

(2)从附图中读得0.29F x =,0.16A x = ,0.77A

y = ,列物料横算式xF A A

F E R

F E y R x ?=+??=+??

即1000.291000.770.16E R E R ?=+???=+??

?解得21.31E kg = ;78.69R kg = 多级萃取

11-4.丙酮(A )、氯仿(B )混合液在25℃下用纯水作两级错流萃取,原料液中含丙酮40%(质量),每级溶剂比均 为1:1。物系的相平衡关系如图所示,试作图以求取最终萃余相中的丙酮的浓度。【答案:x A2=0.22】 解:作该系统相图 连FS ,取1M 点使1

1()FM M S S F ==,用内插法过1M 点作一条平衡联结线,得1E 、1R ;连1R S ,取2M 点使

'1221()R M M S S R ==,用内插法过2M 点作一条平衡联结线,得2E 、2R ;读萃余相20.22A x =

习题11-4附图

11-5.含醋酸0.20(质量分数,下同)的水溶液100kg ,用纯乙醚为溶剂作多级逆流萃取,采用溶剂比S/F 为1,以使最终萃余相中含醋酸不高于0.02。操作在25℃下进行,物系的平衡方程参见习题3。试求:最终萃取相的量及组成、最终萃余相的量及组成。【答案:E 1=125kg;R N =75kg;y A1=0.148;y S1=0.763;y B1=0.089;x SN =0.0672;x BN =0.913】 解:由相平衡得 2.273

2.2730.067 1.430.067 1.430.020.0672SN

AN x x =+=+?=

110.020.06720.913BN AN

SN x x x =--=--= 由物料衡算式:

11111N xF A N AN S N SN F S E R F E y R x S E y R x +=+??=+??=+??1

111 1.9611001000.21000.02100(1.6180.6399)+0.0672A N A N y N E R y E R e E R ?+=+??=+??=-?

?整理并试差得:110.14812575A N y E kg R kg =??

=??=? 1.960.1481 1.6180.63990.763S y e ?=-=;111110.1480.7630.089B A S y y y =--=--=

第十一章 液液萃取 思考题

11-1. 萃取的目的是什么? 原理是什么? 答:分离液液混合物。 各组分溶解度的不同。

11-2. 溶剂的必要条件是什么? 答:①与物料中的B组份不完全互溶,②对A组份具有选择性的溶解度。 11-3. 萃取过程与吸收过程的主要差别有哪些? 答:①萃取中稀释剂B 组分往往部分互溶,平衡线为曲线,使过程变得复杂;②萃取Δρ,σ较小,使不易分相,设备变得复杂。

11-4. 什么情况下选择萃取分离而不选择精馏分离? 答:①出现共沸,或α<1.06;②低浓度;③热敏性物料。 11-5. 什么是临界混溶点? 是否在溶解度曲线的最高点?

答:相平衡的两相无限趋近变成一相时的组成所对应的点。 不一定是。 11-6. 分配系数等于 1 能否进行萃取分离操作? 萃取液、萃余液各指什么? 答:能。 萃取相、萃余相各自脱溶后为萃取液、萃余液。

11-7. 何谓选择性系数? β=1 意味着什么? β=∞意味着什么?

答:β=(y A /y B )/(x A /x B )。β=1不可用萃取方法分离。β=∞为B 、S 完全不互溶物系。 11-9. 多级逆流萃取中(S/F)min 如何确定?

答:通过计算可以确定,当达到指定浓度所需理论级为无穷多时,相应的S/F 为(S/F)min 。 11-10. 液液传质设备的主要技术性能有哪些? 它们与设备尺寸有何关系?

答:两相极限通过能力;传质系数Kya 或HETP 。 前者决定了设备的直径D ,后者决定了塔高。

16 11-11. 什么是萃取塔设备的特性速度、临界滞液率、液泛、两相极限速度? 答:2

)1()1(φφφ-+

-=

C D

K

u u u 。 两相速度达到极大时,部分分散相液滴被连续相带走,而使分散相流量减少的状况称

为液泛。此时的分散相滞液率为临界滞液率,两相的空塔速度为两相极限速度。

第十四章 固体干燥 习题

湿空气的性质

14-1.将干球温度27℃、露点为22℃的空气加热至80℃,试求加热前后空气相对湿度的变化。【答案:=74.2%;

=5.6% 】

解:查得水的饱和蒸气压:22℃时为2.668kPa ,27℃时为3.6kPa,80℃时为47.38kPa

11 2.66874.1%3.6d s p p ?=

== 22 2.668

5.6%47.38

d s p p ?=== ?变化

12174.1 5.6

0.92474.1

???--== 14-3.总压为100kPa 的湿空气,试用焓-湿度图填充下表。

干球温度 ℃ 湿球温度 ℃ 湿 度 kg 水/kg 干空气 相对湿度 % 热焓 kJ/kg 干空气 水汽分压 kPa 露点

℃ 80 40

60 29 40 43 0.024 120 50

3.0 解:

干球温度 ℃ 湿球温度 ℃ 湿 度 kg 水/kg 干空气 相对湿度 % 热焓 kJ/kg 干空气

水汽分压 kPa 露点 ℃ 80 40 0.0319 11.0 165 4.8 32.5 60 35 0.026 20 125 4.1 29 40 28 0.020 43 95 3.2 25 57 33 0.024 21 120 3.7 28 50 30 0.0196 25 98

3.0

23

间歇干燥过程计算

14-6.已知在常压下、25℃下水份在氧化锌与空气之间的平衡关系为:

相对湿度?=100% 时,平衡含水量X *

=0.02kg 水/kg 干料

相对湿度?=40% 时,平衡含水量X *

=0.007kg 水/kg 干料

现氧化锌的含水量为0.25kg 水/kg 干料,令其在25℃、?=40%的空气接触。试问物料的自由含水量、结合水及非结合水的

含量各为多少?【答案:自由含水量=0.243kg 水/kg 干料 结合水量=0.02kg 水/kg 干料 非结合水量=0.23kg 水/kg 干料】

解:自由含水量==

*

20.250.007X X -=-=0.243kg 水/kg 干料 结合水量=*1X =0.02kg 水/kg 干料

非结合水量=

*10.250.02X X -=-=0.23kg 水/kg 干料

14-7.某物料在定态空气条件下作间歇干燥。已知恒速干燥阶段的干燥速率为1.1kg 水/(m 2

.h ),每批物料的处理量为1000kg 干料,干燥面积为55m 2

。试估计将物料从0.15 kg 水/kg 干料干燥到0.005 kg 水/kg 干料所需的时间。物料的平衡含水量为零,临界含水量为0.125 kg 水/kg 干料。作为粗略估计,可设降速阶段的干燥速率与自由含水量成正比。【答案:τ=7.06hr 】 解:因为

12C X X X >>,所以干燥过程分恒速阶段与降速阶段两阶段两部分,则

1210000.125

[()ln ][(0.150.125)0.125ln ]7.0655 1.10.005

c C C C G X X X X h AN X τττ=+=-+=-+=?恒降恒

连续干燥过程的计算

14-9.某常压操作的干燥器的参数如附图所示,其中:空气状况t 0=20℃, H 0=0.01kg/kg 干气,t 1=120℃, t 2=70℃,

H 2=0.05kg/kg 干气;物料状况θ 1 =30℃, 含水量x 1=20%,θ 2 =50℃, x 2=5%,绝对干物料比热C S =1.5kg/(kg.℃);干燥器的生产能力为53.5kg/h (以出干燥器的产物计),干燥器的热损失忽略不计,试求:(1)空气用量;(2)预热器的热负荷;(3)应向干燥器补充的热量;【答案:(1)

=250.75kg 干/h (2)Q P =25798.2kJ/h (3)Q D =13984.3kJ/h 】

17

习题14-9附图

解:(1)

1110.20.25110.2w X w =

==--;2220.05

0.0526110.05

w X w ===--

22(1)53.5(10.5)50.825c G G w kg =-=?-=干料/h

12()50.825(0.250.0526)10.03/c W G X X kg h

=-=?-=212010.03

250.75/0.050.01W W V kg h H H H H ====---空干气

(2)11111.01 1.88)2500 1.01 1.880.01)12025000.01148.46/I H t H kJ kg =++=+??+?=((干气

00001.01 1.88)2500 1.01 1.880.01)2025000.0145.58/I H t H kJ kg =++=+??+?=((干气 10250.75148.4645.5825798.2/P Q V I I kJ h =-=?-=空()() (3)22221.01 1.88)2500 1.01 1.880.05)7025000.05202.28/I H t H kJ kg =++=+??+?=((干气 2121()D c Q V I I G i i =-+-空();222()(1.5 4.190.0526)5086.02/ps pL i c c X kJ kg θ=+=+??=干气

1

11()(1.5 4.190.25)3076.4/ps pL i c c X kJ kg θ=+=+??=干气

250.75202.28148.4650.825(86.0276.4)13984.3/D Q kJ h =?-+?-=()

14-10.一理想干燥器在总压100kPa 下将物料由含水50%干燥至含水1%,湿物料的处理量为20kg/s 。室外空气温度为25℃,湿度为0.005kg 水/kg 干气,经预热后送入干燥器。废气排出温度为50℃,相对湿度60%。试求:(1)空气用量V ;(2)预热温度;(3)干燥器的热效率。【答案:V=223kg/s; t 1=163℃; η

=81.1%】

解:(1)1110.51110.5w X kg w ===--水/kg 干料;2220.01

0.0101110.01

w X kg w ===--水/kg 干料

1(1)20(10.5)10c G G x kg =-=?-=干料/s ;查焓-湿度图,得2250,60%C ?== t 时,

20.0495/H kg kg =水干气;1

221()10(10.0101)

222/0.04950.005

c G X X V kg s H H -?-===--干干气 则1(1)22210.005223/V V H kg s =+=?+=干() (2)因为是理想干燥器,所以12I I =,即1112221.01 1.88)2500 1.01 1.88)2500H t H H t H ++=++((则

2221111.01 1.88)2500() 1.01 1.880.0495)502500(0.04950.005)1631.01 1.88 1.01 1.880.005H t H H t C H ++-+??+?-===++? ((

(3)121016350

81.1%16325

t t t t η--===--

第十四章 固体干燥 思考题

14-1. 通常物料去湿的方法有哪些? 答:机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等。 14-3. 对流干燥的操作费用主要在哪里? 答:空气预热。

14-4. 通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何? 什么时侯三者相等? 答:t d ≤t W ≤t 。υ=100%时,t d =t W =t 。 14-5. 结合水与非结合水有什么区别? 答:平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水,超出部分为非结合水。 14-6. 何谓平衡含水量、自由含水量? 答:指定空气条件下的被干燥极限为平衡含水量,超出的那部分含水为自由含水量。 14-7. 何谓临界含水量? 它受哪些因素影响?答:由恒速段向降速段转折的对应含水量为临界含水量。物料本身性质、结构、

分散程度、干燥介质(u 、t 、H )。结构松、颗粒小、u ↓、t ↓、H ↑、都会使Xc ↓。

14-8. 干燥速率对产品物料的性质会有什么影响?答:干燥速率太大会引起物料表面结壳,收缩变形,开裂等等。 14-11. 为提高干燥热效率可采取有哪些措施?答:提高进口气温t 1,降低出口气温t 2,采用中间加热,废气再循环。 14-12. 评价干燥器技术性能的主要指标有哪些?答:①对物料的适应性 ②设备的生产能力 ③能耗的经济性(热效率)。

化工原理复习题及答案

1. 某精馏塔的设计任务为:原料为F,x f,要求塔顶为x D,塔底为x w。设计时若选定的回流比R不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,则所需理论板数N T减小,提馏段上升蒸汽量V' 增加,提馏段下降液体量L' 增加,精馏段上升蒸汽量V不变,精馏段下降液体量L不变。(增加,不变,减少) 2. 某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x A=0.96(摩尔分率) .精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24.该物系平均相对挥发度α=2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y2=_______. 3. 某精馏塔操作时,F,x f,q,V保持不变,增加回流比R,则此时x D增加,x w减小,D减小,L/V增加。(增加,不变,减少) 6.静止、连续、_同种_的流体中,处在_同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为φ105mm×2.5mm的直管内流动,已知水的黏度为1.005mPa·s,密度为1000kg·m3流速为1m/s,则R e=_______________,流动类型为_______湍流_______。 8. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来 的__4__倍;如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的__1/4___倍。 9. 两个系统的流体力学相似时,雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10. 求取对流传热系数常常用_____量纲________分析法,将众多影响因素组合 成若干____无因次数群______数群,再通过实验确定各___无因次数群________之间的关系,即得到各种条件下的_____关联______式。 11. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_____传导_____、 ___对流______和 ____辐射___。 12. 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近___饱和蒸 汽一侧_____流体的温度,总传热系数K接近___空气侧___流体的对流给热系数.

化工原理试题及答案

中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分,占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ,当地大气压为101kPa,则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为Pa,真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒,分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降,若系统温度升高,则其在水中的沉降速度将,在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于,润湿周边等于,当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中,最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一

7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90o C,出口温度为50o C,冷水进口温度为15o C,出口温度为53o C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑,颜色较浅; B?表面粗糙,颜色较深; C?表面粗糙,颜色较浅; D?表面光滑,颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大,致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) , A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m,切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数K c为?

昆明理工大学研究生学业奖学金评选及管理办法(试行)

昆理工大校教字…2014?47号 昆明理工大学研究生学业奖学金 评选及管理办法(试行) 第一章总则 第一条为激励研究生勤奋学习、潜心科研、勇于创新、积极进取,在全面实行研究生教育收费制度的情况下更好地支持研究生顺利完成学业,根据?财政部国家发展改革委教育部关于完善研究生教育投入机制的意见?(财教…2013?19号)、?财政部教育部关于印发?研究生学业奖学金管理暂行办法?的通知?(财教…2013?219 号)及?云南省财政厅云南省教育厅关于印发云南省研究生学业奖学金助学金管理三个暂行办法的通知?(云财教…2013?369 号)文件精神,结合我校实际情况,制定本办法。

第二条本办法所称研究生是指我校纳入全省研究生招生计划的全日制博士、硕士研究生。获得奖励的研究生须具有中华人民共和国国籍。 第三条研究生学业奖学金评定按照公平、公正、公开的原则,根据研究生的学业表现逐年评定,实行动态管理。 第四条学校可根据经费筹措情况、收费标准、学业成绩、科研成果、社会服务等因素,对研究生学业奖学金的等级、标准及覆盖面做动态调整。 第二章参评条件及资格 第五条昆明理工大学研究生学业奖学金适用于2014级及以后入学,学制内在籍在读的全日制博士、硕士研究生。单独命题考试录取考生、破格录取考生及享受少数民族照顾政策录取考生不参与新生硕士研究生学业奖学金评选。 第六条参评研究生学业奖学金的基本条件: 1.热爱社会主义祖国,拥护中国共产党的领导; 2.遵守宪法和法律,遵守高等学校规章制度; 3.诚实守信,道德品质优良; 4.积极参与科学研究和社会实践。 第七条硕博连读学生根据当年所修课程的层次阶段确定身份参与学业奖学金的申报。在修读硕士课程阶段按照硕士研究生身份申报学业奖学金;进入修读博士研究生课程阶段按照博士研究生身份申报学业奖学金。 第八条有以下情形之一的,不具有研究生学业奖学金获奖资格: 1.违反国家法律法规者; 2.在提交的申请资料中,提供不实信息或隐瞒不利信息者; 3.考试作弊者;

11年6月化工原理B2A试题

昆明理工大学试卷(A ) 考试科目:化工原理考试日期:2011年6 月命题教师:杨玲 学院:化工学院专业班级:学生姓名:学号: 任课教师:黄云华杨劲阳超群课序号:考试座位号: 一.填空(20分) 1.吸收操作是依据_________________________________________________,以达到分离_________混合物的目的。 2.气相传质速率方程式中,K Y是以____________为推动力的气相总传质系数,其单位是________________。 3.在实验室用水吸收空气中的CO2基本属于____________控制,其气膜阻力____(大于,等于,小于)液膜阻力。 4.某两组分混合物的平均相对挥发度为2.0,在全回流下,从塔顶往下数对第n,n+1层塔板取样测得x n=0.3,则y n=_______,y n+1=_______,x n+1=_______。 5.实现精馏操作的必要条件是_______________________和_________________________。6.恒沸精馏和萃取精馏的共同特点是___________________________,相比较而言,______精馏较为经济。 7. 筛板塔、浮阀塔、泡罩塔相比较,操作弹性最大的是_________,单板压降最小的是 _________。造价最低的是_________。 8.恒速干燥阶段又称为____________控制阶段,此阶段内物料表面的温度等于 ________________________,此阶段汽化的水分为____________水。 9.空气越潮湿,则干湿球温度计读数相差越____________(大、小、不确定)。 10.选择(20分) 1.某混合气体与溶液接触,已知该物系的平衡方程为y e=1.0x,当溶液中溶质含量为0.04(摩尔分数,下同),气相中溶质含量为0.05,该过程为____________。 A.吸收B.解吸C.平衡D.无法确定 2.某吸收任务的操作液气比、气体进出口浓度、吸收剂进口温度、操作压力、吸收剂入塔浓度均已确定,若设计塔时选用性质优良的填料,则____________。 A.所需传质单元数减少,填料层高度减少B.所需传质单元数不变,填料层高度减少C.所需传质单元数减少,填料层高度不变D.所需传质单元数不变,填料层高度不变3.对接近常压的低浓度气液平衡系统,当温度升高时,亨利系数E将______,相平衡常数m将______。 A.增大B.不变C.减小D.不确定

化工原理期末考试试题及答案

1.(20分)有立式列管式换热器,其规格如下:管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm,为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽,从饱和温度46℃冷却到10℃,CS2 走管外,其流量为250 kg/h,其冷凝潜热为356 kJ/kg,液体CS2的比热为 1.05 kJ /(kg·℃ );水走管内与CS2成总体逆流流动,冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数(以外表面积为基准)分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/(m2·℃),问此换热器是否适用? 1.解:CS2冷凝的热负荷:Q冷凝=250×356=89000kJ/h=24.72 KW CS2冷却的热负荷:Q 冷凝=250×1.05×(46-10)=9450kJ/h =2.6 KW 总热负荷Q 为:Q=24.7+2.63=27.3 KW 冷却水用量q m2 为:q m2=27.3 =0.261kg/s=940kg/h 4.187×(30-5) 设冷却水进入冷却段的温度为t k,则有:0.261×4.187×(t k- 5)=2.6KW 解之得:t k=7.38℃,则:(5 分) 冷凝段对数平均温差:Δ t m=(46-30)-(46-7.38) =25.67℃ ln46 -30 46-7.38 所需传热面积: A 冷凝=24.7/232.6×10-3×25.67= 4.14m2,(5 分) 冷却段对数平均温差:Δ tm=(46-7.38)-(10-5)= 16.45℃ ln 46-7.38 (5 分)10-5 所需传热面积: A 冷却= 2.6/116.8×10-3×16.45= 1.35m2, 冷凝、冷却共需传热面积:Σ A i=4.14+ 1.35=5.49m2, 换热器实际传热面积为:A0=30×3.14×0.025×3=7.065>ΣA i ,所以适宜使用。(5分) 2.(20 分)某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成,将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ,加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝,其汽化潜热为2178kJ/kg ,苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3,粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s,导热系数λ为0.148 W/m·K,热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计,蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求: (1)水蒸汽用量(kg/h );(4分) (2)总传热系数K(以管外表面积为准);(7 分) (3)换热器所需管子根数n及单根管子长度L。(9 分)

化工原理试卷及答案

化工原理试卷及答案 1填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.某容器内的绝对压强为200 kPa ,当地大气压为101.3 kPa ,则表压为______。 2.在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3.热量传递的基本方式有 、 和 。 4.吸收因子A 可表示为 ,它是 与 的比值。 5.空气的干球温度为t ,湿球温度为t w ,露点温度为t d ,当空气的相对湿度等于1时,则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6.吸收操作一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的;精馏操作则一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7.恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8.全回流(R = ∞)时,精馏段操作线的斜率为 ,提馏段操作线的斜率为 ,对相同的x D 和x W ,部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题(每小题 2 分,共 20 分) 1.不可压缩流体在圆管内作稳定流动,流动速度与管径的关系是 ( ) A . 21221()u d u d = B .2112 2 ()u d u d = C . 11 22 u d u d = D . 12 21 u d u d = 2.离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 ( ) A .效率一定 B .功率一定 C .转速一定 D .管路(l +∑l e )一定 3. 对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=11600 W?m -2?K -1 ,α2=116 W?m -2?K -1,要提高总传热系数K ,最简单有效的途径是 ( ) A .设法增大α1 B .设法增大α2 C .同时增大α1和α2 D .不确定 4.在降尘室内,要使微粒从气流中除去的条件是 ( )

昆明理工大学关于2015年学校推免名额下达的通知(学院)

昆明理工大学教务处 昆理工大教务办字…2014?78号 关于做好昆明理工大学2015年推荐优秀 应届本科毕业生免试攻读研究生工作的通知 各学院: 根据《教育部办公厅关于进一步完善推荐优秀应届本科毕业生免试攻读研究生工作的通知》(教学厅…2014?5号)、《关于下达2015年推荐优秀应届本科毕业生免试攻读研究生名额的通知》(教学司…2014?号)等文件精神和我校2015年所获得的推免总名额情况,现将推免名额的分配及相关要求通知如下。请各学院根据《昆明理工大学推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生实施办法(修订)》(昆理工大校教字…2010?34号)、《昆明理工大学优秀应届本科毕业生免试攻读研究生推荐工作的补充规定(试行)》(昆理工大教务办字…2014?71号)等文件及本通知的相关要求,认真做好推荐工作。 一、我校推荐名额的分配 根据教育部高校学生司文件精神,2015年下达的推免生

名额不再区分学术学位和专业学位,今年我校共获得推免名额220个。经学校推免生遴选工作领导小组研究确定,留出复合型人才推荐名额20个,另外根据《昆明理工大学推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生实施办法》的相关规定,分配2个作为国家重点学科点推荐名额,分配8个作为一级学科博士点推荐名额,余下可分配的推荐名额共190个。 根据研究生院提供的各学院学位点数和教务处、城市学院提供的各学院2015届毕业生数,按下列办法计算确定各学院的推免生名额: 1、学位点基数名额:以可分配的推免名额190的50%即95为分子,以研究生院认定并经学校推免生遴选工作领导小组确定的全校学位点总数205个为分母,计算出每个学位点应得的份额,再乘以各学院的学位点总数,并执行“四舍五入”的原则,小数点后保留两位,得出各学院的学位点基数名额。 2、应届本科毕业生基数名额:以余下推免名额95为分子,以全校2015届本科毕业生总数6977为分母,计算出每个本科毕业生应得的份额,再乘以各学院本科毕业生总数,并执行“四舍五入”的原则,小数点后保留两位,得到各学院的应届本科毕业生基数名额。 3、各学院总名额=(学位点基数名额+应届本科毕业生基数名额)“四舍五入”取整。(“四舍五入”取整后总名额超出或不足时将进行适当调整。) 据此,各学院推免生名额分配如下:

昆明理工大学化工原理-试卷B答案

化工原理(B 卷)答案及评分标准-黄云华 一、填空(20分,每空1分) 1,难溶 2,塔底 3,等于、热效应、容积效应 4,冷液、最远、过热蒸汽 5,减小、升高、升高 6,降低、小、减小 7,完全不互溶物系 8,三、温度和压力 9,增大、不变、减小 二、选择题(20分,每空2分) 1.B 2.B 3.D 4.B 5.C 6.B 7.D 8.ABCGH 9.D 、C 三、简答题(10分,每题5分) 1. //1D D f W W D W x x D F Z x x R q x x F D F D W R L V L L qF V V q F q V ''=='=+'=--答:设,由于不变,不变,故,又因不变,精馏段操作线不变。当增大,提馏段操作线更靠近对角线,所需理论板数减少,故必朝增大方向变化,必朝减小方向变化。 (3分)因,不变,则,不变,又因不变,精馏段,不变,由,()知,随增加,增加。 (2分) 2.答:此时与吸收相似,能够进行!三角形相图 示意图如右: (3分) A,溶剂不能与被分离的混合液完全互溶,只能部分 互溶。 (1分) B,溶剂对A 、B 组分具有不同的溶剂能力,即具有 选择性y A /y B >x A / x B (1分) 四、解:对全塔进行物料衡算,有 F W D =+ F W D Fx Wx Dx =+ 2分 设进料流率h kmol F /100=,代入已知条件, 得 h kmol W h kmol D /1.61,/9.38== 2分 饱和蒸汽进料时,0=q ,则提馏段上升蒸汽流率为 1分 '(1)(1)(1)(41)38.910094.5/V V q F R D q F kmol h =--=+--=+?-= 2分 液相流率为 h kmol qF RD qF L L /6.1559.384' =?=-=+= 2分 所以提馏段操作线方程为 032.065.105.05.941.615.946.155V x y 'n ''1 n -=?-=-=+n n W x x x W V L 2分 对塔釜上方板 116.005 .05.1105.05.2)1(1x y W 1n =?+?=-+==+W W x y αα 2分 将1y +n 代入提馏段操作线方程,可求得釜上方板下降液相组成090.0x =n 1分

化工原理考试习题

化工原理(上)考试复习题及答案 一、选择题(将正确答案字母填入括号内、四选一) 1.遵循流体动力学规律的单元操作是( A )。 A、沉降 B、蒸发 C、冷冻 D、干燥 2.U型管液柱压力计两管的液柱差稳定时,在管中任意一个截面上左右两端所受压力( A )。 A、相等 B、不相等 C、有变化 D、无法确定 3.以下有关全回流的说法正确的是( A )。 A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合 B、此时所需理论塔板数量多 C、塔顶产品产出量多 D、此时所用回流比最小 4.吸收操作是利用气体混合物中各种组分( B )的不同而进行分离的。 A、相对挥发度 B、溶解度 C、气化速度 D、电离度 5.压力表在刻度盘上有红线是表示( C )。 A、设计压力、 B、公称压力 C、最高工作压力 D、最低工作压力 6.某车间测得一精馏塔得真空度为540mmHg,绝对压强为100mm/Hg,则当地大气压为( C )mmHg。 A、440 B、540 C、640 D、760 7. 用水吸收混合气体中的二氧化碳时,( A )下吸收效果最好。 A.低温高压B.高温高压 C.高温低压D.低温低压 8. 表压值是从压强表上读得的,它表示的是( A )。 A.比大气压强高出的部分 B.设备的真实压力 C.比大气压强低的部分 D.大气压强 9. 离心泵在停泵时,应先关闭出口阀,再停电机,这是为了防止( C )。 A.汽蚀现象 B.电流过大 C.高压流体倒流 D.气缚现象 10. 吸收操作的作用是分离( A )。 A.气体混合物 B.液体均相混合物 C.互不溶液体混合物 D.气液混合物 11.当液体内部任一点的压强有变化时,将使液体内部其它各点的压强( B )。 A.发生变化 B.发生同样大小的变化 C.不变化 D.发生不同情况的变化 12. 气体压送机械的出口压强与进口压强之比在4以上的是( B )。 A.鼓风机 B.压缩机 C.通风机 D.真空泵 13.某气相混合物由甲.乙两组分组成,甲组分占体积70%,乙组分占体积30%,那么( B )。 A.甲组分摩尔分率是 B.乙组分压力分率是 C.乙组分质量分率是 D.甲组分质量分率是 14.下列四个定律中哪个是导热的基本定律。(C) A.牛顿冷却定律 B.斯蒂芬-波尔茨曼定律 C.傅里叶定律 D.克希霍夫定律 15.三层不同材料组成的平壁稳定热传导,若各层温度差分布?t1>?t2>?t3,则热阻最大的是( A )。 A.第一层 B.第二层 C.第三层 D.无法确定 16.在列管换热器中,用水将80℃某有机溶剂冷却至35℃,冷却水进口温度为30℃,出口温度不低于35℃,两流体应(B)操作。 A.并流B.逆流C.都可以D.无法确定 17.当压力不变时,气体溶解度随着温度升高的情况是( B )。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不一定 18.一定量的理想气体,在等温过程中体积增加一倍,则该气体的压力的变化情况是( A )。 A、减少一半 B、没有变化 C、增加一倍 D、无规律可循 19.流体在流动过程中损失能量的根本原因是( D )。 A、管子太长 B、管件太多 C、管壁太粗糙 D、流体有粘性 20.泵的特性曲线是以水作实验介质测定的,当泵输送的液体沸点低于水的沸点时,则泵的安装高度应该( B )。 A、加大 B、减小 C、不变 D、不一定 21.若将泵的转速增加一倍,则该泵的轴功率将为原来的( C )倍。 A、4 B、2 C、8 D、16 22.将泵的转速增加一倍,则泵的流量将为原流量的( C )倍。 A、1 B、2 C、4 D、8 23.将泵的转速增加一倍,则泵的扬程将增加( B )倍。 A、2 B、4 C、8 D、10 24.含有泥砂的水静置一段时间后,泥砂沉积到容器底部,这个过程称为( B )。 A、泥砂凝聚过程 B、重力沉降过程 C、泥砂析出过程 D、泥砂结块过程 25.工业上常将待分离的悬浮液称为( B )。 A、滤液 B、滤浆 C、过滤介质 D、滤饼 26.在一定操作压力下,过滤速率将随着操作的进行而( B )。 A、逐渐增大 B、逐渐降低 C、没有变化 D、无法确定 27.热量传递是由于物体之间( B )不同。 A、热量 B、温度 C、比热 D、位置 28.炉膛内烟气对炉管之间的传热方式是( B )传热。 A、对流 B、辐射 C、导热 D、对流、辐射和导热 29.平壁导热过程中,传热推动力是( B )。 A、物质的导热系数 B、平壁两侧温 C、导热速率 D、平壁两侧热量差 30.能够全部吸收辐射能的物体称为( B )。 A、白体 B、黑体 C、热透体 D、导热体 31.工业上常采用带翅片的暖气管代替圆管,其目的是( B )。 A、增加热阻,减少热损失 B、增加传热面积,提高传热效果 C、节省钢材 D、增加观赏性

化工原理试题及答案

化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题(共15空,每空2分,共30分) 1. 一容器真空表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强和表压强(以kpa计)分别为:(90kpa)和( -10kpa)。 2. 热传导只发生在固体和(静止)的或(滞)流动的流体中。 3. 物体的吸收率越(大),其辐射能力越(大)。(填大或小) 4. 蒸发中以(二次蒸汽)是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的(不挥发溶质)、液柱的(静压头)和管路(阻力)所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强(以kpa计)为:(90kpa)。 7. 对于同种流体,自然对流时的对流传热系数比时的(小)。(填大或小) 8. 物体的吸收率越大,其辐射能力越(大),所以黑体的辐射能力比灰体的(大)。(填大或小) 9. 蒸发操作所用的设备称为(蒸发器)。 10. 按二次蒸汽是否被利用,蒸发分为(单效蒸发)和(多效蒸发)。 二、选择题(共5题,每题2分,共10分) 1. 对吸收操作有利的条件是:(D) A. 操作温度高、压强高; B. 操作温度高、压强低; C. 操作温度低、压强低; D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板(A ),液相温度较下层塔板() A. 高,低; B. 低,高; C. 高,高; D. 低,低 3. (D )是塔内气液两相总体上呈逆流流动,而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图; B. 板式塔的设计过程; C. 板式塔的恒摩尔流要求; D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的(C)及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度; B. 流速、压强、湿度; C. 流速、温度、湿度; D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?(B) A. 平衡水一定是自由水; B. 平衡水一定是结合水; C. 自由水一定是结合水; D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( C)时,不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为( A )时,可以采用精馏方法

6、科研项目分类

昆理工大校字…2009?95号 昆明理工大学关于印发 《科研项目分类与认定办法(试行)》的通知 各院、部、处、室、馆、中心及直属部门: 《昆明理工大学科研项目分类与认定办法》(试行)已经2009年11月11日第十七次校长办公会研究通过。现印发给你们,请认真遵照执行。 二○○九年十一月十六日

昆明理工大学 科研项目分类与认定办法(试行) 第一章总则 第一条为充分发挥科研在支撑学校学科建设和高水平大学建设中的重要作用,统一我校科研项目类别,规范科研项目管理,为全校教职工的学术业绩量化提供科学依据,特制定本办法。 第二条本办法适用于学校科研项目的分类、认定、定级与管理。依据本办法规范和认定的科研项目,作为学校与学院专业技术人员绩效考核、人才培养与学科建设、研究生导师评聘等的重要依据。 第二章科研项目的定义与分类 第三条本办法所称科研项目,是指以学校名义承担、经学校科技处认定、由学校教职工负责的基础研究、应用研究、技术开发及转让、咨询服务等自然科学与人文社会科学领域的各类政府科技计划、企事业单位委托项目和国际组织资助项目。 第四条本办法将科研项目按项目来源、技术难度和研究经费,分为“国家级(A级)”、“省部级(B级)”、“地厅级(C级)”三个级别,每一个级别又分为“重大”、“重点”和“一般”三种类型(A1-A3、B1-B3、C1-C3)。未进入上述三级九类的项目,为其它项目(D类)。

第五条国家级(A级)科研项目包括:国家重点基础研究发展计划(973)项目,国家高新技术研究发展计划(863)项目,国家科技支撑计划项目,国际合作等科技部其它项目,国家发改委高技术产业化项目、重大产业技术开发项目,国家自然科学基金(NSFC)各类项目,国家社会科学基金项目,国家其它部委(局)项目;联合国及国际组织资助项目,企业重大科技攻关项目与重大技术转移项目;国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目、杰出青年基金项目,教育部人才项目(长江学者和创新团队发展计划、新世纪优秀人才支持计划、全国优秀博士学位论文作者专项资金),云南省高端科技人才引进项目;国家实验室,国家重点实验室,国家工程研究中心,国家工程实验室,国家工程技术研究中心等。 第六条省部级(B级)科研项目包括:教育部各类项目,国家其他部委(局)和行业协会项目,司法部国家法治与法学理论研究项目;省应用基础研究计划项目,省科技创新强省计划项目(工业与高新、农业、国际合作、省校合作)、重点新产品开发计划和社会事业发展专项计划项目,省发改委高新技术产业化项目、重大产业技术开发项目,省哲学社会科学规划课题,其他厅局科技专项项目;联合国及外国政府国际基金资助项目,企事业单位委托项目,校企业预研基金项目;省创新人才团队项目,省人才引培工程项目(中青年学术和技术带头人后备人才、技术创新后备人才项目);校高端人才引进计划项目,校创新团队项目等。教育部工程技术研究中心、教育部重点实验室,省发改委工程中心,省科技厅重点实验室、工程技术研究中心项目,昆明市重点实验

化工原理考试题及答案I

化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题: 1.(3分)题号1155 第1章知识点400 难度容易 当20℃的甘油(ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊),在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。 ***答案*** 168.2 层流 2.(2分)题号2038 第2章知识点100 难度容易 往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。 ***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气 3.(2分)题号4060 第4章知识点200 难度容易 对流传热膜系数α工程制单位为_____________,SI制单位为_________。 ***答案*** kCal.h.K.m; W/(Km) 二、选择题: 1.(2分)题号1202 第1章知识点400 难度容易 园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是()。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 ***答案*** A 2.(2分)题号2121 第2章知识点500 难度容易 通常所说的离心通风机的风压是指() A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 ***答案*** C 3.(2分)题号4147 第4章知识点400 难度中等 为了提高列管换热器管内流体的α值,可在器内设置()。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 ***答案*** A 三、判断题: 1.(2分)题号3058 第3章知识点100 难度容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来,颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。() ***答案*** × 四、问答题: 1.(8分)题号3079 第3章知识点300 难度容易 试分析提高过滤速率的因素? ***答案*** 过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有: (1)提高推动力△P,即增加液柱压力;增大悬浮液上面压力;在过滤介质下面抽真空。

化工原理期末试题及答案

模拟试题一 1当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为395 mmHg。测得另一容器内的 表压强为1360 mmHg,则其绝对压强为2105mmHg ____ 。 2、流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为0 ,临近管壁处存在层流底层,若Re值越大,则该层厚 度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体,目的是为了防止气缚现象发生:而且离心泵的安装高度也不能 够太高,目的是避免汽蚀现象发生。4、离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数,而壁温接近于 饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻_大(大、小)一侧的:?值。间壁换热器管壁温度t w接近于:?值大(大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈小,则该壁面的热阻愈大(大、小),其两侧的温差愈大(大、小)。 7、Z=(V/K Y a. Q.(y i —Y2)/ △ Y m,式中:△ Y m称气相传质平均推动力,单位是kmol吸收质/kmol惰气;(Y i—丫2) /△ Y m称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况,可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、______________________________________________________________________________________ 蒸发过程中引起温度差损失的原因有:溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。____________________________ 11、工业上精馏装置,由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—,其值愈大,萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中,常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压;干燥过程是热量传递和质 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动,则各截面上的( D ) A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa,出口压力表的读数为100kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为 (A A. 50 B. 150 C. 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时,则( B )。A ?吸入管路的阻力损失减小 C .泵入口处真空度减小 D .泵工作点的扬程升高 4、下列(A )不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 C .改变活塞冲程D.改变活塞往复频率 5、已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度( B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D )耐火砖的黑度。 ,使空气温度由20 C升至80 C,

大学生创新创业训练计划项目管理办法

昆明理工大学文件 昆理工大校教字〔2012〕20号 昆明理工大学关于印发 《大学生创新创业训练计划项目管理 办法(试行)》的通知 各院、部、处、室、馆、中心及直属部门: 《昆明理工大学大学生创新创业训练计划项目管理办法(试行)》已经学校2012年第六次校长办公会研究通过,现印发给你们,请遵照执行。 二O—二年五月八日

昆明理工大学 大学生创新创业训练计划项目管理办法(试行) 第一章总则 第一条根据《教育部财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》(教高函〔2011 〕6 号)和《云南省教育厅转发教育部关于做好“本科教学工程” 国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知》(云教函〔2012 〕84 号)精神,“十二五”期间,教育部实施国家级大学生创新创业训练计划。国家级大学生创新创业训练计划是“十一五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”中“国家大学生创新性实验计划” 工作的延续与深化。为进一步深入实施我校“大学生创新创业训练计划”项目(以下简称创新项目),构建创新人才培养体系,加强大学生自主创新兴趣和能力培养,特制定本管理办法。 第二条国家级大学生创新创业训练计划包括创新训练计划项目、创业训练项目和创业实践项目三类。参与创新训练项目的学生,在导师指导下,自主完成创新性研究项目设计、研究条件的准备和项目的实施、数据处理与分析、报告撰写、成果(学术)交流等工作。参与创业训练项目的学生团队在导师指导下,通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行,进行一定程度的验证试验,撰写创业报告等工作,团队中的每个学生在项目实施过程中承担一项或多项具体的任务。参与创业实践项目的学生团队在学校导师和企业导师的共同指导下,采取前期创新训练项目(或创新性实验)的结果,提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务,以此为基础开展创业实践活动。

化工原理制药专业试卷B1

昆明理工大学试卷B(期末考)2008年12月 课程名称:化工原理(上册)化学工程学院2006级化工、轻化、制药专业 请将答案写在答题卷上,否则无效! 一、填空题(20分) 1、连续性假定是指流体是由、、的介质; 2、在离心泵工作时,用于将动能转变为压强能的部件是,离心泵性能曲线测定是在下得到 的。 3、在降尘室中除去某粒径的颗粒,若降尘室高度增加一倍,则颗粒的沉降时间________,气流速度_______,降尘室的生产能力___________。 4、斯托克斯公式为___________。 5、在辐射传热中,黑体的反射率为,黑体的透过率为。 6、多层平壁定态导热中,若某层的热阻最大,则该层两侧的温差________。 7、随着温度的增加,空气的导热系数,金属的导热系数。 8、蒸发器的生产能力是指,提高蒸发器的生产能力的主要途径是。多效蒸发加料的方式有、、。 二、选择题(20分,每空两分) 1、有一敞口容器,底部有一出(进)水管(如图示)。容器内水面保持恒定,管内水流动的速度头为0.5m水柱(流速u=3.132m/s)。 (1)对图(1),水由容器流入管内,则2点的表压P2=()m水柱。 A.1.5m B.1.0m C.0.75m D.0.5m (2) 对图(2),水由水管进入容器,则2点的表压P2=()m水柱 2、(1)离心泵的设计点是指。 A)管路特性曲线B)离心泵特性曲线 C)管路特性曲线和离心泵特性曲线D)效率最高点(2)开大排出阀时,离心泵入口真空表的读数按什么规律变化?。出口压力表的读数又按什么规律变化? A)增大B)减小C)先增大再减小D)先减小后增大 3、(1)在湍流区颗粒的沉降速度正比于()。 (A)(ρs-ρ)的1次方(B)μ的零次方 (C)粒子直径的0.5次方(D)粒子直径的平方 (2)当介质阻力不计时,对于恒压过滤()。 (A)滤液体积增大一倍,则过滤时间增大为原来的2倍 (B)滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的2倍

化工原理考试题及答案

化工原理 试题与答案 北村(奥力体育)复印店

化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题: 1.(2分)悬浮液属液态非均相物系,其中分散内相是指_____________;分散外相是指______________________________。 2.(3分)悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下,沿重力方向作自由沿降时,会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时,微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度,称为____________ 。 3.(2分)自由沉降是 ___________________________________ 。 4.(2分)当微粒在介质中作自由沉降时,若粒子沉降的Rep相同时,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 5.(2分)沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在 _________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。 6.(3分)球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________. 7.(2分)降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 8.(3分)气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 9.(2分)过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 10.(2分)过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时,过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 11.(2分)悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 12.(2分)过滤阻力由两方面因素决定:一方面是滤液本身的性质,即其_________;另一方面是滤渣层本身的性质,即_______ 。 13.(2分)板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 14.(4分)板框压滤机主要由____________________________________________,三种板按 ________________的顺序排列组成。 1—2—3—2—1—2—3—2—1 15.(3分)某板框压滤机的框的尺寸为:长×宽×厚=810×810×25 mm,若该机有10块框,其过滤面积约为_________________ m。 16.(4分)板框压滤机采用横穿洗涤滤渣,此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣,流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍,而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。

化工原理习题 含答案

·流体 流动部分 1.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔,其中心距罐底1000 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ,问至少需要几个螺钉(大气压力为101.3×103 Pa )? 解:由流体静力学方程,距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图

解:(1)A点的压力 (2)B点的压力 3、如本题附图所示,水在管道内流动。为测量流体压力,在管道某截面处连接U管压差计,指示液为水银,读数R=100毫米,h=800mm。为防止水银扩散至空气中,在水银液面上方充入少量水,其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解:设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =(101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1) P=80.132kpa 4、如本题附图所示,高位槽内的水位高于地面7 m,水从φ108 mm×4 mm的管道中流出,管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算,其中u为水在管内的平均流速(m/s)。设流动为稳态,试计算(1)A-A'截面处水的平均流速;(2)水的流量(m3/h)。

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