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西南科技大学化工原理自测题

西南科技大学化工原理自测题
西南科技大学化工原理自测题

一、填空题(每空1分,共30分)

1、离心泵的主要部件有 叶轮 、 泵壳 和 轴密封装置 。

2、局部阻力的计算方法有 阻力系数法 和 当量长度法 。

3、 由三支管组成的并联管路,各支管的长度及摩擦系数均相等,管径比为3:2:1::321=d d d ,则三支管的流量比为 一比四倍根号二比九倍根号三 。

4、离心泵的泵壳制成蜗过壳状,其作用是 。

5、离心泵主要特性曲线 包括 H-qv 、 N-qv 和 η-qv 三条曲线。

6、离心泵的主要特性曲线是在一定 转速 下,用常温 常压下以20℃水作 为介质,通过实验测定得到的。

7、离心泵启动前需要先向泵内充满输送的液体,否则将可能发生 气缚 现象;当离心泵的安装高度超过允许安装高度时,将可能发生 气蚀 现象。

8、离心泵压力的物理意义是 P56 它的单位是 m 。

9、离心泵安装在一定管路上,其工作点是指 离心泵特征曲线和管路特征曲线的交点 。

10、若被输送液体的粘度增高,则离心泵的压头 下降 、流量 下降 、效率 下降 、轴功率 上升 。

11、离心泵允许气蚀余量(NPSH )定义式为 。

12、从液面恒定的高位槽向常压容器加水,若将放水管路上的阀门开度关小,则管内水流量将 减小 ,管路的局部阻力将 增大 ,直管阻力将 增大 ,管路总阻力将 增大 。(设动能项可忽略)

13、雷诺数的物理意义实际上就是与阻力有关的两个作用力的比值,即流体流动时的_ 惯性力 与__阻力 之比。

14、体沿壁面流动时,在边界层内垂直于流动方向上存在着显著的 速度梯度 ,即使 粘度很小,也不容忽视。

二、选择题(每题1分,共10分)

1、流体在圆形中流动时,或其已进入阻力平方区,则摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系为 C 。

?A Re 增加,λ增大; ?B Re 增加,λ减小;

?C Re 增加,λ基本上不变; ?D Re 增加,λ先增加后减小

2、层流和湍流的本质区别是 D 。

A.湍流流速大于层流流速;

B.层流时Re 数小于湍动流时Re 数;

C.流道截面大时为湍流,截面小时为层流;

D.层流无径向脉动,而湍流有径向脉动

3、在完全湍流区,流动摩擦阻力损失与 C 成正比。

A .流速的一次方;

B .流速的平方;

C .流速的三次方;

D .流速的五次方

4、有自吸能力的泵 B 。

A .离心泵;

B .往复泵;

C .旋涡泵;

D .轴流泵

5、试选择适宜的输送机械输送下列流体。

(1)含有纯碱颗粒的水悬浮液 D 。

(2)高分子聚合物粘稠液体 B 。

(3)粘度为0.8mPa.s 的有机液(要求m H s m Q 30,/13==) A 。

A .离心泵;

B .旋涡泵;

C .往复泵;

D .开式碱泵

6、离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀能力 B 。

A .越强;

B .越弱;

C .无关;

D .不确定

7、离心泵停止操作时宜 A 。

A. 先关出口阀后停电;

B. 先停电后关阀;

C.先关出口阀或先停电均可;

D.单级泵先停电,多级泵先关出口阀

8、 在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀以后,则压强表读数将 B 。

A .随着流量增大而减小;

B .随着流量增大而增大;

C .随着流量增大而基本不变;

D .随着真空表读数的增大而增大

一、填空题(每空1分,共30分)

1、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 下降 ,在空气中的沉降速度将 增大 。

2、若降尘室的高度增加,则沉降时间 增加 ,气流速度 减小 ,生产能力 不变 。

3、 沉降操作是指在某种 力场 中利用分散相和连续相之间的 密度 差异,使之发生相对运动而实现分离的操作过程。沉降过程有 重力 沉降和 离心 沉降两种方式。

4、 等速 阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度,由于这个速度是 加速 阶段终了时颗粒相对于流体的速度,故又称为“终端速度”。

5、在滞流(层流)区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的___二__次方成正比;在湍流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的__1/2____次方成正比。

6、实现过滤操作的外力可以是 压力差 、 重力 或 惯性离心力 。

7、在饼层过滤中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是 滤饼层 而不是 过滤介质 。

8、一降尘室长8m ,宽4m ,高1.5m ,中间装有14块隔板,隔板间距为0.1m 。现颗粒最小直径为12μm ,其沉降速度为0.02 m/s ,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来, 则含尘气体的最大流速不能超过 1.6 m/s 。

9、用板框式过滤机进行恒压过滤操作,随着过滤时间的增加,滤液量 增加 ,生产能力 不变 。

10、在恒压操作一个周期中,已知过滤时间为t ,获得的滤液量为V ,现仅将过滤压差增加2倍,则过滤时间变为 t/3 (设滤饼不可压缩,且介质阻力不计)。

11、含尘气体在某降尘室停留时间为6s 时,可使直径为80m μ尘粒的70%得以沉降下来。现将生产能力提高1倍(气速乃在正常操作的允许范围内),则该直径颗粒可分离的百分率为 35% 。

12、对板框式过滤机,洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为 Aw=1/2 ,洗水走过的距离w L 和滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为 Lw=2L ,洗涤速率(W dt dV )和终了时的过滤速率dt

dV 的定量关系为 (dv/dt)w=1/4*dv/dt 。

13、在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4m ,切向速度为15m/s 。当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数C K 为 57 。

14、重力沉降速度随着颗粒直径的增加而 增大 。

15、计算颗粒沉降速度t u 的斯托克斯式_______,此式适用于_层流_____的情况。

二、选择题(每题1分,共10分)

1、一密度为7800 3/m kg 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在C

20水中沉降速度的1/4000,则此溶液的粘度为 D (设沉降区为层流)。

?A 4000s mPa ?; ?B 40s mPa ?; ?C s Pa ??8233; ?D s mPa ?3882

2、用板框式过滤机进行恒压过滤,若介质阻力可忽略不计,过滤20min 可得滤液83m ,若再过滤20min 可再得滤液 C 。

A.83m ;

B.43m ;

C.3.33m ;

D.11.33

m 3、在一个过滤周期中,为了达到最大生产能力 D 。

A .过滤时间应大于辅助时间;

B .过滤时间应小于辅助时间;

C .过滤时间应等于辅助时间;

D .过滤加洗涤所需时间等于1/2周期

4、下述说法中正确的是 B 。

A .过滤速率与过滤面积成正比;

B .过滤速率与过滤面积的平方成正比;

C .过滤速率与滤布阻力成反比;

D .过滤速率与操作压差的平方成正比

5、下面哪个是过滤推动力 D 。

A . 液体经过滤机的压强降;

B .滤饼两侧的压差;

C .介质两侧的压差;

D .介质两侧压差加上滤饼两侧压差

6、在降尘室中,尘粒的沉降速度下列因素无关 C 。

A .颗粒的几何尺寸;

B .颗粒与流体的密度;

C .流体的水平流速;

D .颗粒的形状

7、恒压过滤时, 如滤饼不可压缩,介质阻力可忽略,当操作压差增加1倍,则过滤速率为原来的

B 。

A. 1 倍;

B. 2 倍;

C.2倍;

D.1/2倍

9、 对滤饼进行洗涤,其目的是:①回收滤饼中的残留滤液;②除去滤饼中的可溶性杂质。下面哪一个回答是正确的 C 。

A .第一种说法对而第二种说法不对;

B .第二种说法对而第一种说法不对;

C .两种说法都对;

D .两种说法都不对

9、助滤剂的作用是 B 。

A.降低滤液粘度,减少流动阻力;B.形成疏松饼层,使滤液得以畅流;

C.帮助介质拦截固体颗粒;D.使得滤饼密实并具有一定的刚性

10、对标准旋风分离器系列,下述说法哪一个是正确的 C 。

A.尺寸大,则处理量大,但压降也大;B.尺寸大,则分离效率高,且压降小;

C.尺寸小,则处理量小,分离效率高;D.尺寸小,则分离效率差,且压降大

一、填空题(每空1分,共30分)

1、蒸发操作按操作室压力分常压、加压、减压。

2、蒸发过程的实质是传热过程。

3、大多数工业蒸发所处理的是水溶液,热源是加热蒸汽,产生的仍是水蒸气,两者的区别是温度压力不同。

4、通常将1kg水蒸气所能蒸发的水量(W/D)称为加热蒸汽的经济性。

5、一般定义单位传热面的蒸发量称为蒸发器的生产强度。

6、间壁式换热器的传热过程包括对流、传导、对流。

7、固定管板式列管换热器中,压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走管程。

8、对于某些热敏性物料的加热而言,为避免出口温度过高而影响产品质量,冷热流体采用操作更合适。

9、多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数止与管束相垂直的折流挡板(简称挡板),其目的是提高对流传热系数。

10、列管式换热器的型号由换热器代号、公称直径、管程数、公称压力、公称等5部分组成。

11、蒸发就是通过加热的方法,将稀溶液中的挥发性溶剂汽化而除去,从而使溶液浓缩的一种单元操作。

12、按二次蒸气利用情况分,蒸发分单效和多效两种,工业生产中普遍采用的是多次汽化。

13、对于单效蒸发在给定生产任务和确定了操作条件后,可用物料衡算计算水分的汽化量,热量衡算计算蒸汽的消耗量。

二、选择题(每题1分,共10分)

1、测得某碱液蒸发器中蒸发室内二次蒸气的压强为p,碱液沸点为t,今若据p去查水的汽化潜热r p与据t去查水的汽化潜热r t,可断定r p与r t的相对大小为( A )。

A、r p>r t

B、r p

C、r p=r t

D、无法确定

2、提高蒸发装置的真空度,一定能取得的效果为( A )。

A、将增大加热器的传热温差

B、将增大冷凝器的传热温差

C、将提高加热器的总传热系数

D、会降低二次蒸气流动的阻力损失

3、采用多效蒸发的目的在于( C )。

A、提高完成液的浓度

B、提高蒸发器的生产能力

C、提高水蒸气的利用率

D、提高完成液的产量

4、对管壳式换热器,当管束与壳体温差超过( B )时,应采适当的温差补偿措施。

A、60℃

B、50℃

C、40℃

D、30℃

5、下列说法错误的是( A )。

A、在一个蒸发器内进行的蒸发操作都单效蒸发

B、蒸发操作是利用了溶液各组分不挥发性不同实现分离的单元操作

C、加热蒸气的饱和温度一定高于同效中二效蒸气的饱和温度

D、蒸发操作时,单位蒸气消耗量随原料液温度的升高而减少

6、二次蒸气是( D )。

A、加热蒸气

B、第二效所用的加热蒸气

C、第二效溶液中蒸发的蒸气

D、无论哪一效溶液中蒸发出来的蒸气

7、下列说法错误的是( C )。

A、多效蒸发时,后一效的压力一定比前一效的低

B、多效蒸发时效数越多,单位蒸气消耗量越少

C、多效蒸发时效越多越好

D、大规模连续生场合均采用多效蒸发

8、多效蒸发流程中不宜处理黏度随浓度的增加而迅速增大的溶液是( A )。

A、并流加料

B、逆流加料

C、平流加料

D、其它

9、多效蒸发流程中主要用在蒸发过程中的晶体析出场合的是( C )。

A、并流加料

B、逆流加料

C、平流加料

D、其它

10、膜式蒸发器中,适用于易结晶、结垢物料的是( D )。

A、升膜式

B、降膜式

C、升降膜式

D、回转式

一、填空题(每空1分,共30分)

1、在液相中,若温度提高1倍,粘度不变,则扩散系数__ 增大一倍_____。

2、解吸因数S 的表达式为 mv/L , 在Y-X 坐标系下的几何意义是_平衡线斜率与操作线斜率之比_。

3、321,,S S S 是3种气体在吸收过程中的脱吸因数,已知321S S S >>,且吸收过程的操作条件相同,试将3种气体按溶解度大小排序如下_ 第3>第2>第1______。

4、欲得到一定浓度的溶液,对易溶气体所需的分压_小____,而对难溶气体所需的分压则_大____。

5、在选择吸收剂时,应主要考虑的4个方面1_溶解度__,2__选择性__,3___粘性__,4__挥发性 。

6、对流传质是指发生在运动着的流体与_相界面__之间的传质过程。

7、吸收操作时,塔内任一横截面上,溶质在气相中的实际分压总是 高于__与其接触的液相平衡分压,所以吸收操作线总是位于平衡线的_ 上方__。反之,如果操作线位于平衡线____下方_,则应进行脱吸过程。

8、一般情况下取吸收剂用量为最小用量的 _1.1~2.0_倍是比较适宜的.

9、填料层高度的计算将要涉及_物料衡算_、 ___传质速率____与___相平衡____这3种关系式的应用。

10、在气液进口浓度给定的情况下,参数*

22*21Y Y Y Y --值的大小反映_溶质吸收率的高低__;在气液进口浓度及吸收率已知的条件下,参数S 值的大小反映_吸收推动力的大小_。

11、对常压下低浓度溶质的气液平衡系统,当液相总浓度增加时,其相平衡常数m 将 增大 。

12、当填料层高度等于传质单元高度OG H 时,则该段填料层的传质单元数OG N = 1 ,进出该填料段的气体摩分数之差等于 该段用气相摩尔分数表示的平均推动力 。

13、低浓度难溶气体的逆流吸收操作系统,若仅增加液体量,而不改变其他条件,则此塔的气相总传质单元数OG N 将 减小 , 气体出口浓度2Y 将 增大 。

14、用清水在填料塔中逆流吸收空气的氨,已知气体入塔浓度为%51=Y (摩尔),平衡关系Y=0.75X ,填料层高为无穷大。试问:

(1)当液气流量之比为1 时,出塔气相组成 2Y = 0 ,吸收率A ?= 100% 。

(2)当液气流量之比为0.7时,出塔气相组成2Y 1.0031 ,吸收率A ?= 94% 。

15、当填料层高度等于传质单元高度OG H 时,则该段填料层的传质单元数OG N = 1 。

二、选择题(每题1分,共10分)

1、操作中的吸收塔,当其他操作条件不变,仅降低吸收剂入塔浓度,则吸收率将( A )。

A. 增大:

B. 不变;

C. 降低;

D. 不确定;

2、双组分气体(A 、B )进行稳定分子扩散,A J 表示在传质方向上某截面处溶质A 的分子扩散速率,当系统的漂流因数大于1时,A J ____ B J 。( C )。

A.大于;

B. 小于;

C.等于;

D.不确定

3、低浓度逆流吸收操作中,若其他操作条件不变,仅降低入塔液体组成2X ,则:气相总传质单元高度OG H 将( C )。

A. 增加;

B. 减小;

C. 不变;

D.不确定

4、低浓度逆流吸收操作中,若其他入塔条件不变,仅增加入塔气体浓度1Y ,则: 出塔气体浓度2Y 将( A )。

A.增大;

B.减小;

C.不变;

D.不确定

5、对同一温度和液相浓度的稀溶液,如果总压减小1倍,则与之平衡的气相浓度(或分压)( A )。

A. y 增大1倍;

B. p 增大1倍;

C. y 减小1倍;

D. p 减小1倍;

6、下述分离过程中哪一种不属于传质分离( D )。

A.萃取分离;

B.吸收分离;

C.结晶分离;

D.离心分离

7、下下述说法中错误的是( C )。

A. 溶解度系数H 值很大,为易溶气体; C. 享利系数E 值很大,为难溶气体;

B. 亨利系数E 值很大,为易溶气体; D. 平衡常数m 值很大,为难溶气体;

8、下述说法中错误的是( B )。

A. 理想溶液满足拉乌尔定律,也满足亨得定律;

B. 理想溶液满足拉乌尔定律,但不满足亨利定律;

C. 非理想稀溶液满足亨利定律,但不满足拉乌尔定律;

D. 服从亨利定律并不说明溶液的理想性,服从拉乌尔定律才表明溶液的理想性

9、下述说法中正确的是( B )。

A. 气膜控制时有:*p p i ≈,L

G Hk k 11<< ; B. 液膜控制时有:i c c ≈*,G

L k H k <<1; C. 气膜控制时有:*p p i ≈,L

G Hk k 11>> ; D. 液膜控制时有:i c c ≈,

G

L k H k >>1;

10、下述说法中正确的是(D )。

A. 用水吸收氨属难溶气体的吸收,为液膜阻力控制;

B. 常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收,为气膜阻力控制;

C. 用水吸收氧属难溶气体的吸收,为气膜阻力控制;

D. 用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收,气膜阻力和液阻力忽略。

化工原理下册复习题

吸收 一填空 (1) 在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系数k y=2kmol/m2·h,气相传质总K y=1.5kmol/m2·h,则该处气液界面上气相浓度y i应为?0.01????。平衡关系y=0.5x。 (2) 逆流操作的吸收塔,当吸收因素A<1且填料为无穷高时,气液两相将在塔底达到平衡。 (3) 在填料塔中用清水吸收混合气中HCl,当水量减少时气相总传质单元数N OG增加。 (4) 板式塔的类型有;板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触,在板上汽液两相呈错流接触。 (5) 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3,当水泵发生故障使上水量减少时,气相总传质单元数NOG (增加)(增加,减少)。 (6) 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,吸收操作中温度不变,压力增加,可使相平衡常数???减小?(增大、减小、不变),传质推动力??增大?(增大、减小、不变),亨利系数??不变(增大、减小、不变)。 (7) 易溶气体溶液上方的分压(小),难溶气体溶液上方的分压(大) ,只要组份在气相中的分压(大于)液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。 (8) 压力(减小),温度( 升高),将有利于解吸的进行;吸收因素(A= L/mV ) ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔(顶)达到平衡。 (9) 在逆流吸收塔操作时,物系为低浓度气膜控制系统,如其它操作条件不变,而气液流量按比例同步减少,则此时气体出口组成y2将 (减小),液体出口组成将(增大),回收率将。 (10) 当塔板中(气液两相达到平衡状态),该塔板称为理论板。 (11) 吸收过程的传质速率方程N A=K G( )=k y( )。 (12) 对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则塔的H OG将不变,N OG将增大。 (13)吸收因数A可表示为 mV/L,它在X–Y图上的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。 (14)亨利定律的表达式为;亨利系数E的单位为 kPa 。 (15) 某低浓度气体吸收过程,已知相平衡常数m=1 ,气膜和液膜体积吸收系数分别为k y a=2× 10-4kmol/m3.s, k x a=0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程为(气膜阻力控制)及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 99.95% ;该气体为易溶气体。 二选择 1.根据双膜理论,当被吸收组分在液相中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数 B 。 A大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2.单向扩散中飘流因子 A 。

化工原理下册答案

第五章 蒸馏 一、选择与填空 1、精馏操作的依据是 混合液中各组分挥发度的差异 。实现精馏操作的必要条件是 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸汽 。 2、汽液两相呈平衡状态时,汽液两相温度_相同_,但液相组成_小于_汽相组成。 3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为1(1)x y x αα= +-。根据α的大小,可用 来 判定用蒸馏方法分离的难易程度 ,若α=1则表示 不能用普通的蒸馏方法分离该混合液 。 4、在精馏操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度 增加 ,塔顶温度 降低 ,塔釜温度 降低 ,从平衡角度分析对该分离过程 有利 。 5、某二元物系,相对挥发度α=3,在全回流条件下进行精馏操作,对第n 、n+1两层理论板,已知 y n =0.4,则 y n+1=_0.182_。全回流通常适用于 开工阶段 或 实验研究 。 6、精馏和蒸馏的区别在于 精馏必须引入回流;平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程 。 7、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是 塔底压强高 和 塔底难挥发组分含量高 。

8、在总压为101.33kPa 、温度为85℃下,苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为p A 0 =116.9kPa,p B 0 =46 kPa ,则相对挥发度α= 2.54,平衡时液相组成x A = 0.78 ,气相组成y A = 0.90 。 9、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275,则该精馏塔的操作回流比为_2.371_,馏出液组成为_0.982_。 10、最小回流比的定义是 在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比 ,适宜回流比通常取 1.1~2.0 R min 11、精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况,当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时,则进料热状况q 值为 0.6 。 注:23() 550.6V V L V F V L V L I I I I I q I I I I -+-===-- 12、在塔的精馏段测得 x D =0.96、x 2=0.45、x 3=0.40(均为摩尔分率),已知R=3 ,α=2.5,则第三层塔板的气相默弗里效率 E MV _44.1%_。 注:1 * 1 n n MV n n y y E y y ++-= - 13、在精馏塔设计中,若F 、x F 、q 、D 保持不变,若增加回流比R ,则x D 增加, x W 减小 ,V 增加,L/V 增加 。 14、在精馏塔设计中,若F 、x F 、x D 、x W 及R 一定,进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体,则所需理论板数N T 减小 。精馏段上升蒸气量V 不变 、下降液体量L 不变 ;

化工原理传热复习题

传热复习题1 (1)保温瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施? 答:首先,保温瓶瓶胆设计成玻璃夹层结构。夹层因空气被抽出接近真空,可防止对流散热损失。其次,瓶胆夹层内两表面均镀有银、铝等低黑度涂层,增加了辐射传热热阻大幅度降低了辐射散热量。举例说,如夹层内壁温度为98οC ,外壁温度为28ο C ,黑度为0.95的玻璃表面镀上黑度为0.02的银层后,其辐射散热量可由原来的5502m W 降至6.152m W 。第三,在使用保温瓶时,瓶盖选用导热系数很小的软木制作, 大,在数值上常视为相等,但就其本质讲,含义是完全不同的。 (4)何谓换热器的控制热阻? 答:换热器的总热阻1/K 主要取决于冷、热流体的对流传热热阻,当然也和管壁的热阻及污垢热阻有关,即, λ ααb K i ∑++=0111 若忽略管壁及污垢热阻,则有 1 11αα+≈i K

如果i α和0α相接近,也就是两种流体的传热阻力差不多时,在谋求强化传热过程中,一般要考虑把 i α、0α都增大。但往往有这种情况,两者的α 值相差很大,例如i α>>0α,则 1 1 αα<< i 。 这时 11α≈K K ≈0α 即总传热系数K 值接近对流传热系数小的一侧流体的α 值,在本例条件下总热阻完全被管外的对流传热热阻所控制。1/0α被称为控制热阻。 答:不正确。 冷却介质的出口温度越高,其用量越小,回收热能的品位也越高,动力消耗也随之减小。但出口温度升高的结果,导致传热推动力即对数平均温差降低,所需传热面积增大,设备费用增大。因此必须从综合角度考虑,全面加以权衡,确定一个适宜的出口温度。 对于常用的冷却介质工业水,出口温度不宜过高。还因为工业水中含有许多盐类。如CaCO 3、 MgCO 3、CaS04、、MgSO 4等。若出口温度过高,上述盐类就会因溶解度减小而析出,附在器壁表面上形成热阻很大的垢层,使传热过程恶化。尽管可以采取在冷却水中添加阻垢剂等化学方法,但至少从目前看,效果很有限。所以无节制了提高冷却介质出口温度的方法是行不通的。设计时常取冷却水进、出口的温度差为5-10℃ 四`选择题

化工原理计算题

流体流动、流体输送机械习题 主要计算公式: 1、流体静力学基本方程式: gh p p ρ+=0或 2、流体的速度、体积流量、质量流量 及质量流速之间的关系: uA q v = 圆管: 2 4 d q u v π = ρ ρuA q q v m == ρ ρu A q A q G v m === 3、稳定流动时的连续性方程: 对任一截面: 常数 ==m q uA ρ 对不可压缩流体:常数=uA 4、柏努利方程: 221122 1222u p u p gz gz ρρ ++=++ 不可压缩、有外功加入的实际流体柏努利方程: ∑+++=+++f e h p u gz w p u gz ρρ2 222121122 或∑+?+?+?=f e h p u z g w ρ22 5、流体通过直管的摩擦阻力: 22 u d l h f λ = 6、摩擦因数(系数)λ 层流( 2000 ≤e R ): ρ μ λdu R e 6464= = 层流时直管摩擦阻力: p g z ρ+=常数

232d g lu h f ρμ= 湍流( 5 310~103?=e R ),且在光滑管内流动时: 25 .03164 .0e R =λ 柏拉修斯(Blasius )式 7、局部阻力计算 (1)当量长度法 22 u d l h e f λ = (2)阻力系数法 2u 2 ξ =f h 8、流体输送设备消耗的功率 η W q ηH ρgq ηP P e m v e a === H ρgq P v e = 9、并联管路 3 21V V V V ++= B fA f f f h h h h -?=?=?=?321 10、分支管路 21V V V += 1 f01 21020 0h ρP 2u gz ρP 2u gz 1 -∑+++=++ 2 f02 22h ρP 2u gz 2 -∑+++=常数=

化工原理下册题库300题讲解学习

化工原理下册题库 300题

化工原理(下)题库(1) 一、选择题(将正确答案字母填入括号内) 1、混合物中某组分的质量与混合物质量之比称为该组分的( A )。 A. 质量分数 B. 摩尔分数 C. 质量比 2、关于精馏塔中理论的叙述错误的是( B )。 A.实际上不存在理论塔板 B. 理论塔板仅作为衡量实际塔板效率的一个标准。 C. 理论塔板数比实际塔板数多 3、在精馏塔中每一块塔板上( C )。 A. 只进行传质作用 B. 只进行传热作用 C. 同时进行传热传质作用 4、气体吸收过程中,吸收速率与推动力成( A )。 A. 正比 B. 反比 C. 无关 5、气体的溶解度很大时,溶质的吸收速率主要受气膜一方的阻力所控制,故称为( A )。 A. 气膜控制 B. 液膜控制 C. 双膜控制 6、普通温度计的感温球露在空气中,所测得的温度为空气的( A )温度。 A. 干球 B. 湿球 C. 绝热饱和 7、混合物中某组分的物质的量与混合物物质的量之比称为该组分的(B )。

A. 质量分数 B. 摩尔分数 C. 质量比 8、在蒸馏过程中,混合气体中各组分的挥发性相差越大,越(B )进行分离。 A. 难 B. 容易 C. 不影响 9、气体吸收过程中,吸收速率与吸收阻力成( B )。 A. 正比 B. 反比 C. 无关 10、气体的溶解度很小时,溶质的吸收速率主要受液膜一方的阻力所控制,故称为( B )。 A. 气膜控制 B. 液膜控制 C. 双膜控制 11、某二元混合物,进料量为100kmol/h,xF=0.6,要求得 到塔顶xD不小于0.9,则塔顶最大产量为( B ) A 60kmol/h B 66.7kmol/h C 90kmol/h D 不能定 12、二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起以下 线的变化 ( B ) 。 A平衡线 B 操作线与q线 C平衡线与操作线 D 平衡线与q线 13、下列情况 ( D ) 不是诱发降液管液泛的原因。 A液、气负荷过大 B 过量雾沫夹带 C塔板间距过小 D 过量漏液 14、以下有关全回流的说法正确的是( A、C )。 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

化工原理答案下册

化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津 大学出版)社,2011.8.) 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t(℃) 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *,P A *,由 于总压 P = 99kPa,则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成,这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃ 2.正戊烷(C 5H 12 )和正己烷(C 6 H 14 )的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9

饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解:根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 (A)和C 6 H 14 (B)的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。

化工原理传热习题及答案汇总

化工原理习题及答案 第五章传热 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题: 1.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 1140w 2.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 1000w 3.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35w.m.K,则其厚度不低于_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 91mm 4.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s,此时传热系数α=_____________. ***答案*** α=0.023(λ/d)Re Pr α=3.81(kw.m.K) 5.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s,此时传热系数α=________________. ***答案*** α=0.023(λ/d)Re Pr α=5.26(kw.m.K) 6.(3分)牛顿冷却定律的表达式为_________,给热系数(或对流传热系数)α的单位是_______。 ***答案*** q=αA△t w.m.K 7.(4分)某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为30℃和40℃,此时传热平均温度差△t=_________. ***答案*** 27.9K 8.(4分)某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为15℃和30℃,此时传热平均温度差△t=_________. ***答案*** 41.6K 9.(2分)热量传递的方式主要有三种:_____、_______、__________. ***答案*** 热传导热对流热辐射 10.(6分)圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α.αλ的关系为_________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45(w. m.K)时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m.K)和1200(w.m.K)时,总传热系数K__________. ***答案*** 1/K=1/α+bd/λd+1d/αd 946(w.m.K) 11.(4分)某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80℃和50℃,冷流体的

化工原理计算题

1、 如图所示,从高位槽向塔内进料,高位槽中液位恒定,高位槽和塔内的压力均为大气压。 送液管为φ45×2.5mm 的钢管,要求送液量为4.2m 3/h 。设料液在管内的压头损失为1.4m (不包括出口能量损失),试问高位槽的液位要高出进料口多少米? 其中:z1=h ,u1=0 p1=0(表压) He=o Z2=0 p2=0(表压) hf=1.4m 将以上各值代入上式中,可确定高位槽液位的高度: 计算结果表明,动能项数值很小,流体位能主要用于克服管路阻力。 2、 如附图所示。用泵将敞口水池中的水输送至吸收塔塔顶,并经喷嘴喷出,水流量为35 m3/h 。 泵的入口管为φ108×4mm 无缝钢管,出口管为φ76×3 mm 无缝钢管。池中水深为1.5m , 池底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离为20m 。水流经所有管路的能量损失为42 J/kg (不包括喷嘴), 喷嘴入口处的表压为34 kPa 。设泵的效率为60%,试求泵所需的功率.(水密度以1000kg/m3计) 解: 取水池大液面为1-1’面,取喷嘴入口内侧为2-2’截面,取池底水平面为基准水平面, 在1面与2面之间列柏努利方程 由题 Z1=1.5 m; P1=0 (表压); U1=0 z2=20; u2=qv/(0.785d22)=35/(3600*0.785*0.072)=2.53 m/s; P2= 34 Kpa (表压); Wf=42 J/kg 3、 例:在操作条件25oC 、101.3kPa 下,用CO2含量为0.0001(摩尔分数)的水溶液与含CO2 10% (体积分数)的CO2 -空气混合气在一容器内充分接触。 (1)判断CO2的传质方向中,且用气相摩尔分数表示过程的推动力; (2)设压力增加到506.5kPa ,则CO2的传质方向如何?并用液相分数表示过程的推动力? (3)若温度增加到60oC ,压力仍为506.5kPa ,则CO2的传质方向如何? 解:(1)查表5-2得:25oC 、101.3kPa 下CO2 -水系统的E =166MPa ,则 因y=0.10比较得y < y*所以CO2的传质方向是由液相向气相传递,为解吸过程。 解吸过程的推动力为:Δy=y*-y = 0.164-0.10 = 0.064 (2)压力增加到506.5kPa 时,因x=1×10-4比较得x*>x 所以CO2的传质方向是由气相向液相传递,为吸收过程。 吸收过程的推动力为Δx=x*-x = 3.05×10-4-----1×10-4=2.05×10-4 由此可见,提高操作压力,有利于吸收 0.164 0.0001163916390.1013166=?=====m x y*p E m

化工原理下册答案

化工原理(天津大学第二版)下册部分答案 第8章 2. 在温度为25 ℃及总压为 kPa 的条件下,使含二氧化碳为%(体积分数)的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向,并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下,亨 利系数51066.1?=E kPa ,水溶液的密度为 kg/m 3。 解:水溶液中CO 2的浓度为 对于稀水溶液,总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318 c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==???=kPa 气相中CO 2的分压为 t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=kPa < *p 故CO 2必由液相传递到气相,进行解吸。 以CO 2的分压表示的总传质推动力为 *(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ?=-=-=kPa 3. 在总压为 kPa 的条件下,采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上,氨的气、液相组成分别为0.032y =、3 1.06koml/m c =。气膜吸收系数k G =×10-6 kmol/(m 2skPa),液膜吸收系数k L =×10-4 m/s 。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,溶解度系数H = kmol/(m 3kPa)。 (1)试计算以p ?、c ?表示的总推动力和相应的总吸收系数; (2)试分析该过程的控制因素。 解:(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725 c p p p p y H ?=-=- =?-=kPa 其对应的总吸收系数为 6G 1097.4-?=K kmol/(m 2skPa) 以液相组成差表示的总推动力为 其对应的总吸收系数为 (2)吸收过程的控制因素 气膜阻力占总阻力的百分数为 气膜阻力占总阻力的绝大部分,故该吸收过程为气膜控制。 4. 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为 kPa ,操作温度为25 ℃。在操作条件下平衡关系符合亨利定律,甲醇在水中的溶解度系数为 kmol/(m 3kPa)。测得塔内某截面处甲醇的气相分压为 kPa ,液相组成为 kmol/m 3,液膜吸收系数k L =×10-5 m/s ,气相总吸收系数K G =×10-5 kmol/(m 2skPa)。求该截面处(1)膜吸收系数k G 、k x 及k y ;(2)总吸收系数K L 、K X 及K Y ;(3)吸收速率。 解:(1) 以纯水的密度代替稀甲醇水溶液的密度,25 ℃时水的密度为 0.997=ρkg/m 3 溶液的总浓度为

化工原理课后习题答案第4章传热习题解答

化工原理课后习题答案第4章传热习题解答

习 题 1. 如附图所示。某工业炉的炉壁由耐火砖λ1=1.3W/(m·K )、绝热层λ2=0.18W/(m·K )及普通砖λ3=0.93W/(m·K )三层组成。炉膛壁内壁温度1100o C ,普通砖层厚12cm ,其外表面温度为50 o C 。通过炉壁的热损失为1200W/m 2,绝热材料的耐热温度为900 o C 。求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。 设各层间接触良好,接触热阻可以忽略。 已知:λ1=1.3W/m·K ,λ2=0.18W/m·K , λ3=0.93W/m·K ,T 1=1100 o C ,T 2=900 o C ,T 4=50o C ,3 δ=12cm ,q = 1200W/m 2,Rc =0 求: 1 δ=?2 δ=? 解: ∵δλT q ?= ∴1 δ=m q T T 22.01200 900 11003.12 1 1 =-? =- λ 又∵3 3 224 23 4 33 2 3 22 λδλδδλδλ+-= -=-=T T T T T T q ∴W K m q T T /579.093 .012 .0120050900233422 2?=--=--= λδλ δ 得:∴m 10.018.0579.0579.022 =?==λδ

习 题1附图 习题2附图 2. 如附图所示。为测量炉壁内壁的温度,在炉外壁及距外壁1/3厚度处设置热电偶,测得t 2=300 o C ,t 3=50 o C 。求内壁温度t 1。设炉壁由单层均质材料组成。 已知:T 2=300o C ,T 3=50o C 求: T 1=? 解: ∵δ λ δλ3 13 2 3 T T T T q -=-= ∴T 1-T 3=3(T 2-T 3) T 1=2(T 2-T 3)+T 3=3×(300-50)+50=800 o C

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第八章课堂练习: 1、吸收操作的基本依据是什么?答:混合气体各组分溶解度不同 2、吸收溶剂的选择性指的是什么:对被分离组分溶解度高,对其它组分溶解度低 3、若某气体在水中的亨利系数 E 值很大,说明该气体为难溶气体。 4、易溶气体溶液上方的分压低,难溶气体溶液上方的分压高。 5、解吸时溶质由液相向气相传递;压力低,温度高,将有利于解吸的进行。 6、接近常压的低浓度气液平衡系统,当总压增加时,亨利常数 E 不变, H 不变,相平衡常数 m 减小 1、①实验室用水吸收空气中的O2 ,过程属于( B ) A 、气膜控制B、液膜控制C、两相扩散控制 ② 其气膜阻力(C)液膜阻力 A 、大于B、等于C、小于 2、溶解度很大的气体,属于气膜控制 3、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m 的直线时,则 1/Ky=1/ky+ m /kx 4、若某气体在水中的亨利常数 E 值很大,则说明该气体为难溶气体 5 、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG ,当(气膜阻力 1/HkG) 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。 1、低含量气体吸收的特点是L 、 G 、Ky 、 Kx 、T 可按常量处理 2、传质单元高度HOG 分离任表征设备效能高低特性,传质单元数NOG 表征了(分离任务的难易)特性。 3、吸收因子 A 的定义式为 L/ ( Gm ),它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比 4、当 A<1 时,塔高 H= ∞,则气液两相将于塔底达到平衡 5、增加吸收剂用量,操作线的斜率增大,吸收推动力增大,则操作线向(远离)平衡线的方向偏移。 6、液气比低于(L/G ) min 时,吸收操作能否进行?能 此时将会出现吸收效果达不到要求现象。 7、在逆流操作的吸收塔中,若其他操作条件不变而系统温度增加,则塔的气相总传质单元 高度 HOG 将↑,总传质单元数NOG将↓,操作线斜率(L/G )将不变。 8、若吸收剂入塔浓度 x2 降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率↑,出口气体浓度↓。 x2 增大,其它条件不变,则 9、在逆流吸收塔中,吸收过程为气膜控制,若进塔液体组 成气相总传质单元高度将( A )。 A. 不变 B.不确定 C.减小 D. 增大 吸收小结: 1、亨利定律、费克定律表达式 及温度而异,单位与压强的 2、亨利系数与温度、压力的关系; E 值随物系的特性单 位一致; m 与物系特性、温度、压力有关(无因次) 3、 E 、 H 、 m 之间的换算关系 4、吸收塔在最小液气比以下能否正常工作。 5、操作线方程(并、逆流时)及在y~x 图上的画法 6、出塔气体有一最小值,出塔液体有一最大值,及各自的计算式 7、气膜控制、液膜控制的特点 8、最小液气比(L/G)min 、适宜液气比的计算 9、加压和降温溶解度高,有利于吸收 减压和升温溶解度低,有利于解吸

化工原理课后习题答案上下册

下册第一章蒸馏 1. 苯酚(C 6H 5OH)(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B )的饱和蒸气压数据为 解: 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A +0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --;y A =p p A 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下: t, ℃ x y 1 1 0 0. 2. 承接第一题,利用各组数据计算 (1)在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α,算出α对i α的最大相对误差。 (2)以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解: (1)对理想物系,有 α=00B A p p 。所以可得出

t, ℃ i α 算术平均值α= 9 ∑i α=。α对i α的最大相对误差= %6.0%100)(max =?-α ααi 。 (2)由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据: t, ℃ x 1 0 y 1 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y max )(%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时,A 与B 的沸点各为多少在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率 解: 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59=℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63=℃ 65℃时,算得0 A p =;0 B p = mmHg 。由0 A p x A +0 B p (1-x A )=60得 x A =, x B =; y A =0A p x A /60=; y B ==。 4 无

化工原理—传热复习题

一、选择题 1、关于传热系数K,下述说法中错误的是() A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值; B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异; C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关; D、要提高K值,应从降低最大热阻着手; C 2、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有(),走壳程的有()。 A、高压流体; B、蒸汽; C、易结垢的流体; D、腐蚀性流体; E、粘度大的流体; F、被冷却的流体; A、C、D; B、E、F 3、影响对流传热系数的因素有( )。 A、产生对流的原因; B、流体的流动状况; C、流体的物性; D、流体有无相变; E、壁面的几何因素; A、B、C、D、E 4、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()。 A、②>④>③>①; B、③>④>②>①; C、③>②>①>④; D、②>③>④>①; 冷流体热流体 ①水气体 ②水沸腾水蒸气冷凝 ③水水 ④水轻油 D 5、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是()。 A、③>④>①>②; B、④>③>②>①; C、③>④>②>①; D、③>②>④>①; ①空气流速为30m/S时的a;②水的流速为1.5m/s时的a; ③蒸汽滴状冷凝时的a;④水沸腾时的a; C 6、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是()。 A、管避热阻; B、污垢热阻; C、管内对流传热热阻; D、管外对流传热热阻; B 7、关于辐射传热,下述几种说法中错误的是()。 A、除真空和大多数固体外,热射线可完全透过; B、热辐射和光辐射的本质完全相同,不同的仅仅是波长的范围; C、热射线和可见光一样,都服从折射定律; D、物体的温度不变,其发射的辐射能也不变; A 8、冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90?C,出口温度为50?C,冷

化工原理下册部分题

1. 某双组分理想物系当温度t=80℃时,P A°=,P B°=40kPa,液相摩尔组成x A=,试求:⑴与此液相组成相平衡的汽相组成y;⑵相对挥发度α。 解:(1)x A=(P总-P B°)/(P A°-P B°) ; =(P总-40)/(-40) ∴P总=; y A=x A·P A°/P总=×/= (2)α=P A°/P B°=/40= 5. 某精馏塔在常压下分离苯-甲苯混合液,此时该塔的精馏段和提馏段操作线方程分别为y=+和y'=',每小时送入塔内75kmol的混合液,进料为泡点下的饱和液体,试求精馏段和提馏段上升的蒸汽量为多少(kmol/h)。 解:已知两操作线方程: y=+(精馏段) y′=′(提馏段) ∴R/(R+1)= R= x D / (R+1)= x D=×= ! 两操作线交点时, y=y′x=x′ ∴+= x F = 饱和液体进料q=1, x F = x = 提馏段操作线经过点(x W,x W) ∴y′=x w =-x W= 由全塔物料衡算F=D+W F x F = D x D + W x W D =(x F—x W)/(x D-x W)F = ∵饱和液体进料 V′=V=L+D=(R+1)D=×=h - 6. 已知某精馏塔进料组成x F=,塔顶馏出液组成x D=,平衡关系y=x+,试求下列二种情况下的最小回流比R min。⑴饱和蒸汽加料;⑵饱和液体加料。解:R min = (x D-y q)/(y q -x q ) (1) ; y q= x q + (2) ;

y q= qx q/ (q-1)-x f / (q-1) (3) ⑴q=0, 由(3) y q=x f=,由(2) x q = , R min = 由(3) x q =x f =,由(2) y q =×+=, R min= 用常压精馏塔分离双组分理想混合物,泡点进料,进料量100kmol/h,加料组成为50% ,塔顶产品组成x D=95%,产量D=50kmol/h,回流比R=2R min,设全塔均为理论板,以上组成均为摩尔分率。相对挥发度α=3。求:(最小回流比) 2.精馏段和提馏段上升蒸汽量。3.列出该情况下的精馏段操作线方程。解:1. y=αx/[1+(α-1)x]=3x/(1+2x) 泡点进料q=1, x q = x F = , y q =3×(1+2×=2= R min / (R min+1)= : R min=4/5= 2. V=V′=(R+1)D=(2×+1)×50=130kmol/h 3. y=[R/(R+1)]x + x D / (R+1)=+ 12. 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液,泡点进料,进料量30kmol/h,进料中苯的摩尔分率为,塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为和,采用回流比为最小回流比的倍,操作条件下可取系统的平均相对挥发度α=。(1)求塔顶、底的产品量;(2)若塔顶设全凝器,各塔板可视为理论板,求离开第二块板的蒸汽和液体组成。 解:(1)F=D+W ,Fx F=Dx D+Wx W 30=D+W ,30×= D×+W× ∴D= / h W= / h (2)x q=x F= , y q =αx q/[1+ (α—1)x q ] =×[1+ —1)×] = R min =(x D-y q)/(y q-x q)=—/ —=, ? R = ×R min =×= 精馏段的操作线方程为: y = [R / (R+1)]x +x D/(R+1)

化工原理下册计算答案

j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A,在操作条件下,相平衡关系为Y=mX。试证明:(L/V)min =mη,式中η为溶质A的吸收率。 j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔,用清水吸收混合气中的溶质A,入塔气体中含A 1%(摩尔比),经吸收后溶质A 被回收了80%,此时水的用量为最小用量的1.5倍,平衡线的斜率为1,气相总传质单元高度为1m,试求填料层所需高度。 j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A,进塔气体中溶质A的含量为8%(体积%),吸收率为98%,操作条件下的平衡关系为y=2.5x,取吸收剂用量为最小用量的1.2倍,试求: ①水溶液的出塔浓度; ②若气相总传质单元高度为0.6 m,现有一填料层高为6m的塔,问该塔是否合用? 注:计算中可用摩尔分率代替摩尔比,用混合气体量代替惰性气体量,用溶液量代替溶剂量。 j06a10105 在20℃和760 mmHg,用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg,经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg。混合气体的处理量为1020kg/h,其平均分子量为28.8,操作条件下的平衡关系为y=0.755x。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍,求吸收剂的用量和气相总传质单元数。 j06a10106 在常压逆流操作的填料塔内,用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率为0.03,要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8,物系服从亨利定律,与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算: ①操作液气比为最小液气比的倍数; ②出塔液体的浓度; ③完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。 j06a10107 某厂有一填料层高为3m 的吸收塔,用水洗去尾气中的公害组分A。测 得浓度数据如图,相平衡关系为y=1.15x。 试求:该操作条件下,气相总传质单元高度H OG为多少m ? 参见附图:j06a107.t j06a10108 总压100kN/m2,30℃时用水吸收氨,已知k G=3.84?10-6kmol/[m2·s(kN/m2)], k L=1.83?10-4kmol/[m2·s(kmol/m3)],且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7kN/m2。 求:k y、K x、K y。(液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m3) j06a10109 有一逆流填料吸收塔,塔径为0.5m,用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合??)气体量为100kmol/h,,溶质浓度为0.01(摩尔分率),回收率要求达到90% ,液气比为1.5,平衡关系y=x。试求: ①液体出塔浓度; ②测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/(m3·s),问该塔填料层高度为多少? (提示:N OG=1/(1-S)ln[(1-S)(y1-m x1)/(y2-m x2)+S]) j06b10011 当系统服从亨利定律时,对同一温度和液相浓度,如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度(或分压)(A) y 增大一倍;(B) p增大一倍;(C) y减小一倍;(D) p减小一倍。 j06b10019 按图示流程画出平衡线与操作线示意图: 1. ⑴低浓度气体吸收 2. ⑴低浓度气体吸收 ⑵部分吸收剂循环⑵气相串联

化工原理计算练习题(含答案)

1.将浓度为95%的硝酸自常压罐输送至常压设备中去,要求输送量为36m 3 /h, 液体的扬升高度为7m 。输送管路由内径为80mm 的钢化玻璃管构成,总长为160(包括所有局部阻力的当量长度)。现采用某种型号的耐酸泵,其性能列于本题附表中。问:该泵是否合用? Q(L/s) 0 3 6 9 12 15 H(m) 19.5 19 17.9 16.5 14.4 12 η(%) 17 30 42 46 44 已知:酸液在输送温度下粘度为1.15?10-3 Pa ?s ;密度为1545kg/m 3 。摩擦系数可取为0.015。 解:(1)对于本题,管路所需要压头通过在储槽液面(1-1’)和常压设备液面(2-2’)之间列柏努利方程求得: f e H g p z g u H g p z g u ∑+++=+++ρρ222 2112122 式中0)(0,7,0212121≈=====u ,u p p m z z 表压 管内流速:s m d Q u /99.1080 .0*785.0*360036 42 2 == = π 管路压头损失:m g u d l l H e f 06.681 .9*299.108.0160015.022 2==∑+=∑λ 管路所需要的压头:()m H z z H f e 06.1306.6711=+=∑+-= 以(L/s )计的管路所需流量:s L Q /103600 1000 *36== 由附表可以看出,该泵在流量为12 L/s 时所提供的压头即达到了14.4m ,当流量为管路所需要的10 L/s ,它所提供的压头将会更高于管路所需要的13.06m 。因此我们说该泵对于该输送任务是可用的。 3、如图用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一表压为2.5atm 的塔内,管径为φ108×4mm 管路全长100m(包括局部阻力的当量长度,管的进、出口当量长度也包括在内)。已知: 水的流量为56.5m 3·h -1,水的粘度为1厘泊,密度为1000kg·m -3,管路摩擦系数可取为0.024,计算并回答: (1)水在管内流动时的流动形态;(2) 管路所需要的压头和有效功率; 图2-1 解:已知:d = 108-2×4 = 100mm = 0.1m A=(π/4)d 2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 m

化工原理试题库下册

第3章非均相物系分离 一、选择题 恒压过滤且介质阻力忽略不计时,如粘度降低20%,则在同一时刻滤液增加()。A、11.8%;B、9.54%; C、20%; D、44% 板框式压滤机由板与滤框构成,板又分为过滤板和洗涤板,为了便于区别,在板与框的边上设有小钮标志,过滤板以一钮为记号,洗涤板以三钮为记号,而滤框以二钮为记号,组装板框压滤机时,正确的钮数排列是(). A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2 与沉降相比,过滤操作使悬浮液的分离更加()。 A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底 多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关()。 A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度 降尘室的生产能力()。 A、与沉降面积A和沉降速度ut有关 B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关 现采用一降尘室处理含尘气体,颗粒沉降处于滞流区,当其它条件都相同时,比较降尘室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小()。 A、V200℃>V20℃ B、V200℃=V20℃ C、V200℃

判断 有效的过滤操作是()。 A、刚开始过滤时 B、过滤介质上形成滤饼层后 C、过滤介质上形成比较厚的滤渣层 D、加了助滤剂后 当固体粒子沉降时,在层流情况下,Re =1,其ζ为()。 A、64/Re B、24/Re C、0.44 D、1 含尘气体通过降尘室的时间是t,最小固体颗粒的沉降时间是t 0,为使固体颗粒都能沉降下来,必须(): A、tt0 颗粒作自由沉降时,Ret在()区时,颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。 A、斯托科斯定律区 B、艾伦定律区 C、牛顿定律区 D、不确定(天大99) 恒压过滤,单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为()。 旋风分离器的分割粒径d50是() A、临界粒径dc的2倍 B、临界粒径dc的2倍 C、粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径

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