文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 化工原理分章节练习 非均相分离

化工原理分章节练习 非均相分离

化工原理分章节练习 非均相分离
化工原理分章节练习 非均相分离

7.颗粒重力沉降速度的计算依据Re t 值的大小可分为 、 、

三个区。

三、简答题(10分)

含尘气体通过降尘室后,固体颗粒浓度降低。若其它条件不变,且颗粒沉降处在层流区,试分析气体的温度升高时出口气体的含尘量如何变化? 颗粒在层流区的沉降速度计算式为μ

ρρ18)(2g d u s t -= 而气体的黏度随温度的升高而增大,所以t u 会减小。 (5分)

含尘气体通过沉降室,颗粒得到分离的必需条件为 t

u H u l ≥ 对于临界最小沉降速度,由于气体黏度的增大,最小捕集颗粒直径增大,使得出口气体的含尘量增大(5分)

2. 临界粒径

3、分析颗粒的自由沉降过程

3、(10分)一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。测试时筒内充被测液体,记录钢球下落一定距离的时间,球的直径为6mm ,下落距离为20cm ,测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32秒,此糖浆的密度为1300 kg/m 3,钢球的密度为7900 kg/m 3,求此糖浆的粘度。

4恒压过滤某悬浮液,已知过滤5min 得滤液1L ,若又过滤5min 后,试求:

(1)得到滤液量(L );(2)过滤速率(L/min )。

4(5分)解:过滤介质阻力可忽略。

过滤介质阻力可忽略时的恒压过滤方程为

θ22KA V =

则 1221θKA V = (1)

2222θKA V = (2)

两式相除得 5.010

521222

1===θθV V (3) 依题意 11=V L

由(3)式得

414.15

.012

2==V L 414.012=-=?V V V L

0707.010

2414.122/222=?====θθθV V V V KA d dV L/min

七、计算题(10分)拟采用降尘室除去常压炉气中的球形尘粒。降尘室的宽和长分别为2m 和6m ,气体处理量为1标m 3/s ,炉气温度为427℃,相应的密度ρ=0.5kg/m 3,粘度μ=3.4×10-5Pa.s ,固体密度ρS =400kg/m 3操作条件下,规定气体速度不大于0.5m/s ,试求:

1.降尘室的总高度H ,m ; 2.理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸。

七、(10分) 解:1)降尘室的总高度H

s m t V V S /564.2273

427273127327330=+?=+= (1) m 564.25

.02564.2bu V H S -?=== (1)

2)理论上能完全出去的最小颗粒尺寸

用试差法由u t 求d min 。

s /m 214.062564.2bl V u s t =?==

(2) ()()m 1078.5807

.95.04000214.0104.318g u 18d 55s t min --?=?-???=ρ-ρμ= (2) 假设沉降在斯托克斯区

()()()s /m 103.0104.318807.95.04000104018g d u 5

2

6s 2t =???-?=μρ-ρ='-- (1) 1182.01014.35.0214.01078.5du Re 5

5t t <=????=μρ=-- (2) 核算沉降流型, ∴原假设正确,最小粒径为5.78*10-5m 。 (1)

二、(10分)某厂炉气中含有最小直径为10μm 的尘粒,尘粒的密度为4000kg/m 3,炉气温度为700K 。在此温度下,气体黏度为3.4×10-5Pa.s ,密度为0.5kg/m 3。现要求炉气处理量为8000kg/h 。采用多层降尘室除尘粒,若降尘室中的隔板已选定长度为5m ,宽为3m ,且降尘室总高不超过4.8m 。试计算降尘室中隔板间的距离。

二、(10分,05考研)一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。测试时筒内充被测液

体,记录钢球下落一定距离的时间,球的直径为6mm ,下落距离为200mm ,测试一种糖

浆时记下的时间间隔为7.32秒,此糖浆的密度为1300 kg/m 3,钢球的密度为7900 kg/m 3,

求此糖浆的粘度是多少厘泊。

05化工原理第五章习题答案

5-1、在葡萄糖水溶液浓缩过程中,每小时的加料量为kg 3000,浓度由15%(质量)浓缩到70%(质量)。试求每小时蒸发水量和完成液量。(答:1h kg 2357-?,1h 43kg 6-?) 解:⑴蒸发水量10h kg 2357)70 .015.01(3000)1(-?=-=- =x x F W ; ⑵完成液量1h kg 64323573000-?=-=-W F 。 5-2、固体NaOH 的比热容为11K kg kJ 31.1--??,试分别估算NaOH 水溶液浓度为10%和25%时的比热。 (答:11K kg kJ 77.3--??,11K kg .47kJ 3--??) 解:⑴%10浓度的NaOH 溶液: 11K kg kJ 77.3)1.01(183.4)1(--??=-=-=x c c w ; ⑵%25浓度的NaOH 溶液: 11K kg kJ 47.325.031.1)25.01(183.4)1(--??=?+-=+-='x c x c c w 质。 5-3、已知单效常压蒸发器每小时处理kg 2000 NaOH 水溶液, 溶液浓度由15%(质量)浓缩到25%(质量)。加热蒸汽压力为92kPa 3(绝压),冷凝温度下排出。分别按20℃加料和沸点加料(溶液的沸点为113℃)。求此两种情况下的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。假设蒸发器的热损失可以忽略不计。(答:1h kg 1160-?、45.1,1h 50.9kg 8-?、06.1) 解:蒸发水量110h kg 800)25 .015.01(2000)1(-?=-=-=x x F W , 92k P a 3时蒸气的潜热1kg kJ 2132-?=r , N a O H 溶液的比热11K kg kJ 56.3)15.01(183.4)1(--??=-=-=x c c w , ⑴原料于C 20?加入 二次蒸气的焓1kg kJ 2670-? 1h kg 11602132 2056.32000267080011356.3)8002000(-?=??-?+??-= D 45.18001160==W D ; ⑵沸点加料 1h kg 9.850213211356.32000267080011356.3)8002000(-?=??-?+??-=D 06.18009.850==W D 。 5-4、传热面积为52m 2的蒸发器,在常压下每小时蒸发2500kg 浓度为7%(质量)的某种水溶液。原料液的温度为95℃,常压下的沸点为103℃。完成液的浓度为45%(质量)。加热蒸汽表压力为96kPa 1。热损失为110000W 。试估算蒸发器的总传热系数。(答:12K m W 936--??) 解:查得96kPa 1时水蒸气饱和温度为C 9.132?, atm 1时水蒸气的潜热为1kg kJ 2258-?, 110h kg 2111)45 .007.01(2500)1(-?=-=-=x x F W , 11K kg kJ 894.3)07.01(183.4)1(--??=-=-=x c c w , 由传热方程及热量衡算式得: 损Q W t t Fc t t KA r ++-=-)()(0112

化工原理非均相物系分离习题库.

非均相物系分离 一、填空题 1.某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律,若在水中的沉降速度为u1,在空气中为u2,则u12;若在热空气中的沉降速度为u3,冷空气中为u4,则u34。(>,<,=) dg(ρs-ρ) 18μ2答:ut=,因为水的粘度大于空气的粘度,所以u1

化工原理第一章

一、 选择题 1. 流体阻力的表现,下列阐述错误的是( )。 A.阻力越大,静压强下降就越大 B.流体的粘度越大,阻力越大 流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 2. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa ,用基本单位表示是( )。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s2 D.N/m2 3. 水在直管中流动,现保持流量不变,增大管径,则流速( )。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 4. 对不可压缩流体,满足( )条件时,才能应用柏努力方程求解。 A.)%(20p p p 1 21式中压强采用表压表示<- B.)%(01p p p 1 21式中压强采用表压表示<- C.)%(20p p p 1 21式中压强采用绝压表示<- D. )%(01p p p 121式中压强采用绝压表示<- 5. 判断流体的流动类型用( )准数。 A.欧拉 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 6. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( )。 A.直线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线 7. 增大流体的流量,则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差( )。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 8. 流体在管内流动时的摩擦系数与( )有关。 A.雷诺准数和绝对粗糙度 B.雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 B. 欧拉准数和相对粗糙度 9. 测速管测量得到的速度是流体( )速度。 A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均 10. 在层流流动中,若流体的总流率不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的( )倍。 A. 2; B. 6; C. 4; D. 1。 11. 流体在长为3m 、高为2m 的矩形管道内流动,则该矩形管道的当量直径为( )。 A. 1.2m ; B. 0.6m ; C. 2.4m ; D. 4.8m 。 12. 当流体在园管内流动时,管中心流速最大,滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关

(完整版)化工原理复习题及习题答案

化工原理(上)复习题及答案 一、填空题 1.在阻力平方区内,摩擦系数λ与(相对粗糙度)有关。 2.转子流量计的主要特点是(恒流速、恒压差)。 3.正常情况下,离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而(减少)。 4.气体在等径圆管内作定态流动时,管内各截面上的(质量流速相等)相等。 5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是(在同一种水平面上、同一种连续的流 体) 6.离心泵的效率η和流量Q的关系为(Q增大,η先增大后减小) 7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与(指示液密度、液面高 度)有关。 8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生(气缚)现象。 9.离心泵在一定的管路系统工作,如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变),则 扬程(不变)。 10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数, 关键是(增大αo)。 11.现场真空表的读数为8×104 Pa,该处绝对压力为(2×104 Pa )(当时当地大气压为 1×105 Pa)。 12.为防止泵发生汽蚀,则要求装置的汽蚀余量(大于)泵的必需汽蚀余量。(大于、 小于、等于) 13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s,则 该流体的流量为(10.60 )m3/h,管壁处的流速为(0 )m/s。 14.在稳态流动系统中,水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍,则细管内水的 流速是粗管内的(4 )倍。 15.离心泵的工作点是指(泵)特性曲线和(管路)特性曲线的交点。 16.离心泵的泵壳做成蜗壳状,其作用是(汇集液体)和(转换能量)。 17.除阻力平方区外,摩擦系数随流体流速的增加而(减小);阻力损失随流体流速的 增加而(增大)。 18.两流体通过间壁换热,冷流体从20℃被加热到50℃,热流体从100℃被冷却到70℃, 则并流时的Δt m= (43.5 )℃。 19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热,A为腐蚀性介质,而B无腐蚀性。(A腐 蚀性介质)流体应走管内。

化工原理第五章习题及答案

第五章蒸馏 一、名词解释: 1、蒸馏: 利用混合物中各组分间挥发性不同的性质,人为的制造气液两相,并使两相接触进行质量传递,实现混合物的分离。 2、拉乌尔定律: 当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。 3、挥发度: 组分的分压与平衡的液相组成(摩尔分数)之比。 4、相对挥发度: 混合液中两组分挥发度之比。 5、精馏: 是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。 6、理论板: 气液两相在该板上进行接触的结果,将使离开该板的两相温度相等,组成互成平衡。 7、采出率: 产品流量与原料液流量之比。 8、操作关系: 在一定的操作条件下,第n层板下降液相的组成与相邻的下一层(n+1)板上升蒸汽的组成之间的函数关系。 9、回流比: 精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。 10、最小回流比: 两条操作线交点落在平衡曲线上,此时需要无限多理论板数的回流比。 11、全塔效率: 在一定分离程度下,所需的理论板数和实际板数之比。 12、单板效率: 是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。 二、填空题: 1、在精馏塔的任意一块理论板上,其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的气相露点温度的大小相比是_________。相等 2、当塔板上____________________________________________________时,称该塔板为理论塔板。离开的汽相与液相之间达到平衡时 3、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于 __________________________________________________的场合。 难挥发组分为水,且要求釜液中易挥发组分浓度很低 4、简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐________,其沸点则逐渐_________。

化工原理非均相分离试题及答案

化工原理考试题及答案 第三章非均相分离 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______________________________。 ***答案*** 固体微粒,包围在微粒周围的液体 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____________ 。 ***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度 3.(2分)自由沉降是___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 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_________ 。 ***答案*** 小1 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。 ***答案*** 重离心沉积 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=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零24/ Rep 7.(2分)降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积,提高生产能力。 8.(3分)气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 ***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降 9.(2分)过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 ***答案*** 液体或气体中固体微粒 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__________ 。 ***答案*** 单位时间内通过单位面积的滤液体积变慢 11.(2分)悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 ***答案*** 在滤饼中形成骨架,使滤渣疏松,孔隙率加大,滤液得以畅流 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_______ 。 ***答案*** μ γL 13.(2分)板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 ***答案*** 装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理 14.(4分)板框压滤机主要由____________________________________________,三种板按________________的顺序排列组成。 ***答案*** 滤板、滤框、主梁(或支架)压紧装置等组成

化工原理传热练习习题及标准答案.docx

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 =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 =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 =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时,计算得到管壁对水的传热系数α= .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时,此时传热系数α =_____________. *** 答案 ***α =(λ /d)Re Pr α = .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时,计算得到管壁对水的传热系数α= .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时,此时传热系数α =________________. *** 答案 ***α =(λ /d)Re Pr

化工原理练习习题及答案

CHAPTER1流体流动 一、概念题 1.某封闭容器内盛有水,水面上方压强为p 0,如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计,其读数分别为R 1、R 2和R 3,试判断: 1)R 1 R 2(>,<,=); 2)R 3 0(>,<,=); 3)若水面压强p 0增大,则R 1 R 2 R 3 有何变化(变大、变小,不变) 答:1)小于,根据静力学方程可知。 2)等于 · 3)变大,变大,不变 2.如图所示,水从内径为d 1的管段流向内径为d 2管段,已知122d d =,d 1管段流体流动的速度头为0.8m ,m h 7.01=,忽略流经AB 段的能量损失,则=2h _____m ,=3h m 。 答案:m h 3.12=,m h 5.13= g u h g u h 222 2 2211+ =+

122d d =, 2)2 1 ()( 12122112u u d d u u === 421 22u u =∴,m g u g u 2.024122122== m h 3.12=∴ 、 m g u h h 5.122 2 23=+= 3.如图所示,管中水的流向为A →B ,流经AB 段的能量损失可忽略,则p 1与p 2的关系为 。 21)p p A > m p p B 5.0)21+> m p p C 5.0)21-> 21)p p D < 答:C 据伯努利方程 2 212 2 2 p u gz p u gz B B A A ++ =++ ρρρρ ) (2 )(2221A B A B u u z z g p p -+ -+=ρ ρ , ) (2 5.02 221A B u u g p p -+ -=ρ ρ ,A B u u <,g p p ρ5.021-<∴ 4.圆形直管内,Vs 一定,设计时若将d 增加一倍,则层流时h f 是原值的 倍,高度湍流时,h f 是原值的 倍(忽略管壁相对粗糙度的影响)。

化工原理第五章-精馏-答案

五蒸馏习题解答 1解: (1)作x-y图及t-x(y)图,作图依据如下: ∵x A=(p-p B0)/(p A0-p B0); y A=p A0×x A/p 以t=90℃为例,x A=(760-208.4)/(1008-208.4)=0.6898 y A=1008×0.6898/760=0.9150 计算结果汇总: t℃80.0290100110120130131.8 x10.68980.4483 0.2672 0.12870.01950 y10.91500.7875 0.61180.37770.07240 4.612x/(1 10.91120.7894 0.6271 0.4052 0.08400 +3.612x) (2)用相对挥发度计算x-y值: y=αx/[1+(α-1)x] 式中α=αM=1/2(α1+α2) ∵α=p A0/p B0 α1=760/144.8=5.249 ;α2=3020/760=3.974 ∴αM=1/2(α1+α2)=1/2(5.249+3.974)=4.612 y=4.612x/(1+3.612x) 由此计算x-y值亦列于计算表中,y-x图,t-x(y) 图如下: 1 题附图 2解: (1)求泡点: 在泡点下两组分的蒸汽分压之和等于总压P,即:p A+p B=p A0x A+x B0x B=p求泡点要用试差法,先设泡点为87℃ lgp A0=6.89740-1206.350/(87+220.237)=2.971

p A0=102.971=935.41[mmHg] lgp B0=6.95334-1343.943/(87+219.337)=2.566 p B0=102.566=368.13[mmHg] 935.41×0.4+368.13×0.6=595≈600mmHg ∴泡点为87℃,气相平衡组成为 y=p A/p=p A0x A/P=935.41×0.4/600=0.624 (2)求露点: 露点时,液滴中参与甲苯组成应符合下列关系: x A+x B=1或p A/p A0+p B/p B0=1式中 p A=0.4×760=304[mmHg]; p B=0.6×760=456[mmHg] 求露点亦要用试差法,先设露点为103℃,则:lgp A0=6.8974-120.635/ (103+220.237)=3.165 ∴p A0=1462.2[mmHg] lgp B0=6.95334-1343.943/(103+219.337)=2.784 ∴p B0=608.14[mmHg] 于是 : 304/1462.2+456/608.14=0.96<1 再设露点为102℃,同时求得p A0=1380.4; p B0=588.84 304/1380.4+456/588.84=0.995≈1 故露点为102℃,平衡液相组成为 x A=p A/p A0=304/1380.4=0.22 3解: (1)x A=(p总-p B0)/(p A0-p B0) 0.4=(p总-40)/(106.7-40) ∴p总=66.7KPa y A=x A·p A0/p=0.4×106.7/66.7=0.64 (2)α=p A0/p B0=106.7/40=2.67 4解: (1) y D=? αD =(y/x)A/(y/x)B =(y D /0.95)/((1-y D )/0.05)=2 y D =0.974 (2) L/V D =? ∵V=V D +L (V/V D )=1+(L/V D ) V0.96=V D 0.974+L0.95 (V/V D )0.96=0.974+(L/V D )0.95 (1+L/V D )0.96=0.974+(L/V D )0.95 (L/V D )=1.4 5解:

化工原理非均相物系分离习题库.doc

一、填空题 1.某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律,若在水中的沉降速度为u 1,在空气中为u 2,则u 1 u 2;若在热空气中的沉降速度为u 3,冷空气中为u 4,则u 3 u 4。(>,<,=) 答:μρρ18) (2-= s t g d u ,因为水的粘度大于空气的粘度,所以21u u < 热空气的粘度大于冷空气的粘度,所以43u u < 2.用降尘室除去烟气中的尘粒,因某种原因使进入降尘室的烟气温度上升,若气体质量流量不变,含尘情况不变,降尘室出口气体含尘量将 (上升、下降、不变),导致此变化的原因是1) ;2) 。 答:上升, 原因:粘度上升,尘降速度下降; 体积流量上升,停留时间减少。 3.含尘气体在降尘室中除尘,当气体压强增加,而气体温度、质量流量均不变时,颗粒的沉降速度 ,气体的体积流量 ,气体停留时间 ,可100%除去的最小粒径min d 。(增大、减小、不变) 答:减小、减小、增大,减小。 ρξρρ3)(4-= s t dg u ,压强增加,气体的密度增大,故沉降速度减小, 压强增加, p nRT V = ,所以气体的体积流量减小, 气体的停留时间 A V L u L t s /= = ,气体体积流量减小,故停留时间变大。

最小粒径在斯托克斯区 )(18min ρρμ-= s t g u d ,沉降速度下降,故最小粒径减小。 4.一般而言,同一含尘气以同样气速进入短粗型旋风分离器时压降为P 1,总效率为1η,通过细长型旋风分离器时压降为P 2,总效率为2η,则:P 1 P 2, 1η 2η。 答:小于,小于 5.某板框过滤机恒压操作过滤某悬浮液,滤框充满滤饼所需过滤时间为τ,试推算下列情况下的过滤时间τ'为原来过滤时间τ的倍数: 1)0=s ,压差提高一倍,其他条件不变,τ'= τ; 2)5.0=s ,压差提高一倍,其他条件不变,τ'= τ; 3)1=s ,压差提高一倍,其他条件不变,τ'= τ; 1)0. 5;2)0.707;3)1 s p -?∝1)/(1τ,可得上述结果。 6.某旋风分离器的分离因数k=100,旋转半径R=0.3m ,则切向速度u t = m/s 。 答:17.1m/s 7.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 ,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 ,洗涤速率(W d dV )θ和终了时的过滤速率E d dV )( θ的定量关系为 。 答案: A A w 21= ;L L w 2=; (W d dV )θ=E d dV )(41θ 8.转筒真空过滤机,转速越大,则生产能力就越 ,每转一周所获得的滤

化工原理干燥练习题答案

一、填空题 1、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汽分压);干燥过程是(热量传递和质量传递 )相结合的过程。 2、在实际的干燥操作中,常用( 干湿球温度计)来测量空气的温度。 3、恒定得干燥条件是指(温度)、(湿度)、(流速)均不变的干燥过程。 4、在一定得温度和总压强下,以湿空气作干燥介质,当所用湿空气的相对湿度?较大时,则湿物料得平衡水分相应(增大),自由水分相应(减少)。 5、恒速干燥阶段又称(表面汽化)控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是(干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式);降速干燥阶段又称(内部迁移)控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是(物料结构、尺寸及其与干燥介质的接触方式、物料本身的温度等)。 6、在恒速干燥阶段,湿物料表面的温度近似等于(热空气的湿球温度)。 7、可用来判断湿空气的干燥能力的大小的性质是 相对湿度 。 8、湿空气在预热过程中,湿度 不变 温度 增加 。 9、干燥进行的必要条件是 干燥介质是不饱和的热空气 。 10、干燥过程所消耗的热量用于 加热空气 , 加热湿物料 、 气化水分 、 补偿热损失 。 二、选择题 1、已知湿空气的如下两个参数,便可确定其他参数(C )。 A .p H , B.d t H , C.t H , D.as t I , 2、在恒定条件下将含水量为0.2(干基,下同)的湿物料进行干燥。当干燥至含水量为0.05时干燥速率下降,再继续干燥至恒重,测得此时含水量为0.004,则物料的临界含水量为(A ),平衡水分为(C )。 A.0.05 B.0.20 C.0.004 D.0.196 3、已知物料的临界含水量为0.18(干基,下同),先将该物料从初始含水量0.45干燥降至0.12,则干燥终了时物料表面温度θ为(A )。 A. w t ?θ B. w t =θ C. d t =θ D. t =θ 4、利用空气作干燥介质干燥热敏性物料,且干燥处于降速阶段,欲缩短干燥时间,则可采取的最有效措施是( B )。 A.提高干燥介质的温度 B.增大干燥面积、减薄物料厚度 C.降低干燥介质相对湿度 D.提高空气流速 5、湿空气在预热过程中不变化的参数是(B )。 A .焓 B.湿度 C.湿球温度 D.露点

最新化工原理非均相分离

化工原理非均相分离

第3章非均相物系的分离和固体流态化 3.1 概述 本章介绍利用流体力学原理(颗粒与流体之间相对运动)实现非均相物系的分离流态化及固体颗粒的气力输送等工业过程。 1.混合物的分类 自然界的大多数物质是混合物。若物系内部各处组成均匀且不存在相界面,则称为均相混合物或均相物系,溶液及混合气体都是均相混合物。由具有不同物理性质(如密度差别)的分散物质和连续介质所组成的物系称为非均相混合物或非均相物系。在非均相物系中,处于分散状态的物质,如分散于流体中的固体颗粒、液滴或气泡,称为分散物质或分散相;包围分散物质且处于连续状态的物质称为分散介质或连续相。根据连续相的状态,非均相物系分为两种类型: ①气态非均相物系,如含尘气体、含雾气体等; ②液态非均相物系,如悬浮液、乳浊液及泡沫液等。 2.非均相混合物的分离方法 由于非均相物系中分散相和连续相具有不同的物理性质,故工业上一般都采用机械方法将两相进行分离。要实现这种分离,必须使分散相与连续相之间发生相对运动。根据两相运动方式的不同,机械分离可按下面两种操作方式进行。 ①颗粒相对于流体(静止或运动)运动而实现悬浮物系分离的过程称为沉降分离。实现沉降操作的作用力可以是重力,也可以是惯性离心力,因此,沉降过程有重力沉降与离心沉降之分。

②流体相对于固体颗粒床层运动而实现固液分离的过程称为过滤。实现过滤操作的外力可以是重力、压强差或惯性离心力。因此,过滤操作又可分为重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤。 气态非均相混合物的分离,工业上主要采用重力沉降和离心沉降方法。在某些场合,根据颗粒的粒径和分离程度要求,也可采用惯性分离器、袋滤器、静电除尘器或湿法除尘设备 等,如表3—1所示。 ┘ 此外,还可采用其他措施.预先增大微细粒子的有效尺寸而后加以机械分离。例如,使含尘或含雾气体与过饱和蒸汽接触,发生以粒子为核心的冷凝;又如,将气体引入超声场内,使细粒碰撞并凝聚。这样,可使微细颗粒附聚成较大颗粒,然后在旋风分离器中除去。 对于液态非均相物系,根据工艺过程要求可采用不同的分离操作。若要求悬浮液在一定程度上增浓,可采用重力增稠器或离心沉降设备;若要求固液较彻底地分离,则要通过过滤操作达到目的;乳浊液的分离可在离心分离机中进行。 3.非均相混合物分离的目的 (1)收集分散物质例如收取从气流干燥器或喷雾干燥器出来的气体以及从结晶器出来的晶浆中带有的固体颗粒,这些悬浮的颗粒作为产品必须回收;又如回收从催化反应器出来的气体中夹带的催化剂颗粒以循环使用。 (2)净化分散介质某些催化反应,原料气中夹带有杂质会影响触媒的效能,必须在气体进反应器之前清除催化反应原料气中的杂质,以保证触媒的活性。

化工原理吸收习题及答案

吸收一章习题及答案 一、填空题 1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____________________,以传质总系数表达的速率方程为___________________________。 N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e) 2、吸收速度取决于_______________,因此,要提高气-液两流体相对运动速率,可以_______________来增大吸收速率。 双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度 3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的_________。增加吸收剂用量,操作线的斜率_________,则操作线向_________平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-y e)_________。 大于上方增大远离增大 4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y = 0.06,要求出塔气体浓度y2 = 0.006,则最小液气比为_________。 1.80 5、在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将_________,操作线将_________平衡线。 减少靠近 6、某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。 相平衡液气比 7、对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔料层增高一些,则塔的H OG将_________,N OG将_________ (增加,减少,不变)。 不变增加 8、吸收剂用量增加,操作线斜率_________,吸收推动力_________。(增大,减小,不变) 增大增大 9、计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_________、_________、_________。 平衡关系物料衡算传质速率。 10、填料的种类很多,主要有________、_________、_________、________、___________、______________。 拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料 11、填料选择的原则是_________________________________________。. 表面积大、空隙大、机械强度高价廉,耐磨并耐温。 12、在选择吸收剂时,首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。 良好的选择性,即对吸收质有较大的溶解度,而对惰性组分不溶解。 13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。 单位塔截面上单位时间内下流的液体量(体积)。 14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。 填料的表面积及空隙 15、填料应具有较_____的__________,以增大塔内传质面积。 大比表面积 16、吸收塔内填装一定高度的料层,其作用是提供足够的气液两相_________。 传质面积 17、菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。 18、以(Y-Y*)表示总推动力的吸收速率方程式为N A=K Y(Y﹣Y﹡)。 19、、吸收操作是依据混合气体中各组分在溶剂中的溶解度不同而得以分离。 20、某气体用ABC三种不同的吸收剂进行吸收操作,液气比相同,吸收因数的大小关系为A1﹥A2﹥A3,则气体溶解度的大小关系为。

化工原理非均相分离典型习题

非均相分离 (1)重力沉降 滞流区的沉降公式、降尘室的沉降条件、在降尘室中设置水平隔板(例3-3)、流型校核、降尘室的生产能力 (2)离心沉降 旋风分离器的压强降、旋风分离器的临界粒径、沉降流型校核(离心沉降速度、层流)、多个旋风分离器的并联(例3-5) 旋风分离器的操作原理 三、简答题(10分) 含尘气体通过降尘室后,固体颗粒浓度降低。若其它条件不变,且颗粒沉降处在层流区,试分析气体的温度升高时出口气体的含尘量如何变化 颗粒在层流区的沉降速度计算式为μ ρρ18)(2g d u s t -= 而气体的黏度随温度的升高而增大,所以t u 会减小。 (5分) 含尘气体通过沉降室,颗粒得到分离的必需条件为 t u H u l ≥ 对于临界最小沉降速度,由于气体黏度的增大,最小捕集颗粒直径增大,使得出口气体的含尘量增大(5分) 2. 临界粒径 3、分析颗粒的自由沉降过程 3、(10分)一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。测试时筒内充被测液体,记录钢球下落一定距离的时间,球的直径为6mm ,下落距离为20cm ,测试一种糖浆时记下的时间间隔为秒,此糖浆的密度为1300 kg/m 3,钢球的密度为7900 kg/m 3,求此糖浆的粘度。 七、计算题(10分)拟采用降尘室除去常压炉气中的球形尘粒。降尘室的宽和长分别为2m 和6m ,气体处理量为1标m 3/s ,炉气温度为427℃,相应的密度ρ=0.5kg/m 3,粘度μ=×,固体密度ρS =400kg/m 3操作条件下,规定气体速度不大于0.5m/s ,试求: 1.降尘室的总高度H ,m ; 2.理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸。 七、(10分) 解:1)降尘室的总高度H

化工原理第二章习题和答案

第二章流体输送机械 一、名词解释(每题2分) 1、泵流量 泵单位时间输送液体体积量 2、压头 流体输送设备为单位重量流体所提供的能量 3、效率 有效功率与轴功率的比值 4、轴功率 电机为泵轴所提供的功率 5、理论压头 具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的能量 6、气缚现象 因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象 7、离心泵特性曲线 在一定转速下,离心泵主要性能参数与流量关系的曲线 8、最佳工作点 效率最高时所对应的工作点 9、气蚀现象 泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力,液体汽化,产生对泵损害或吸不上液体 10、安装高度 泵正常工作时,泵入口到液面的垂直距离 11、允许吸上真空度 泵吸入口允许的最低真空度 12、气蚀余量 泵入口的动压头和静压头高于液体饱和蒸汽压头的数值 13、泵的工作点 管路特性曲线与泵的特性曲线的交点 14、风压 风机为单位体积的流体所提供的能量 15、风量 风机单位时间所输送的气体量,并以进口状态计 二、单选择题(每题2分) 1、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中,若离心泵在正常操作围工作,开大出口阀门将导致() A送水量增加,整个管路阻力损失减少

B送水量增加,整个管路阻力损失增大 C送水量增加,泵的轴功率不变 D送水量增加,泵的轴功率下降 A 2、以下不是离心式通风机的性能参数( ) A风量B扬程C效率D静风压 B 3、往复泵适用于( ) A大流量且流量要求特别均匀的场合 B介质腐蚀性特别强的场合 C流量较小,扬程较高的场合 D投资较小的场合 C 4、离心通风机的全风压等于( ) A静风压加通风机出口的动压 B离心通风机出口与进口间的压差 C离心通风机出口的压力 D动风压加静风压 D 5、以下型号的泵不是水泵( ) AB型BD型 CF型Dsh型 C 6、离心泵的调节阀( ) A只能安在进口管路上 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 B 7、离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值( ) A包括能在的总能量B机械能 C压能D位能(即实际的升扬高度)B 8、流体经过泵后,压力增大?p N/m2,则单位重量流体压能的增加为( ) A ?p B ?p/ρ C ?p/ρg D ?p/2g C 9、离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能( ) A 泵壳和叶轮 B 叶轮 C 泵壳 D 叶轮和导轮 C 10、离心泵停车时要( ) A先关出口阀后断电 B先断电后关出口阀 C先关出口阀先断电均可 D单级式的先断电,多级式的先关出口阀 A 11、离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是( ) A 输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2O B 输送空气时不论流量多少,全风压都可达100mmH2O C 输送任何气体介质当效率最高时,全风压为100mmH2O D 输送20℃,101325Pa空气,在效率最高时,全风压为100mmH2O D 12、离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关( ) A当地大气压力B输送液体的温度

化工原理练习与答案

第一篇练习与讲评 练习一流体流动 一、填充与选择: 1.圆形直管内,V一定,设计时若将d增加一倍,则层流时h f是原有值___倍;高度湍流时λ不变), h f是原有值的___倍. 2.图标管路系统中,已知流动总阻力损失h f=56J/kg,若关小阀门,则总阻力损昆失h f' =_______J/kg,两槽液面垂直距离H=______m. 3.图标管路系统中,已知d ab=d cd, l ab=l cd,u≠0,比较u a___u c, ( p a-p b)____(p c-p d). 4.如图标管路,管长l,流量V,今因修管,用若干根直径为,管长等同于l的管子并联代替原管,保证输水量V不变,设λ为常数,ε/d相同,局部阻力忽略,则并联管数至少____根。 5.如图通水管路,当流量为V时,测得(p1-p2)=5mH2O,若流量为2V时,则(p1-p2)=___mH2O (设为阻力平方区)。 6.圆形直管D i=100mm,一般情况下输水能力为( ) A.3m3/h B.30m3/h C.200m3/h D.300m3/h 7.某孔板流量计,当水量为V时,U压差计R=600mm(ρi=3000kg/m3),若改用ρi=6000kg/m3的指示液,水流量不变,则此时读数R为( ) A.150mm B.120mm C.300mm D.240mm 8.倒U形压差计,指示剂为空气,现改为油后(流向不变),则R( ) A.增大 B.变小 C.不变 D.不变,但倒 U形管中左侧高于右侧 二、计算: 1.如图标三只容器A、B、C均装有水(液面恒定),已知:z 1=1m,z 2 =2m,U形 水银压差计读数R=0.2m,H=0.1m。试求(1)容器A上方压力表读数p 1 为多少 MPa (2)若p 1 (表压)

化工原理第五章习题及答案.doc

一、名词解释: 1、蒸馏: 利用混合物中各组分间挥发性不同的性质,人为的制造气液两相,并使两相接触进 行质量传递,实现混合物的分离。 2、拉乌尔定律: 当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。 3、挥发度: 组分的分压与平衡的液相组成(摩尔分数)之比。 4、相对挥发度: 混合液中两组分挥发度之比。 5、精馏: 是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。 6、理论板: 气液两相在该板上进行接触的结果,将使离开该板的两相温度相等,组成互成平衡。 7、采出率: 产品流量与原料液流量之比。 8、操作关系: 在一定的操作条件下,第 n 层板下降液相的组成与相邻的下一层(n+1)板上升蒸汽的组成之间的函数关系。 9、回流比: 精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。 10、最小回流比: 两条操作线交点落在平衡曲线上,此时需要无限多理论板数的回流比。 11、全塔效率: 在一定分离程度下,所需的理论板数和实际板数之比。

12、单板效率: 是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。 二、填空题: 1、在精馏塔的任意一块理论板上,其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的气相露点温度 的大小相比是 _________。相等 2、当塔板上 ____________________________________________________ 时,称该塔板为理论塔板。离开的汽相与液相之间达到平衡时 3、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于 __________________________________________________ 的场合。 难挥发组分为水,且要求釜液中易挥发组分浓度很低 4、简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐________,其沸点则逐渐_________ 。 降低,升高 5、间歇精馏操作中,若欲保持馏出液组成不变,必须不断______________,若保持回流比不变,则馏出液组成 ________________ 。增加回流比,不断下降 6、在精馏塔设计中,若x F 、x D 、R、q ,D/F 相同时,直接蒸汽加热与间接蒸汽加热相比, N T,间N T,直,x W,间x W,直。<,> 7、总压、 95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为与,则平衡时汽相中苯的摩尔分率为 _______,液相中苯的摩尔分率为_________,苯与甲苯的相对挥发度 =_______。、、 8、精馏操作的依据是__________________________________________________ 。实现精馏操作的必要条件包括____________________________________________和___________________________________________ 。混合液中各组分挥发度的差 异由塔板或填料层所构成的若干个接触级、塔顶有液相回流、塔底有上升气流。 9、精馏塔操作时,保持F、x F、q、R 不变,增加塔底排液量W,试定性画出变化前、后塔的 操作线。

相关文档
相关文档 最新文档