化工原理習題匯總2

1、1.外徑為 120mm 的蒸汽管道， 其外包扎一層厚度為 400mm 的保溫層， 保溫層材料的導熱系 數(shù)為0.6W/(m?K)。若蒸汽管道的外表面面180C，保溫層的外表面溫度為40C，試求每米管長的熱損失及保溫層中的溫度分布關系式。2在溫度25C的環(huán)境中橫穿一外徑為100mm的蒸汽管道，管道外包有兩層保溫材料，內(nèi)層厚40mm,導熱系數(shù)為0.05W/(m?k);外層厚30mm,導熱系數(shù)為0.1W/(m ?k)。管道與環(huán)境間 對流傳熱系數(shù)為6W/(m 2?k),與環(huán)境接觸表面的溫度為60 C。試求：管道單位長度散熱量及保溫層單位長度總熱阻。精選文檔3在間壁式換熱器中，要求用初溫為25C的原油來冷

2、卻重油，使重油從170C冷卻至100C。重油和原油的流量分別為1.2X 104kg/h和1.5X 104kg/h。重油和原油的比定壓熱容各為2.18kJ/(kg?K)和93 kJ/(kg?K)試求重油和原油采用逆流和并流時換熱器的傳熱面積各為多少？已知兩種情況下的總換熱系數(shù)均為100W/(m 2?k)。4.有一列管式換熱器，管束由管徑25mm x 2mm的不銹鋼管組成，管長2.5m。用飽和水蒸氣在殼程加熱管程空氣，已知水蒸氣的對流傳熱系數(shù)為10kW/(m 2?k),空氣的普朗特數(shù)Pr為0.7,雷諾數(shù)Re為2x 104,空氣的導熱系數(shù)為 0.03W(m?k)。管壁及兩側污垢熱阻可忽略， 熱損失也

3、可忽略。試求： (1)空氣在管內(nèi)的對流傳熱系數(shù)； (2)換熱器的總傳熱系數(shù)(以管 外表面積為基準) 。5在101.3kPa 20C下用清水在填料塔中逆流吸收某混合氣中的硫化氫。已知混合氣進塔組成為 0.055（摩爾分數(shù)， 下同），尾氣出塔組成為 0.001。操作條件下系統(tǒng)的平衡關系為p*=4.89x 104xkPa,操作時吸收劑用量為最小用量的1.65倍。試計算吸收率和吸收液組成。6.在一填料塔層高度為 8m 的吸收塔中，用純?nèi)軇┪漳郴旌蠚怏w中的溶劑組分。已知進塔 混合氣體的流量為 400kmol/h ，溶質的含量為 0.06（摩爾分數(shù)），溶質的回收率為 95%，操作 條件下的氣液平衡關系為

4、 Y=2.2X ，溶劑用量為最小用量的 1.5 倍。試計算氣相總傳質單元 高度。7在101.3kPa 20C下用清水在填料塔內(nèi)逆流吸收空氣中的二氧化硫氣體。已知混合氣體的 流量為0.025kmol/(m 2?s)，二氧化硫的組成為 0.032 (體積分數(shù))。操作條件下氣液平衡關系為Y=34.6X，氣相總體積吸收系數(shù)為1.98kmol/(m 3?h?kPa),操作時吸收劑用量為最小用量的1.55倍，要求二氧化硫的回收率為98.2%。試求填料層高度。8已知某低組成氣體溶質被吸收時，平衡關系服從亨利定律，氣模吸收系數(shù)為3.15X10-7kmol/(m 2?s?kPa),夜魔吸收系數(shù)為 5.86X 10-5m/s，溶解度系數(shù)為 1.45kmol/(m 3?Pa)。試求 氣膜阻力、液膜阻力和氣相總阻力，并分析該吸收過程的控制因素。9在常壓下對 A、B兩組分理想溶液進行單級分離操作。已知原料處理量為80kmol，其組成為 0.7（輕組分摩爾分數(shù)，下同） ，要求餾出液組成為0.8，試比較平衡蒸餾和簡單蒸餾兩種操作方式餾出液的量（物系的平均相對揮發(fā)度可取2.46）。10在常壓連續(xù)精餾塔中分離兩組分理想溶液，物系的平均相對揮發(fā)度為2.0,餾出液組成為0.94（摩爾分數(shù)，下同）