化工原理吸收傳熱習(xí)題

1、吸收習(xí)題一、 分析與判斷1在密閉容器內(nèi)存在某種低濃度水溶液，容器內(nèi)壓強(qiáng)為，溶液溫度為t，溶質(zhì)含量為，試問(wèn)：1）若將N2壓入容器，則EHm；2）若溶液溫度t下降，則EHm；3）注入溶質(zhì)A，則EHm；答：1）不變，不變，變小，不變當(dāng)密閉容器內(nèi)壓入N2時(shí)，相當(dāng)于容器內(nèi)的總壓增加，總壓變化時(shí)，對(duì)均無(wú)影響，故E、H不變，溶質(zhì)的含量也不變，平衡分壓不變，然而，總壓p增加，故m變小。2）變小，變大，變小，變小若溶液的溫度下降，則平衡分壓變小，E、H均受溫度的影響，E變小，H變大，變小。3）不變，不變，不變，變大注入溶質(zhì)A時(shí)，體系的溫度壓強(qiáng)均不變，此時(shí)物系的E、H、m均不變，而注入A后，溶液中溶解的溶質(zhì)含量變

2、大，故變大。2、某吸收過(guò)程，已知?dú)庀鄠髻|(zhì)系數(shù)與液相傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系是，則此時(shí)氣相傳質(zhì)推動(dòng)力，液相傳質(zhì)推動(dòng)力。（大于、等于，小于，不確定）答：不確定。題中未給出平衡關(guān)系，兩個(gè)傳質(zhì)系數(shù)相差又不大，所以無(wú)法判斷是氣膜控制過(guò)程還是液膜控制過(guò)程。3、低濃度逆流吸收塔設(shè)計(jì)中，若氣體流量、進(jìn)出口組成及液體進(jìn)口組成一定，減小吸收劑用量，傳質(zhì)推動(dòng)力將，設(shè)備費(fèi)用將（增大、減小，不變）答：減小，增大減小吸收劑的用量，則吸收過(guò)程的推動(dòng)力降低，即傳質(zhì)推動(dòng)力減小，達(dá)到原來(lái)的分離要求所需的填料層的高度增加，所以設(shè)備的費(fèi)用將增大。4、某逆流吸收塔操作時(shí)，因某種原因致使吸收劑入塔量減少，以至操作時(shí)液氣比小于原定的最小液氣比，則將

3、發(fā)生什么情況：。答：氣體出塔含量增大，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，液體出塔含量也增大。吸收劑入塔量減小，吸收的推動(dòng)力下降，由于原定的最小液氣比對(duì)應(yīng)著原分離要求，雖然操作的液氣比小于原定的最小液氣比，操作仍然是吸收操作，只是此時(shí)對(duì)應(yīng)的分離要求發(fā)生了變化，由于液氣比下降，所以操作無(wú)法達(dá)到原來(lái)的設(shè)計(jì)要求，氣體出塔的含量將增大；而又由于操作的溫度、壓強(qiáng)不變，所以吸收的平衡關(guān)系不變，入塔的氣體組成不變，故液氣比越低，對(duì)應(yīng)的出塔的液體組成越接近平衡組成，故液體出塔含量也增大。5、低濃度逆流吸收操作中，原工況操作線如附圖所示，現(xiàn)其他條件不變而吸收劑用量L增加，試判斷下列參數(shù)變化情況并繪出新工況的操作線：出塔液體，出塔氣

4、體，回收率（增大、減小，不變，不確定）題5附圖 題6附圖答：減小，減小，增大，吸收劑用量L增加，則增大，增大，減??；填料層高度不變，減小，增大，減小，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖，增大，而、均不變，故減小，回收率增大；L增大，操作線的斜率變大，而 、均不變，故操作線上端與平衡線的距離變大，出塔液體的組成減小。出塔液體減小，塔底的推動(dòng)力變大，出塔氣體減小，塔頂?shù)耐苿?dòng)力變小，故的變化不確定。新工況的操作線如圖所示 第5題答案圖第6題答案6、低濃度逆流吸收操作中，原工況操作線如附圖所示，現(xiàn)其他條件不變而吸收劑入塔含量升高，試?yán)L出新工況的操作線。答：因?yàn)槠渌麠l件不變，變高，則變大，塔頂?shù)耐苿?dòng)力變小，故新工況下

5、的操作線必然下移，且與原工況的操作線的斜率相等。新工況的操作線如圖所示。7、吸收操作中，原工況下氣體進(jìn)塔量為V，進(jìn)出塔的含量分別為、。由于某種原因，吸收劑入塔濃度升高，采用增加吸收劑用量L的方法后，使、保持不變。則與原工況相比，被吸收溶質(zhì)總量，平均推動(dòng)力（增大，減小，不變，不確定）。答：不變，減小吸收過(guò)程中被吸收的溶質(zhì)量為：，由于改變前后的、均不變，故被吸收的溶質(zhì)量不變；，吸收劑用量L增加，則增大，增大，減?。惶盍蠈痈叨炔蛔?，減小，增大，、不變，增大，故減小。8、低濃度逆流吸收操作中，當(dāng)吸收劑溫度降低其他條件不變時(shí)，試判斷下列參數(shù)變化情況并繪出操作線：相平衡常數(shù)，推動(dòng)力，回收率，出塔，出塔（增

6、大，減小，不變，不確定）。第8題圖 第10題圖答：減小，增大，不確定，增大，減小，增大吸收劑溫度降低，則相平衡常數(shù)減小，m減小，則增大，減??；填料層高度不變，減小，增大，S不變，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖，增大，、不變，所以減小，回收率增大，減小，操作線的斜率不變，、不變，操作線平行下移，與的交點(diǎn)右移，增大，增大，增大，故的變化趨勢(shì)不能確定。變化后的操作線如圖。9、低濃度逆流吸收操作中，當(dāng)氣體進(jìn)口含量下降，其他條件不變時(shí)，則氣體出口含量，液體出口含量，被吸收溶質(zhì)總量，回收率，推動(dòng)力，（增大，減小，不變，不確定）答：減小，減小，減小，不變，減小，不變其他條件不變，則不變，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖，不變，不

7、變，下降， 第9題答案圖 第10題答案圖所以，氣體出口含量也減小，吸收操作線的斜率不變，所以吸收操作線平行下移，所以吸收的平均推動(dòng)力減小，回收率減小，也不變，推動(dòng)力減小，不變，所以，液體出口含量減小，因?yàn)槲章氏陆?，被吸收的溶質(zhì)總量減小。13、對(duì)解吸因數(shù)的系統(tǒng)進(jìn)行逆流吸收，當(dāng)塔高為無(wú)窮大時(shí)，塔頂氣相出口含量，塔頂氣相入口含量；若系統(tǒng)壓力增加為原來(lái)的4倍，其他條件不變，則此時(shí)，（大于，等于，小于，不確定）。答：等于，大于，大于，等于同上圖14、在吸收、解吸聯(lián)合操作中，維持吸收塔L、V、y1，解吸氣入塔含量和兩塔操作溫度、壓力均不變，現(xiàn)減少解吸氣用量，與原工況相比，新工況下離開(kāi)解吸塔的液體含量，離

8、開(kāi)吸收塔的氣體含量，離開(kāi)吸收塔的液體含量，吸收塔平均推動(dòng)力，吸收塔的回收率（增大，減小，不變，不確定）。答：增大，增大，增大，減小，減小解吸氣的用量減少，解吸的推動(dòng)力減小，故離開(kāi)解吸塔的液體含量增大，解吸的操作線的斜率變小，在y1不變的條件下，線的位置上移，故出塔的氣體含量增大，其他條件不變，x2增大，則吸收塔的平均推動(dòng)力減小，回收率減小，NOL不變，A不變，故不變，增大，故也增大。第三章 傳熱習(xí)題一、 填空題1三層圓筒壁熱傳導(dǎo)過(guò)程中，最外層的導(dǎo)熱系數(shù)小于第二層的導(dǎo)熱系數(shù)，兩層厚度相同。在其他條件不變時(shí)，若將第二層和第三層的材料互換，則導(dǎo)熱量變（ ），第二層與第三層的界面溫度變（ ）。答：變小

9、，變小。2在垂直冷凝器中，蒸汽在管內(nèi)冷凝，若降低冷卻水的溫度，冷卻水的流量不變，則冷凝傳熱系數(shù)（ ），冷凝傳熱量（ ）。答：減小，增加。冷凝傳熱系數(shù)與溫差的-1/4次方成正比，故溫差增加，冷凝傳熱系數(shù)減?。焕淠齻鳠崃颗c溫差的3/4次方成正比，故溫差增加，冷凝傳熱量增加。3在管殼式換熱器中，熱流體與冷流體進(jìn)行換熱，若將殼程由單程該為雙程，則傳熱溫度差（ ）。答：下降4在高溫爐外設(shè)置隔熱檔板，擋板材料的黑度越低，則熱損失越（ ）。答：越小5黑體的表面溫度提高一倍，則黑體的輻射能力提高（ ）倍。答：156沸騰傳熱設(shè)備壁面越粗糙，汽化核心越（ ），沸騰傳熱系數(shù)越（ ）。答：多，大7苯在內(nèi)徑為20mm的

10、圓形直管中作湍流流動(dòng)，對(duì)流傳熱系數(shù)為1270W/（m2）。如果流量和物性不變，改用內(nèi)徑為30mm的圓管，其對(duì)流傳熱系數(shù)變?yōu)椋?）W/（m2）。答：612=0.023=0.023=0.482=0.482=0.4821270=612W/(·)8.某液體在一直管內(nèi)（忽略進(jìn)口段的影響）穩(wěn)定強(qiáng)制湍流流動(dòng)，該管內(nèi)徑為20mm，測(cè)得其對(duì)流傳熱系數(shù)為a，現(xiàn)將管內(nèi)徑改為27mm，并忽略出口溫度變化對(duì)物性所產(chǎn)生的影響。若液體的流速保持不變，管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的0.9417倍；若液體的質(zhì)量流量保持不變，管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的0.5826倍；知： 求： 解：(1) 由 ，得(2) 由 ，得

11、，所以 9.在一內(nèi)鋼管為f180´10mm的套管換熱器中，將流量為 3500kg/h 的某液態(tài)烴從100°C冷卻到60°C，其平均比熱為2380J/(kg×K)。環(huán)隙逆流走冷卻水，其進(jìn)出口溫度分別為40°C和50°C，平均比熱為4174 J/(kg×K)。內(nèi)管內(nèi)外側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)分別為2000W/(m2×K)和3000W/(m2×K)，鋼的導(dǎo)熱系數(shù)可取為45 W/(m×K)。假定熱損失和污垢熱阻可以忽略。試求：冷卻水用量7982kg/h；基于內(nèi)管外側(cè)面積的總傳熱系數(shù)；對(duì)數(shù)平均溫差32.75；內(nèi)管外

12、側(cè)傳熱面積3.1975m2。解：(1) 由得 (2) 所以 (3) (4)由得 二、選擇題1某一套管換熱器，由管間的飽和蒸汽加熱管內(nèi)的空氣，設(shè)飽和蒸汽溫度為100，空氣進(jìn)口溫度為20，出口溫度為80，則此套管換熱器內(nèi)壁溫度應(yīng)是（ ）。A 接近空氣平均溫度 B 接近飽和蒸汽和空氣的平均溫度C 接近飽和蒸汽溫度答：C2測(cè)定套管換熱器傳熱管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)i，冷流體走傳熱管內(nèi)，熱流體走套管環(huán)隙，冷熱流體均無(wú)相變。冷流體的流量及進(jìn)、出口溫度均可測(cè)量。且測(cè)量的精確度基本上相同。用公式i =Q/siti求i時(shí)，式中的Q用下面（ ）公式計(jì)算。A Q=WcCp,c(t2-t1) B Q=WhCp,h(T1-T2

13、) C Q=WcCp,c(t2-t1) 和Q=WhCp,h(T1-T2)均可以。答：A3在臥式列管換熱器中，用常壓飽和蒸汽對(duì)空氣進(jìn)行加熱。（冷凝液在飽和溫度下排出），飽和蒸汽應(yīng)走（ ）A 殼程 B 管程 C 殼程和管程都可以兩流體在換熱器中必須（ ）流動(dòng)。A 逆流 B 并流 C 逆流和并流都可以答：A，C4傳熱過(guò)程中當(dāng)兩側(cè)流體的對(duì)流傳熱系數(shù) 都較大時(shí)，影響傳熱過(guò)程的將是（ ）。A 管壁熱阻 B 污垢熱阻 C 管內(nèi)對(duì)流傳熱熱阻D 管外對(duì)流傳熱熱阻答：B5下述措施中對(duì)提高換熱器殼程對(duì)流傳熱系數(shù)有效的是（ ）。A 設(shè)置折流板； B 增大板間距C 換熱器采用三角形排列； D 增加管程數(shù)答：A，C6在確定換熱介質(zhì)的流程時(shí)，通常走管程的有（ ），走殼程的有（ ）。A 高壓流體； B 蒸汽； C 易結(jié)垢的流體； D 腐蝕性流體 E 粘度大的流體