化工原理吸收傳熱習(xí)題

1、吸收習(xí)題分析與判斷1.在密閉容器內(nèi)存在某種低濃度水溶液，容器內(nèi)壓強為P0,溶液溫度為t,溶質(zhì)含量為c（x），試問：1）若將N壓入容器，則EHmP;2）若溶液溫度t下降，則EHmp;3）注入溶質(zhì)A,則EHmp;答：1）不變，不變，變小，不變當(dāng)密閉容器內(nèi)壓入N2時，相當(dāng)于容器內(nèi)的總壓增加，總壓變化時，對均無影響，故E、H不變，溶質(zhì)的含量也不變，平衡分壓pEx不變，然而，mE/p,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p變小，E、H均受溫度的影響，E變小，H變大，mE/p變小。3）不變，不變，不變，變大注入溶質(zhì)A時，體系的溫度壓強均不變，此時物系的E、Hm均不變

2、，而注入A后，溶液中溶解的溶質(zhì)含量變大，故p變大。2、某吸收過程，已知氣相傳質(zhì)系數(shù)與液相傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系是ky3kx，則此時氣相傳質(zhì)推動力（yyi）液相傳質(zhì)推動力（Xix）o（大于、等于，小于，不確定）答：不確定。題中未給出平衡關(guān)系，兩個傳質(zhì)系數(shù)相差又不大，所以無法判斷是氣膜控制過程還是液膜控制過程。3、低濃度逆流吸收塔設(shè)計中，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)推動力將,設(shè)備費用將（增大、減小，不變）答：減小，增大減小吸收劑的用量，則吸收過程的推動力降低，即傳質(zhì)推動力減小，達(dá)到原來的分離要求所需的填料層的高度增加，所以設(shè)備的費用將增大。4、某逆流吸收塔操作時，因某種原

3、因致使吸收劑入塔量減少，以至操作時液氣比小于原定的最小液氣比，則將發(fā)生什么情況：。答：氣體出塔含量y2增大，達(dá)不到設(shè)計要求，液體出塔含量%也增大。吸收劑入塔量減小，吸收的推動力下降，由于原定的最小液氣比對應(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，只是此時對應(yīng)的分離要求發(fā)生了變化，由于液氣比下降，所以操作無法達(dá)到原來的設(shè)計要求，氣體出塔的含量將增大；而又由于操作的溫度、壓強不變，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，對應(yīng)的出塔的液體組成越接近平衡組成，故液體出塔含量x1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

4、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xi,出塔氣體y,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Kya1一1一，吸收劑用量L增加，則1mkykxkx增大，Kya增大，HOGV-減/Kya填料層高度不變，HOG減小，NOG增大,mV,一，、,工減小，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖,y2mx2而y、x2均不變，故y2減小，回收率yiy2,上增大;yiL增大，操作線的斜率變大，而yi、X2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Xi減小。出塔液體xi減小，塔底的推動力變大，出塔氣體y2減小，塔頂?shù)耐苿恿ψ冃?，故ym的變化不確定。新工況的

5、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：因為其他條件不變，x2變高，則y2變大，塔頂?shù)耐苿恿ψ冃?，故新工況下的操作線必然下移，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y1、y2。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y1、y2保持不變。則與原工況相比，被吸收溶質(zhì)總量，平均推動力ym（增大，減小，不變，不確定）。答：不變，減小吸收過程中被吸收的溶質(zhì)量為：V（yiy2）,由于改變前后的yi、y2

6、均不變，故被吸收的溶質(zhì)量不變；Kya1ya1ky，吸收劑用量mkxL增加，則kx增大，Kya增大,HogV、減小;Kya填料層高度不變,一y1y2Hog減小，Nog增大，Ng-ym,y1、y2不變,Nog增大，故ym減小。大，減小，不變，不確定）第10題圖吸收劑溫度降低，則相平衡常數(shù)減小,Kya11mkykxm減小，則Kya增大，HogV減??；填料層圖度Kya8、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，試判斷下列參數(shù)變化情況并繪出操作線:相平衡常數(shù),Kya，推動力ym，回收率，出塔、2，出塔Xi（增第8題圖答：減小，增大，不確定，增大，減小，增大不變，Hog減小，Nog增大，S不

7、變，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖，Y一段增大，y1、X2不變，所以丫2減小，回y2mx2收率Y一組增大，y2減小，操作線的斜率不變，yx2不變，操作線平行下移，與yy的交點右移，x1增y1大，Nog%一紅，Nog增大，W丫2增大，故ym的變化趨勢不能確定。變化后的操作線如圖。ym9、低濃度逆流吸收操作中，當(dāng)氣體進(jìn)口含量y1下降，其他條件不變時，則氣體出口含量y2,液體出口含量x,被吸收溶質(zhì)總量,回收率4,推動力ym,Nol（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Nog不變，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖，?一理不變，X2不變，yi下降,y2mx2第9題答案圖第10題答案

8、圖所以，氣體出口含量y2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力ym減XXo小，回收率減小，NoL也不變，NoL，推動力Xm減小，X2不變，所以，放體出口含量Xi減小，因為吸xm收率下降，被吸收的溶質(zhì)總量減小。13、對解吸因數(shù)S0.5的系統(tǒng)進(jìn)行逆流吸收，當(dāng)塔高為無窮大時，塔頂氣相出口含量y2y，塔頂氣相入口含量yiy1；若系統(tǒng)壓力增加為原來的4倍，其他條件不變，則此時y?y2,yiyi（大于，等于，小于，不確定）。答：等于，大于，大于，等于同上圖i4、在吸收、解吸聯(lián)合操作中，維持吸收塔L、V、yi,解吸氣入塔含量y2和兩塔操作溫度、壓力均不變，現(xiàn)減少解吸氣用量

9、V,與原工況相比，新工況下離開解吸塔的液體含量x2,離開吸收塔的氣體含量y2,離開吸收塔的液體含量Xi,吸收塔平均推動力ym,吸收塔的回收率（增大，減小，不變，不確定）c答：增大，增大，增大，減小，減小解吸氣的用量減少，解吸的推動力減小，故離開解吸塔的液體含量增大，解吸的操作線的斜率變小，在yi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力減小，回收率減小，yimx2NO/變，A不變，故不變，X2增大，故Xi也增大。yimxi第三章傳熱習(xí)題一、填空題1 .三層圓筒壁熱傳導(dǎo)過程中，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

10、，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，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)與溫差的冷凝傳熱量與溫差的3.在管殼式換熱器中,答：下降-1/4次方成正比，故溫差增加，冷凝傳熱系數(shù)減小；3/4次方成正比，故溫差增加，冷凝傳熱量增加。4 .在高溫爐外設(shè)置隔熱檔板,答：越小5 .黑體的表面溫度提高一倍,答：156 .沸騰傳熱設(shè)備壁面越粗糙,答：多，大擋板材料的黑度越低，則熱損失越（則黑體的輻射能力提高（汽化核心越（）倍。）,沸騰傳熱系數(shù)E越（7

11、.苯在內(nèi)徑為20mmJ圓形直管中作湍流流動,為30mmJ圓管，其對流傳熱系數(shù)變?yōu)椋ù穑?12對流傳熱系數(shù)為1270W/（R.C）。如果流量和物性不變，改用內(nèi)徑2.）W/（m.C）。=0.023-Re0.8Pnr0.8=0.023dW-d24nPr0cd1(12)0.8.1.8=d30201.8=0.482=0.4822=0.4821270=612W/(m2-C)8.某液體在一直管內(nèi)（忽略進(jìn)口段的影響）穩(wěn)定強制湍流流動，該管內(nèi)徑為20mm測得其對流傳熱系數(shù)為，現(xiàn)將管內(nèi)徑改為27mm并忽略出口溫度變化對物性所產(chǎn)生的影響。若液體的流速保持不變，管內(nèi)對流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的0.9417倍;若液體的質(zhì)

12、量流量保持不變,管內(nèi)對流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的0.5826倍;知:d0.020m20mmd27mm求:解:(1)由U2Ui，0.023du0.8ncp堂d2d；8d1d1d2d2d10.820270.80.94172720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（(2)由W2W1,WVuA所以u2A2UiAi,一Ui2did2,0.8d2U2d208d1u1di0.8did2U2d2diui0.820.8did2did2did20.8i.6did2did2did2i.8did220i.80.5826279.在一內(nèi)鋼管為i8010mm的套管換熱器中，將流量為3500kg/h的

13、某液態(tài)煌從i00C冷卻到60C,其平均比熱為2380J/(kgK)。環(huán)隙逆流走冷卻水，其進(jìn)出口溫度分別為40C和50C,平均比熱為4174J/(kgK)。內(nèi)Ko883.857iW/(m2K)；管內(nèi)外側(cè)對流傳熱系數(shù)分別為2000W/(m2K)和3000W/(m2K),鋼的導(dǎo)熱系數(shù)可取為45W/(mK)。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)對數(shù)平均溫差32.75C；內(nèi)管外側(cè)傳熱面積3.1975m2。解：(i)由WhCphTiT2Wccpct2ti(2)WcWhCphTiT2cpct2tidodiln4di350023801006041745

14、0407982kg/h180160169.80mm16011dobdo1Koididmo所以118020001600.0118045169.8130001.131410Ko883.857iW/(m2K)tm逆t2ti5020In-t2tiIn笆2032.75C(4)由QKoStm逆WhcphTiT2WhcphTiT2SK0tm逆350023801006023.1975m3600883.85732.75二、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)飽和蒸汽溫度為度為80C,則此套管換熱器內(nèi)壁溫度應(yīng)是()。100C,空氣進(jìn)口溫度為20C,出口溫A接近空氣平均溫度接近飽和蒸汽和空氣

15、的平均溫度C接近飽和蒸汽溫度答：C2.測定套管換熱器傳熱管內(nèi)對流傳熱系數(shù)ai,冷流體走傳熱管內(nèi)，熱流體走套管環(huán)隙，冷熱流體均無相變。冷流體的流量及進(jìn)、出口溫度均可測量。且測量的精確度基本上相同。用公式ai=Q/Siti求ai時，式中的Q用下面（）公式計算。AQ=WcCp,c（t2-ti）BQ=WhCp,h（TCQ=WcCp,c（t2-ti）和Q=WhCp,h（T-T2）均可以。答：A3.在臥式列管換熱器中，用常壓飽和蒸汽對空氣進(jìn)行加熱。A殼程B管程兩流體在換熱器中必須（）流動。A逆流B并流1-T2）（冷凝液在飽和溫度下排出），飽和蒸汽應(yīng)走（）C殼程和管程都可以C逆流和并流都可以答：A,C4 .傳熱過程中當(dāng)兩側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)都較大時，影響傳熱過程的將是（）。A管壁熱阻B污垢熱阻C管內(nèi)對流傳熱熱阻D管外對流傳熱熱阻答：B5 .下述措施中對提高換熱器殼程對流傳熱系數(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，通常