《化學工程基礎》練習題(共15頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上化學工程基礎練習題第1章 流體的流動與輸送一、單項選擇題1. 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是( )。A、流速不同 B、流通截面積不同C、雷諾數(shù)不同 D、層流無徑向運動，湍流有徑向運動2. 水及一般流體在管路中常用的流速應是( )。A、0.51m B、13m C、1525m D、3050m3. 當流體在圓管內(nèi)流動時, 管中心流速最大，若為層流時，平均速度與管中心的最大流速umax的關系為 ( )。A、1.5umax B、umax C、0.8umax D、0.5umax 4. 當流體在圓管內(nèi)流動時, 管中心流速最大，若為湍流時，平均速度與管中心的最大流速umax的關系為( )。A

2、、1.5umax B、umax C、0.8umax D、0.5umax 5. 溫度升高液體的粘度變化是( )。A、增大 B、減小 C、不變 D、判斷依據(jù)不足6. 溫度降低氣體的粘度變化是( )。A、增大 B、減小 C、不變 D、判斷依據(jù)不足7. 流體在等徑直管中作穩(wěn)定流動，因流體粘性有摩擦阻力損失，流體的流速沿管長將( )。A、增加 B、減少 C、不變 D、無法判斷8. 流體在阻力平方區(qū)流動，若其它條件不變，而管子的相對粗糙度增加則壓降( )。A、增大 B、減小 C、不變 D、不確定9. 下列結(jié)論正確的是( )。A、液體的粘度隨溫度升高而減小 B、氣體的粘度隨溫度升高而減小C、液體的粘度隨壓強

3、降低而增大 D、氣體的粘度隨壓強降低而增大10. 圓形直管內(nèi)徑為100mm，一般情況下輸水能力應為( )。A、3 m3/h； B、30 m3/h； C、200 m3/h ； D、300 m3/h11. 圖示為一異徑管段，從A段流向B段時，測得U形壓差計的讀數(shù)為R=R1，從B段流向A段時，測得U形壓差計的讀數(shù)為R=R2。若兩種情況下的水流量相同，則( )。A、R1 R2 B、R1冷，為提高傳熱系數(shù)K值強化傳熱，措施是( )。A、同時提高兩側(cè)流體的流速 B、提高熱一側(cè)流體的流速C、提高冷一側(cè)流體的流速 D、無法解決15. 換熱器折流擋板的作用是( )。 A、增大管程傳熱系數(shù) B、增大殼程傳熱系數(shù)C

4、、增大殼程傳熱面積 D、增大傳熱溫度差16. 水在管內(nèi)作湍流流動(Re=1.2104)，若使水的流量減為原來的一半則其對流傳熱系數(shù)應為原來的( )倍。 A、1/2 B、(1/2)0.8 C、4 D、A,B,C均不對17. 空氣在管內(nèi)作湍流流動(Re104)，若使流量提高至原來的2倍則其對流給熱系數(shù)為原來的( )倍。 A、4 B、1.74 C、0.8 D、218. 電動機為了增大散熱其金屬外殼應該是( )。 A、表面粗糙，顏色較淺 B、表面粗糙，顏色較深C、表面光滑，顏色較淺 D、表面光滑，顏色較深19. 影響輻射傳熱的因素應該是( )。 A、物體的粘度 B、黑度 C、黑體 D、流速20. 加熱

5、爐通過各保溫層的熱流量不變，各層的溫度降與各相應層的熱阻( )。 A、成正比 B、成反比 C、相等 D、關系不確定二、填空題1. 金屬的導熱系數(shù)大都隨其純度的增加而 。2. 金屬的導熱系數(shù)大都隨其純度的增加而增大，隨其溫度的升高而 。3. 為對某管道保溫，需將兩種導熱系數(shù)不同的材料包于管外，已知12，如所用兩種材料厚度相同，則應該將導熱系數(shù)為 的材料包于內(nèi)層，更有利于保溫。4. 在包有兩層厚度相同、導熱系數(shù)不同的保溫材料的圓形管道上，為減少熱損失應該將導熱系數(shù) 的材料包在內(nèi)層。5. 在、Cp這四個物性參數(shù)中，若 值大，對流傳熱系數(shù)就減小。6. 對流傳熱的熱阻主要集中在 。7. 間壁二側(cè)液體的傳

6、熱過程1，2相差較大（12），K值總是接近_ _ _那側(cè)的值。8. 水在管內(nèi)作湍流流動(Re104),若使流速提高至原來的2倍則其對流傳熱系數(shù)為原來的 倍。9. 某并流操作的間壁式換熱器中，熱流體的進出口溫度為90和50，冷流體的進出口溫度為20和40，此時傳熱平均溫度差tm=_ _ _。10. 一套管換熱器用120飽和蒸汽冷凝給熱，20水加熱到60,則對數(shù)平均溫差tm等于 。11. A、B兩種流體在管殼式換熱器中進行換熱，A為腐蝕性介質(zhì)，B無腐蝕性，則走管程的流體應選擇 。12. 在加熱爐中火焰的溫度高于爐管材料的熔點，管內(nèi)有油品流動，由于爐管溫度接近于 溫度，因此爐管不會被燒穿。13. 浸

7、過水的多孔耐火磚其隔熱性能比沒浸過水的同一多孔耐火磚要 。14. 換熱器折流擋板的作用是 。15. 換熱器在使用一段時間后，傳熱速率會下降很多，這是由于 。16. 用飽和蒸汽加熱冷流體（冷流體無相變），若保持加熱蒸汽壓強和冷流體t1不變，而增加冷流體流量qm2，則傳熱系數(shù)K 。17. 在列管式換熱器中用飽和蒸汽加熱空氣，要提高傳熱速率所采取的最合理方法應是 。三、計算題1、在一個18010mm的套管換熱器中，熱水流量為3500kg/h，需從100冷卻到60，冷水入口溫度為20，出口為30，內(nèi)管外表面總傳熱系數(shù)K=2326W/m2.K，冷卻水走內(nèi)管，忽略熱損失。已知CP水=4.18kJ/kgK，

8、試求：（1）冷卻水用量； （2）逆流時管長。2、某廠生產(chǎn)中，需要將流量為5200標準m3h1的常壓空氣，利用120的飽和水蒸汽將其由20加熱到100。現(xiàn)工廠倉庫有一臺單程列管換熱器，其主要尺寸如下：鋼管規(guī)格：383mm管長3m，管數(shù)151條；殼體規(guī)格：7126mm，殼程無折流擋板。問此換熱器適用否？（已知此換熱器的K0=60wm2K1,空氣在標準狀下的密度=1.293kgm3,平均比熱Cp=1kJkg1K1）3、有一套管式換熱器,內(nèi)管為18010的鋼管。用水冷卻原油，采用逆流操作, 水在內(nèi)管中流動,冷卻水的進口溫度為15,出口溫度為55。原油在環(huán)隙中流動,流量為500kgh1,其平均比熱為3.

9、35kJkg1K1，要求從90冷卻至40。水側(cè)的對流傳熱系數(shù)為1000wm2K1，油側(cè)的對流傳熱系數(shù)為299wm2K1（管壁熱阻及垢阻忽略不計）。試求：（1）傳熱系數(shù)；（2）套管換熱器的有效長度（水的比熱取4.18kJkg1K1,忽略熱損失）。4、某列管式加熱器由252.5mm的鋼管組成，將苯由20加熱到55，苯在管中流動，其流量為每小時15噸，流速為0.5 m/s。加熱劑為130的飽和蒸汽冷凝給熱。苯的比熱Cp=1.76 kJ/kg，密度為858 kg/m3。已知加熱器的傳熱系數(shù)K為700W/（m2），試求：（1）加熱器所需管數(shù)n；（2）單管長度l。5、某臺傳熱面積為30m2的單程列管換熱器

10、，用水逆流冷卻某種熱油，水的流量qm2=2 kg/s，比熱為4.18kJ/kg.，入口溫度t1=20，出口溫度t2=40，熱油入口溫度T1=100,出口溫度T2=50。試求：該換熱器的傳熱系數(shù)K。6、某列管式換熱器由n根長為3m的252.5mm的鋼管組成，要求將流量為1.25kg/s的苯由77冷卻到27。水在管內(nèi)與苯逆流流動，水的進、出口溫度分別為17和47。已知水側(cè)和苯側(cè)的給熱系數(shù)水=0.85 kW/m2，苯=1.7 kW/m2，苯的比熱Cp=1.9 kJ/kg，污垢熱阻及管壁熱阻均可忽略，試求所需的管數(shù)n。7、有一套管式換熱器,內(nèi)管為18010的鋼管。用水冷卻有機溶劑，采用逆流操作, 水在

11、內(nèi)管中流動,冷卻水的進口溫度為15,出口溫度為55。溶劑在環(huán)隙中流動,流量為500kgh1,其平均比熱為3.35kJkg1K1，要求從90冷卻至40。水側(cè)的對流傳熱系數(shù)為1000wm2K1，溶劑側(cè)的對流傳熱系數(shù)為300wm2K1（管壁熱阻及垢阻忽略不計）。試求：（1）以管外表面計算的總傳熱系數(shù)（wm2K1）；（2）套管換熱器的有效長度（水的比熱取4.18kJkg1K1,忽略熱損失）。8、今有一套管換熱器，熱水流量為2000kg/h，冷水流量為3000kg/h，熱水進口溫度T1=90，冷水進口溫度t1=10?，F(xiàn)要求冷水出口溫度t2=40，試求（1）逆流操作和并流操作時的平均溫差； （2）逆流操作

12、和并流操作時的傳熱速率之比。第3章 吸收一、單項選擇題1. 對接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當總壓增加時，亨利系數(shù)E，相平衡常數(shù)m，溶解度系數(shù)H各自的變化將是( )。A、增加；減小；不變 B、不變；減小；不變C、增加；增加；增加 D、減??；不變；減小2. ( )，對吸收操作有利。 A、溫度低，氣體分壓大時 B、溫度低，氣體分壓小時C、溫度高，氣體分壓大時 D、溫度高，氣體分壓小時3. 氣體的亨利系數(shù)E值越大，表明氣體( )。A、越易溶解 B、越難溶解 C、溶解度適中 D、與溶解度無關4. 常壓下操作的低濃度吸收系統(tǒng)，當總壓增加時，亨利系數(shù)E將( )。 A、增大 B、減小 C、不變 D、不

13、確定5. 當操作壓力減小時，吸收平衡常數(shù)m將會( )。A、增大 B、減小 C、不變 D、不確定6. 對接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當溫度增大時，相平衡常數(shù)m將( )。A、增大 B、減小 C、不變 D、不確定7. 單向擴散中的漂流因子應為( )。A、=1 B、1 C、1 D、不確定8. 下述分離過程中哪一種不屬于傳質(zhì)分離( )。A、萃取分離 B、吸收分離 C、結(jié)晶分離 D、離心分離9. 下述分離過程中哪一種屬于傳質(zhì)分離（ ）。A、沉降分離 B、吸收分離 C、離心分離 D、過濾分離10. A、ky B、kx C、m/kx D、kx/m11. 用清水逆流吸收NH3的操作屬于( )控制。A、液

14、膜阻力 B、氣膜阻力 C、氣相主體 D、液相主體12. 低濃度難溶氣體逆流吸收操作屬于( )控制。 A、氣相主體 B、液相主體 C、氣膜阻力 D、液膜阻力13. 吸收操作的液氣比L/G若低于最小液氣比（L/G）min，結(jié)果是( )。A、達不到規(guī)定的分離要求 B、吸收操作將不能進行C、可以達到規(guī)定的分離要求 D、無法判斷14. 在填料吸收塔內(nèi)用純?nèi)軇┻M行逆流吸收操作時，今入塔氣體濃度下降，而其它條件均不變，則吸收率將( )。A、變大 B、變小 C、不變 D、不確定15. 吸收塔中表示完成一個傳質(zhì)單元數(shù)所需的填料層高度的是( )。A、ym B、HOL C、NOG D、NOL16. 吸收塔操作時，若

15、解吸因數(shù)mG/L增加，而氣液進料組成不變，則溶質(zhì)回收率將( )。A、增加 B、減少 C、不變 D、不確定17. 吸收塔操作時，若解吸因數(shù)mG/L增加，而氣液進料組成不變，則塔頂出口氣體組成y2將( )。A、增加 B、減少 C、不變 D、不確定18. 填料吸收塔用清水吸收混合氣中的氨，當水泵發(fā)生故障，使進水量減少時，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將( )。 A、增加 B、減少 C、不變 D、判斷依據(jù)不足二、填空題1. 吸收操作中，溫度不變，壓力增大，可使相平衡常數(shù)_ _ _。2. 根據(jù)雙膜理論，氣液兩相間的傳質(zhì)阻力主要集中在相界面兩側(cè)的 。3. 一般情況下吸收劑適宜用量為最小用量的 倍。4. 在吸收操作

16、中，若其它條件不變，僅減少吸收劑用量，則傳質(zhì)推動力將_ _。5. 操作中的吸收塔。當生產(chǎn)任務一定，若吸收劑用量小于最小用量，則吸收效果 。6. 用清水逆流吸收有害氣體，平衡關系為y = 2x，入塔氣體y1= 0.1，采用液氣比L/G = 1.5，則出塔氣體濃度最低可降低至 。7. 用清水逆流吸收有害氣體，平衡關系為y = 2x，入塔氣體y1= 0.1，操作液氣比L/G= 3，則出塔氣體濃度最低可降低至 。8. 對于低濃度氣體吸收操作求傳質(zhì)單元數(shù)時，用對數(shù)平均推動力法的適用條件是 。9. 解吸因數(shù)的物理意義為 。10. 對逆流操作的填料吸收塔，當解吸因數(shù)大于1時，若塔高為無窮大，則氣液兩相將于塔

17、 達到平衡。11. 填料塔中填料的作用 。12. 吸收操作的經(jīng)濟性體現(xiàn)在 。三、計算題1、現(xiàn)有空氣和氨的混合氣體，在直徑為0.8m的填料吸收塔中用清水吸收其中的氨。已知送入的空氣量為1390kg/h，混合氣體中氨的分壓為1.33kPa，經(jīng)過吸收后混合氣中有99.5%的氨被吸收下來。操作溫度為20，壓力為101.325kPa。在操作條件下，平衡關系為Y*=0.75X。若吸收劑（水）用量為52kmol/h。已知氨的氣相體積吸收總系數(shù)KYa=314kmol/(m3h)。試求所需填料層高度。（20空氣的平均分子量為29g/mol）2、用清水吸收氨空氣混合氣中的氨?；旌蠚膺M塔時氨的濃度y10.01（摩爾

18、分率），吸收率90，氣液平衡關系y=0.9x。試求：（1）溶液最大出口濃度；（2）最小液氣比；（3）取吸收劑用量為最小吸收劑用量的2倍時，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為多少？（4）氣相總傳質(zhì)單元高度為0.5m時，填料層高為幾米？3、某填料層高度為10m的吸收塔，在一定的操作條件下，用清水逆流吸收混合氣中的有害組分A。測得進、出塔氣體中含A分別為y1=0.025（摩爾分率，下同）y2=0.0045；出塔液相中含A為x1=0.008，相平衡關系為y* =1.5x，試求：操作條件下的氣相傳質(zhì)單元高度HOG是多少？4、用純?nèi)軇┪漳郴旌蠚庵锌扇芙M分，入塔氣體濃度y1= 0.05（摩爾分率），要求回收率= 90%，

19、物系的相平衡關系為y = 0.5x，液氣比L/G =1.5（L/G）min，此時的HOG = 0.5m，求（1）出塔液體濃度；（2）填料層高度。5、設計一填料塔，在常溫常壓下用清水吸收空氣丙酮混合氣體中的丙酮，混合氣入塔流率為80kmolh1，含丙酮5（體積），要求吸收率達到95。已知塔徑0.8m，操作條件下的平衡關系可以y = 2.0x表示，氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)Kya150kmolm3h1。而出塔溶液中丙酮的濃度為飽和濃度的70，試求：（1）所需水量為多少m3h1；（2）所需填料層高度m。6、用純?nèi)軇┪漳郴旌蠚庵锌扇芙M分，入塔氣體濃度y1= 0.05（摩爾分率），要求出塔氣體濃度y2= 0.

20、005，物系的相平衡關系為y = 0.5x，實際液氣比是最小液氣比的1.5倍，此時的HOG =1.2m，試求（1）最小液氣比；（2）填料層高度。7、填料吸收塔中，用清水逆流吸收廢氣中的有害組分A，進塔廢氣中含A為y1= 0.025（摩爾分率，下同）要求出塔氣體中含A為y2=0.003，已知相平衡關系為y=1.8x，若適宜操作液氣比是最小液氣比的1.5倍，在該操作條件下，傳質(zhì)單元高度為2m，試求該吸收塔的填料層高度。第4章 精餾一、單項選擇題1. 蒸餾操作的物理依據(jù)是物系中( )。 A、組分間揮發(fā)度的差異 B、組分間沸點的差異 C、組分間溶解度的差異 D、進料液氣比的差異2. 蒸餾操作的依據(jù)是物

21、系中組分間的( )差異。A、沸點 B、溶解度 C、揮發(fā)度 D、相對揮發(fā)度3. 當操作壓力減小時，精餾液體組分的相對揮發(fā)度將會( )。A、增大 B、減小 C、不變 D、不確定4. 精餾塔內(nèi)同一塊理論塔板上的氣相露點溫度與液相的泡點溫度為( )。 A、氣相露點溫度大于液相的泡點溫度 B、氣相露點溫度小于液相的泡點溫度C、氣相露點溫度與液相的泡點溫度相等 D、無法判斷5. 某塔的精餾段操作線方程為y=0.75x+0.225, 則餾出液組成為( )。A、0.86 B、0.90 C、0.95 D、0.2256. 某精餾段操作線方程 y=0.75x0.216, 則操作回流比為( )。 A、0.75； B、

22、0.216； C、3 D、0.907. 設計精餾塔時，若其它條件不變，僅將加料熱狀態(tài)由原來的飽和液體改為過冷液體，則理論塔板數(shù)將( )。A、增加 B、減少 C、不變 D、無法判斷8. 若以過熱蒸汽狀態(tài)進料時，進料線方程的斜率應為( )。 A、等于1 B、等于0 C、小于0 D、大于09. 若以飽和蒸汽狀態(tài)進料時，進料線方程的斜率應為( )。 A、等于1 B、等于0 C、小于0 D、大于010. 某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA = 0.6時，相應的泡點溫度為t1，與之相平衡的氣相組成為yA = 0.7，相應的露點為t2，則( )。 A、t1 = t2 B、t1 t2 C、t1 t

23、2 D、判斷依據(jù)不足11. 連續(xù)精餾塔在操作過程中，如果加大回流比R，其它條件不變，則( )。 A、xD增大，xW增大 B、xD增大，xW減小C、xD減小，xW增大 D、xD減小，xW減小12. 雙組分溶液連續(xù)精餾計算中，回流比的變化將引起以下線的變化( )。 A、平衡線與q線； B、q線與精餾段操作線； C、平衡線與提餾段操作線； D、精餾段操作線與提餾段操作線13. 雙組分溶液連續(xù)精餾計算中，操作壓強的變化將引起以下線的變化( )。 A、精餾段操作線 B、q線 C、平衡線 D、提餾段操作線14. 精餾操作時，實際回流比R若低于最小回流比Rmin，結(jié)果是( )。A、可以達到規(guī)定的分離要求 B

24、、精餾操作將不能進行C、達不到規(guī)定的分離要求 D、無法判斷15. 連續(xù)精餾塔操作時，若F、D、xF、q，R及加料板位置不變，而操作的總壓減小，則( )。 A、xD增大，xW增大 B、xD減小，xW減小 C、xD減小，xW增大 D、xD增大，xW減小16. 某精餾塔操作時，F(xiàn)、xF、q、D保持不變，增加回流比R，則此時正確的是( )。A、xD增加、xW增加、V增加 B、xD增加、xW減少、V增加C、xD減少、xW增加、V減少 D、xD增加、xW減少、V減少17. 設計精餾塔時，若其它條件不變，僅將加料熱狀態(tài)從q = 1變?yōu)閝 1，則設計所需理論塔板數(shù)將( )。 A、增加 B、減少 C、不變 D、

25、判斷依據(jù)不足18. 設計精餾塔時，若其它條件不變，僅將回流比R增大，則設計所需理論塔板數(shù)將( )。A、增加 B、減少 C、不變 D、判斷依據(jù)不足19. 下述說法中錯誤的是 ( )。A、板式塔內(nèi)氣液逐級接觸，填料塔內(nèi)氣液連續(xù)接觸B、填料塔既可以用于精餾，也可以用于吸收C、板式塔既可以用于精餾，也可以用于吸收D、板式塔用于精餾，填料塔用于吸收20. 精餾操作中進料F、q、xF、xD、xW不變，若僅將回流比R增大，則精餾段和提餾段操作線斜率的變化應為（ ）A、 B、 C、 D、二、填空題1. 精餾操作的依據(jù)是 。2. 精餾與簡單蒸餾的根本區(qū)別在于 。3. 對于理想溶液，組分間的相對揮發(fā)度等于兩個純組

26、分的 。4. 在汽-液相平衡的t-x-y圖中，沸點與氣相組成的關系曲線，稱為_ _。5. 在汽-液相平衡的t-x-y圖中，沸點與液相組成的關系曲線，稱為_ _。6. 板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是 。7. 某精餾塔操作時，已知冷凝分率q = 0.4，其進料中液體量與汽體量的比是 。8. 某精餾塔操作時，已知冷凝分率q = 0.6，其進料中液體量與汽體量的比是 。9. 設計精餾塔時，若其它條件不變，僅將加料熱狀態(tài)由原來的飽和液體改為過冷液體，則理論塔板數(shù)將 。10. 在連續(xù)精餾塔中進行全回流操作，已測得相鄰兩板上液相組成分別為xn+1=0.75，xn=0.5（均為易揮發(fā)組分摩爾分率）已知操作條件下相對揮發(fā)度=3，則yn= 。11. 某連續(xù)精餾塔，已知其精餾段操作線方程為 y = 0.75x + 0.2，塔頂餾出液量D = 80kmol/h，則塔頂上升蒸汽量= kmol/h。12. 全回流適用的場合通常是 。13. 精餾理論塔板計算采用芬斯克方程捷算法適用于 的情況。14. 簡單蒸餾和平衡蒸餾的主要區(qū)別在于 。15. 間歇精餾和平衡蒸餾的主要區(qū)別在于 。三、計算題1、用一精餾塔分離雙組分理想液體混合物，泡點進料，進料量為100kmol/h，進料中易揮發(fā)組分xF=0.4，塔頂產(chǎn)品組成xD = 0.9，