化工原理試卷

化工原理試卷班級(jí)____________姓名______________學(xué)號(hào)____________成績(jī)___________一.計(jì)算〔69分〕：1〔20分〕.每小時(shí)將2×104kg、45℃氯苯用泵從反響器A輸送到高位槽B〔如下圖〕，管出口處距反響器液面的垂直高度為15m，反響器液面上方維持26.7kPa的絕壓，高位槽液面上方為大氣壓，管子為?76mm×4mm、長(zhǎng)26.6m的不銹鋼管，管壁絕對(duì)粗糙度為0.3mm。管線上有兩個(gè)全開(kāi)的閘閥、5個(gè)90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭。45℃氯苯的密度為1075kgm-3全開(kāi)閘閥ζ1=0.1790℃標(biāo)準(zhǔn)彎頭ζ2=0.7摩擦系數(shù)計(jì)算式λ=0.1(eq\f(ε,d)+eq\f(68,Re))0.232〔16分〕.質(zhì)量流量為7000kg·h-1的常壓空氣，要求將其由20℃加熱到85℃，選用108℃的飽和蒸汽作加熱介質(zhì)。假設(shè)水蒸氣的對(duì)流傳熱系數(shù)為1×104W·(m比熱容為1kJ·(kg·K)-1，導(dǎo)熱系數(shù)為2.85×10-2W(m·K)-1粘度為1.98×10-5Pa·s，普蘭特準(zhǔn)數(shù)為0.7

?，F(xiàn)有一單程列管式換熱器，裝有?25mm×2.5mm鋼管200根，長(zhǎng)3〔14分〕.某廠填料吸收塔，填料高10m，用清水洗去尾氣中有害組分。在正常情況下，測(cè)得原料氣中含有害組分0.02(比摩爾分?jǐn)?shù)，下同)，尾氣中含有害組分0.004，吸收液含有害組分0.008。在工作范圍內(nèi)相平衡關(guān)系為。問(wèn)：⑴該工況下氣相總傳質(zhì)單元高度HOG為多少？⑵因法定排放濃度YA,2=0.002，方案將塔加高，假設(shè)液氣比不變，填料層需加高多少？4〔19分〕.某一常壓連續(xù)精餾塔內(nèi)對(duì)苯-甲苯的混合液進(jìn)行別離。原料液組成為0.35〔mol%,下同〕，該物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.5,飽和蒸汽進(jìn)料。塔頂采出率為，精餾段操作線方程為，求：⑴提餾段操作線方程式；⑵假設(shè)塔頂?shù)谝粔K板下降的液相組成為0.7，該板的氣相默夫里效率EmV,1二.選擇題〔11分〕：1.水以2m·s-1的流速在?35mm×2.5mm鋼管中流動(dòng)，水的粘度為1×10-3Pa·s，密度為1000kgA.層流B.湍流C.無(wú)法確定2.離心泵原來(lái)輸送水時(shí)的流量為qV，現(xiàn)改用輸送密度為水的1.2倍的水溶液，其它物理性質(zhì)可視為與水相同，管路狀況不變，流量〔〕。A.增大B.減小C.不變D.無(wú)法確定3.裝在某設(shè)備進(jìn)口處的真空表讀數(shù)為-50kPa,出口壓力表的讀數(shù)為100kPa,此設(shè)備進(jìn)出口之間的絕對(duì)壓強(qiáng)差為()kPa。A.150B.50C.754.在精餾塔中每一塊塔板上〔〕。A.只進(jìn)行傳質(zhì)作用B.只進(jìn)行傳熱作用C.同時(shí)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)作用5.某套管換熱器由?108×4mm和?55×2.5mm鋼管組成，流體在環(huán)隙間流動(dòng)，其當(dāng)量直徑為〔〕A.53B.45C.50D.586.如左圖安裝的壓差計(jì)，當(dāng)拷克緩慢翻開(kāi)時(shí)，壓差計(jì)中的汞面將〔〕。A.左低右高B.等高C.左高右低D.無(wú)法確定7.飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由t1降至t2，其相對(duì)濕度〔〕，絕對(duì)濕度H〔〕，露點(diǎn)td〔〕。A.增加B.減小C.不變D.無(wú)法確定8.物料的臨界含水量為0.2kg水/kg絕干物料，空氣的干球溫度為t，濕球溫度為tw，露點(diǎn)為td?，F(xiàn)將該物料自含水量X1=0.45kg水/kg絕干物料，枯燥至X2=0.1kg水/kg絕干物料,，那么枯燥物料外表溫度〔〕。A.﹥twB.=tC.=tdD.=tw9.設(shè)顆粒在stokes區(qū)沉降，當(dāng)含塵氣體溫度升高后，降塵室的生產(chǎn)能力〔〕。A.增大B.減小C.不變?nèi)?填空題〔20分〕：1.某圓形管道外有兩層厚度相等的保溫材料A和B，溫度分布線如右上圖〔b〕中所示，那么λA______λB(填“﹥〞或“﹤〞)，將______層材料放在里層時(shí)保溫效果更好。2.化工生產(chǎn)中最常用的載熱體〔加熱劑〕為，常用的冷卻劑為_(kāi)___。3.采用飽和蒸汽加熱某一種冷流體，假設(shè)保持冷流體的進(jìn)口溫度T1/、加熱蒸汽壓力P不變，現(xiàn)冷體流量增加，那么冷流體出口溫度T2/_______，傳熱速率______，總傳熱系數(shù)K_______,傳熱平均溫度差△Tm________。4.用純水逆流吸收有害氣體，平衡關(guān)系為YA*=1.5XA，假設(shè)進(jìn)塔氣體濃度為YA,1=0.1，要求尾氣濃度為YA,2=0.01，擬用液氣比qn,c/qn,B=2，那么出塔溶液濃度為XA,1=。假設(shè)改變液氣比，溶液可能到達(dá)的最高濃度為。5.在96℃時(shí),苯-甲苯的相對(duì)揮發(fā)度為2.44。在此溫度下,純苯的飽和蒸氣壓為160.5kPa,那么純甲苯飽和蒸氣壓為Pa6.某一全回流操作的精餾塔，相對(duì)揮發(fā)度為2.45，假設(shè)x2=0.35(mol%)，y3=_________。7.將含3〔mol,下同〕CO2的空氣與濃度為3.1210-5CO2的水溶液接觸，操作條件下的平衡關(guān)系為y*=1200x，那么將發(fā)生_______過(guò)程。8.某物料在25℃的平衡曲線。設(shè)含水量X=0.4kg水/(kg絕干)的該物料與φ=65%的空氣接觸，其X*=0.07kg水/〔kg絕干〕。當(dāng)空氣的φ=100%時(shí)，X*=0.27kg水/〔kg絕干〕。那么物料自由水分量為_(kāi)______________，結(jié)合水分量為_(kāi)______________，非結(jié)合水分量為9.某過(guò)濾機(jī)的濾布阻力可以忽略不計(jì)，在恒壓下過(guò)濾τ秒，得濾液Vm3；假設(shè)在同一壓強(qiáng)下繼續(xù)過(guò)濾τ秒，共得濾液________m3

。10.從某礦石焙燒爐出口的含塵氣體，依次經(jīng)過(guò)一個(gè)降塵室和一個(gè)旋風(fēng)別離器進(jìn)行除塵，氣體流量為1000m3·h-1，含塵量為10g·m-3，此時(shí)總除塵效率為90%，其中50%由降塵室除去。現(xiàn)氣體流量增加為1100m3·h-1，降塵室除塵量_______11.如圖為一枯燥速率曲線。在其它條件不變情況下，試在圖中作出增大空氣相對(duì)濕度后的枯燥速率曲線?；ぴ碓嚲泶鸢敢?、(20分)計(jì)算題：1.解：如圖，取1-1、2-2界面，以1-1截面為基準(zhǔn)面〔2分〕p1=26.7kPa〔絕壓〕，z1=0,u10〔1分〕p2=101.3kPa〔絕壓〕z2=15m〔1分〕〔1分〕〔1分〕〔1分〕〔1分〕〔2分〕〔1分〕=1.178m〔1分〕=0.4717m〔2分〕=23.83m〔1分〕Ne=HeqVg=23.835.16810-310759.81=1.30103W〔2分〕Na=〔2分〕2.〔16分〕解：〔2分〕=48.44oC〔2分〕〔1分〕〔1分〕〔1分〕〔1分〕〔1分〕〔1分〕K=88.5Wm-2K-1〔1分〕〔1分〕A實(shí)=nd外l=2000.0252=31.42m21.1能完成上述傳熱任務(wù)?！?分〕3.〔14分〕解：〔1〕〔2分〕〔2分〕〔2分〕或YA,1=YA,1–mXA,1=0.02–1.50.008=810-3〔1分〕YA,2=YA,2–mXA,2=0.004〔1分〕〔2分〕〔2分〕〔2分〕(2)其他條件不變，YA,2變，那么NOG不變〔2分〕〔2分〕H/=HOGNOG=3.614.66=16.82m〔1分〕H=16.82–10=6.82m〔1分〕4.〔19分〕解：〔1〕R=3〔2分〕xd=0.8〔2分〕xw=0.05〔2分〕qn,D=0.4100=40kmolh-1〔1分〕qn,W=qn,F-qn,D=100–40=60kmolh-1〔1分〕qn,V=(R+1)qn,D=(3+1)40=160kmolh-1〔1分〕=0qn,V/=qn,V-qn,F=160–100=60kmolh-1〔1分〕qn,L/=qn,L=qn,V-qn,D=160–40=120kmolh-1〔1分〕提餾段操作線方程：=2xm–0.05〔2分〕(2)〔2分〕y2=0.750.7+0.2=0.725〔1分〕y1=0.8〔1分〕〔2分〕二、〔11分〕選擇題〔每題各一分〕1.(B)2.(C)3.(A)4.(C)5.(B)6.(