化工原理復(fù)習(xí)題及答案

--------1.Tf D Fxx,塔底為x。計時若選定的回流比Ｒ不變,加料熱狀態(tài)由原來的飽和蒸汽加料改為飽和液體加料,則所需理論板數(shù)N減小,提餾段上升蒸汽量Ｖ'增加L'增加V不變L不變1.Tf D A2.某二元理想溶液的連續(xù)精餾塔，餾出液組成為x=0.96(摩爾分率).精餾段A2操作線方程為該物系平均相對揮發(fā)度α=２.2,此時從塔頂起的第二塊理論板上升蒸氣組成為y＿＿_(dá)＿_(dá).23．f增D某精餾塔操作時,F,ｘ，q，VR,x3．f增D加, ｘ減小，D減小

增加。（增加，不變,減少)ｗ靜止、連續(xù)、＿同種＿的流體中，處在_同一水平面＿上各點(diǎn)的壓力均相等。ｗ水在內(nèi)徑為φ10５mｍ×2.5mｍ的直管內(nèi)流動,已知水的黏度為1.005ｍPas，密度為1000ｋg·m3流速為１m/s，則Re＝＿ ＿ ＿_(dá),流動類型為＿ 湍流 ＿_(dá)＿＿_(dá)。流體在圓形管道中作層流流動,如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來的４_＿倍。準(zhǔn)數(shù)。1０.求取對流傳熱系數(shù)常常用＿＿＿量綱_＿＿分析法,將眾多影響因素組合成若干＿無因次數(shù)群＿數(shù)群，再通過實(shí)驗(yàn)確定各_＿＿無因次數(shù)群＿＿＿之間的關(guān)系,即得到各種條件下的關(guān)聯(lián)_＿＿式。1１.化工生產(chǎn)中加熱和冷卻的換熱方法有_＿＿傳導(dǎo)、＿對流＿＿ ＿和＿＿ 輻射＿ 。在列管式換熱器中,用飽和蒸氣加熱空氣,此時傳熱管的壁溫接近 飽和蒸汽一側(cè) ＿ 流體的溫度，總傳熱系K接近_＿_(dá)空氣側(cè)＿ 流體的對流熱系數(shù).氣液兩相平衡關(guān)系將取決于以下兩種情況：若p*>p 或C>C* 則屬于 ＿解吸 ＿過程若p>ｐ* 或 C*>C 則屬于 ＿ 吸收＿ ＿_(dá)＿過１４. 計算吸收塔的填料層高度,必須運(yùn)用如下三個方面的知識關(guān)聯(lián)計算: 平衡線＿_(dá)＿操作線＿＿＿、傳質(zhì)系數(shù) 。１５．在一定空氣狀態(tài)下干燥某物料,能用干燥方法除去的水分為 自由水 首先除去的水分為_非結(jié)合水不能用干燥方法除的水分為 ＿＿＿ 平衡水 ＿＿_(dá)。19． 精餾過程是利用多次部分汽化和多次部分液化２０.最小回流比是指塔板無窮時的回流比極限值。2１．由實(shí)驗(yàn)確定直管摩擦系數(shù)λ與Ｒe的關(guān)系。層流區(qū)摩擦系數(shù)λ與管壁＿＿粗糙度無關(guān),λ和Re關(guān)系為＿＿λ/＿Re_λ與粗糙度_及λ/Re都有關(guān)。而完全湍流區(qū)，摩擦系數(shù)λ_Ｒe_無關(guān)，僅與_粗糙度_有關(guān)。22.某液體在內(nèi)徑為d1流量通過內(nèi)徑為ｄ

的管路中穩(wěn)定流動,其平均流速為u，當(dāng)它以相同的體積1（d＝d/２）的管路時，則其平均流速為原來的 4＿ 倍。

２ 2 12３.流量增大時,流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計的阻力損失 ＿_(dá)不變_＿ ＿ 。層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是:_層流無徑向流動,＿湍流有徑向流動_。間壁式換熱器的傳熱過程是_對流_、導(dǎo)熱_、對流＿。２６.對流體傳熱中普郎特準(zhǔn)數(shù)式為Ｐr=Ｃp*u/λ_,它反映了＿流體物性對對流傳熱的影響＿_(dá)27.在多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中,通過各層的傳熱速率 ＿_(dá)相同 。２８.壓力 下降 ＿溫度 增高＿_(dá)＿＿ 將有利于解吸的進(jìn)行吸收因數(shù)A表示 操作線斜率L/G 與＿＿ 平衡線斜率m＿＿＿ 之比當(dāng)A≥1時,增加塔高，吸收率 增大＿＿＿ ２9.吸收操作中,溫度不變,壓力增大,可使相平衡常數(shù)_減小_，傳質(zhì)推動力_增大＿。作為干燥介質(zhì)的濕空氣，其預(yù)熱的目的_降低相對濕度＿、_提高溫３3. 飽和液體進(jìn)料時，q= 1 ;L′=L＋Ｆ;V′=V。3４.在連續(xù)精餾塔中，進(jìn)行全回流操作,已測得相鄰兩板上液相組成分別ｎ-１ 為x (均為易揮發(fā)組份摩爾分ｎ-１ nｍ下相對揮發(fā)度3則y= ,x*= ,以液相組成表示第ｎ板的單板效率E= 。nｍ３5．某二元物系的相對揮發(fā)度α＝３,在具有理論板的精餾塔內(nèi)于全回流條件下作精餾塔操作,已知ｘ下數(shù)）

＝０．3，則yｎ

＝ （由塔頂往,89mm3.5mm,管的下端位于水面下2m，并裝有底閥及攔污網(wǎng),該處的局部壓頭損失為8u2 。若截面2-2處的真2g空度為,由11截面至221u222g

。求：（1)吸入管中m3h1;（2)吸入口11處的表壓。在一套管式換熱器中,內(nèi)管為180mm10mm的鋼管,內(nèi)管中熱水被冷卻，熱水流量為1800kgh1,800C500C口溫度為200C出口溫度為450CcpK1800Wm2K1。試求:（1)冷卻水用量;

4.186kJkg1C1總傳熱系數(shù)（２）并流流動時的平均溫度差及所需的管子長度；(３）逆流流動時的平均溫度差及所需的管子長度。3８.用煤油從苯蒸氣與空氣的混合物中回收苯，要求回收91%。入塔的混合氣中,含苯2%(摩爾分?jǐn)?shù)）。入塔的煤油中,含苯0.018%。溶劑用量為最小用量的1.6倍,操作溫度為520C ,壓力為。平衡關(guān)系為Y0.4X，總傳質(zhì)系數(shù)K am3s1 。入塔氣體的摩爾流量為0.018kmolm2s1。求填Y料層高度。３9．用泵將水以56８m3/h的流量由水池送入水塔。已知水塔液面比水池液面高出１3m，水塔和水池均通大氣，輸水管路均為φ114×4ｍm無縫鋼管,管長２00ｍ(包括所有局部阻力損失的當(dāng)量長度)。摩擦阻力系數(shù)可取為０．０２，此時泵的效率為7２%。試求:(1)管內(nèi)流速;(2）管路系統(tǒng)的總阻力損失；(3）泵的揚(yáng)程;(4)泵的有效功率。54mm2mm116mm4mm的鋼管。內(nèi)管中苯被加熱,苯進(jìn)口溫度為500C,出口為800C。流量為3500kgh1。套p,m2K10.0004m2KW1,管壁及管外側(cè)熱阻均880kgm3加熱水蒸氣用量;(2)管壁對苯的對流傳熱系數(shù)；(3）完成上述處理所需套管的有效長度。（cp

1.86kJkg1C1，0.145Wm1K10.39103Pas880kgm3p下:飽和水蒸氣的飽和溫度ts

119.6C，汽化熱r2205kJkg1)A,0.031ｋmｏｌ/s,溶質(zhì)的濃度為0.04１7(摩爾比，下同)，要求吸收率為96%。已知塔徑為1.2ｍ，=15K＝0.077kｍol／(m3s)Ｙ比的1.5倍。試求填料層高度。20℃10０0kg／m3,粘度為１0-3Pa.s，以２0m3/hφ51×3mm1.5kgf／ｃｍ２120mPa？(Re＝3×103--1×１０5時,λ＝0.3164/Rｅ0.25）4３．管子規(guī)格為Φ６0×3.５mm4mHO(均包括全部的局部阻力損失在內(nèi)2其余參數(shù)見附圖示。試求該泵提供的有效功率。４４．接觸法硫酸生產(chǎn)中用氧化后的高溫SO混合氣予熱原料氣（ＳO及3 ２100m2t=300℃,1出口溫度t=430℃.SＯT6012 3 1３０00kg／h,熱損失為原料氣所得熱量的６%，設(shè)兩種氣體的比熱均可取為１.05ｋJ.Ｋ-1．kg-1 ,且兩流體可近似作為逆流處理,求：１．SO混合氣的出口溫度Ｔ； 2.傳熱系數(shù)K w/（m2.k）。3 24５.在某一直徑為0．6m的填料塔中,在２０℃、760ｍmＨg下，用清水對H1.５mol%的混合氣3480ｍ3（操作態(tài)),要求NH0％。已知20℃的平衡關(guān)系為y=3０.75x(x、ｙ均為摩爾分率)，出塔溶液中NH的濃度為平衡濃度的85%。試求:3（1)出塔溶液中氨的濃度(用摩爾分率表示)；(2)水用量(kｇ/ｈ)； （3）已知?dú)庀囿w積總傳質(zhì)系數(shù)Ka為Ｙmol/(m3·s)，計算所需填料層高度（m)。46.某廠準(zhǔn)備選用規(guī)格為長3m的管子組成的列管式換熱來將25℃的液體加熱到４0℃已知液體的流量為36m相對密度為平均比熱為２.９kJ/(ｋg·K）,加熱劑用４10Ｋ的飽和水蒸汽（走管外)其冷凝潛熱為21５5kＪ/kg，冷凝水在飽和溫度下排出，此換熱器的散熱損失為２１000w，傳熱系數(shù)K =６60w/（m2·K),試求:(１）加熱劑的消耗量為多少kｇ／．ｈ？（２）此換熱器應(yīng)用多少條管子組成？４7.某廠用泵將地面上儲池中密度為11０0kg/ｍ3的堿液送至吸收塔頂經(jīng)×4mｍ的鋼管，管內(nèi)流速為壓出管徑為λ=0.02,設(shè)吸入管路的阻力損失忽略不計,而壓出管路直管總長為22m，各種局部阻力的當(dāng)量長度之和∑L＝10３ｍ，kｗ？e10０℃的水蒸汽將流率為１5００ｋg/h2０℃00０0W／(m2.K），00W/（m2.Ｋ），忽略管壁熱阻,試求加熱管的管長。在常壓逆流操作的填料塔內(nèi)，用純?nèi)軇㏒吸收混合氣體中的可溶組分A。入塔氣體中A的摩爾分率為０.03，的解吸因數(shù)為0．８，物系服從亨利定律,與入塔氣體成平衡的液相濃度為0.03(摩爾分率）。試計算：(1）操作液氣比為最小液氣比的倍數(shù); (2)出塔液體的濃度；(3）完成上述分離任務(wù)所需的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)N 。OG５0．20℃的水密度為1０00ｋg／m3，粘度為1０-３Pａ.s,以20ｍ3/h的流量在φ5１×3mm1.5kgf/cm21２0ｍPa？(Rｅ＝3×1０3--1×1０5時，λ=0.3１64/Re０.２５)對于間壁式換熱器：mCｐ(T-T）=mCp (t-t

等式成１ １ 1 ２ 2 ２ 2 1 m立的條件是_穩(wěn)定傳熱、_無熱損失_、無相變化 。在氣體流量，氣相進(jìn)出口組成和液相進(jìn)口組成不變時,若減少吸收劑用量，則傳質(zhì)推動力將 ＿減小 ，操作線靠近 ＿＿平衡線。５3.某吸收塔中,物系的平衡線方程為y=２.０x，操作線方程為01,y1 ,L/G=＿ 3.5 .

=０.０020時,ｘ２

= ,x= ＿ ＿2５5．若將同一轉(zhuǎn)速的同一型號離心泵分別裝在一條阻力很大，一條阻力很小的管路中進(jìn)行性能測量時,其測出泵的性能曲線相同。其實(shí)際供給管路的最大流量不同。A.過渡流Ｂ.層流Ｃ.湍流66.一般情況下,溫度升高,液體的粘度（B)；氣體的粘度(AＡ．增大B．減小C．不變６7.離心泵銘牌上標(biāo)明的是泵在（C)時的主要性能參數(shù)。Ａ 流量最大；C.效率最高；B．壓頭最大;D.軸功率最?。?.對一臺正在工作的列管式換熱器，已知α＝11６W/(m2.k）、α＝1161 2０0Ｗ/(m２.k），要提高傳熱系數(shù)（K),最簡單有效的途徑是（Ａ）。A. 設(shè)法增大α; Ｂ. 設(shè)法增大α; C．同時增大α和α。1 ２ １ 2濕空氣經(jīng)預(yù)熱后，空氣的焓增大，而( B )。A．Ｈ，φ都升高； B. H不變φ降低; C.H，φ都降70．恒速干燥階段,物料的表面溫度等于空氣的( B)。A.干球溫度； B.濕球溫度； C.露7１．離心泵的揚(yáng)程是( Ｄ)A.實(shí)際的升揚(yáng)高度 B． 泵的吸液高Ｃ. 液體出泵和進(jìn)泵的壓差換算成液柱高D. 單位重量液體出泵和進(jìn)泵的機(jī)械能差值間壁傳熱時，各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻( A Ａ.成正比 Ｂ.成反比 C．沒關(guān)系7３. 當(dāng)吸收質(zhì)在液相中的溶解度甚大時，吸收過程主要受（Ａ）控制,此時,總吸收系數(shù)KA.氣膜;B.k

近似等于( ）。;C．氣液膜同時;D.k；E.液膜； F．K;７４．當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時,將發(fā)生氣縛現(xiàn)象,這是因?yàn)? Ｂ)Ａ.氣體的粘度太小 B.氣體的密度太小C.氣體比液體更容易起漩渦D.氣體破壞了液體的連續(xù)性７5．若享利系數(shù)E值很大，依據(jù)雙膜理論，則可判斷過程的吸收速率為（ B ）控制。A.氣膜； B．液膜; C.雙膜７6．對接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)溫度和壓力不變而液總濃度增加時其溶解度系數(shù)H將（ Ｃ)，亨利系數(shù)Ｅ將（Ｃ ）。A.增加 B.減少 Ｃ.不變7７. 通常所討論的吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時,完成一定的率( D)。A.回收率趨向最高; Ｂ. 吸收推動力趨向最大；C.操作最為經(jīng)濟(jì); D.填料層高度趨向無窮大。8０. 對于沸騰傳熱，工業(yè)生產(chǎn)一般應(yīng)設(shè)法控制在(A )沸騰下操作。A．泡核 B.穩(wěn)定的膜狀 C.不穩(wěn)定的膜８1.流體在最小管徑為層流的串聯(lián)管路,則在其它管徑中的流型為( )A.湍流 B.層流 C.可以是層流或湍流 D．無法判斷82.流體在管路中作穩(wěn)態(tài)流動時,具有（D）特點(diǎn)Ａ.呈平緩的層流 B． 呈勻速運(yùn)動C.在任何截面處流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)都相等；D.任一截面處的流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)不隨時間而變化83．（ C )是指當(dāng)間壁兩側(cè)冷、熱流體之間的溫度為1Ｋ通過單位傳熱面積，由熱流體傳給冷流體的熱能。Ａ．導(dǎo)熱系數(shù)； B．對流傳熱系數(shù)； C.總傳熱系８4．強(qiáng)化傳熱的主要途徑是( A)。Ａ.增大傳熱面積 Ｂ．提高Ｋ值 C．提高△tm對流傳熱方程中Ｑ=αA△t中,的△t是指（C )溫度差。內(nèi)壁與外壁 B. 冷熱流體的平均 Ｃ.壁面與流體間( D)。吸收推動力最大； B．吸收率最高；C.出塔氣濃度最低； D．吸收液濃度趨于最高。雙膜理論認(rèn)為吸收過程的阻力集中在(A)。Ａ.兩膜層中; Ｂ．界面上； C.液膜之中； D.氣膜之中;對于脫吸操作,其溶質(zhì)在液體中的實(shí)際濃度（B）與氣相平衡的濃度。小于; B.大于; C.等于;８９.將不飽和的空氣在總壓和濕度不變的情況下進(jìn)行冷卻而達(dá)到飽和時的度,稱為濕空氣的（ )。A.濕球溫度； B．絕熱飽和溫度; C. 露點(diǎn)在干燥流程中濕空氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱,其溫（ A相對濕（ )。升高； Ｂ．降低; C.不變９1．套管冷凝器的內(nèi)管走空氣,管間走飽和水蒸汽，如果蒸汽壓力一定空氣進(jìn)口溫度一定,當(dāng)空氣流量增加時，傳熱系數(shù)K應(yīng)( A)。Ａ．增大,B.減小,Ｃ.基本不變。９2.在反應(yīng)器的單根冷卻蛇管內(nèi)通冷卻水,其進(jìn)、出口溫度分別為t 、１ｔ T(T2熱流體出口溫度）,如冷卻蛇管長度增大一倍,其它條件不變,問出口水溫ｔ應(yīng)2（ Ａ)。A.增大 B．減小 C.不變 Ｄ．不一定９3.吸收操作中,當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時,完成一定的分率( D 。A．回收率趨向最高;B.吸收推動力趨向最大；C.操作最經(jīng)濟(jì)；Ｄ.填料高度趨向無窮大。

（

）( B)。０G 0LB.與設(shè)備形式無關(guān)，只與物系相平衡及進(jìn)出口濃度有關(guān)．C.與設(shè)備形式有關(guān),也與物系相平衡及進(jìn)出口濃度有關(guān).圓管的