化工單元操作（課程）

本文格式為Word版，下載可任意編輯——化工單元操作（課程）考試樣卷A

一、填空題（3×15=45分）

1.在滾動系統(tǒng)內(nèi)，處在同一水平面上的各點的壓力(一定或不一定)()不相等。2.蒸發(fā)操作按壓力分為()和()，后者主要用于熱敏性混合物分開。

3.離心泵的安裝高度必需()允許安裝高度，否則將發(fā)生()現(xiàn)象，它是由于被輸送液體在泵體內(nèi)()造成的。

4.加強(qiáng)對流傳熱的關(guān)健是()的厚度，譬如，()流速，()改變流向。5.對于表面氣化控制的枯燥過程，要改變枯燥速率，應(yīng)改變()；對于內(nèi)擴(kuò)散控制的枯燥過程，要改變枯燥速率，應(yīng)改變()。

6.對空氣進(jìn)行預(yù)熱的目的是()。由于經(jīng)過預(yù)熱，空氣的()升高了，()下降了。

7.流體的滾動型由()判定，當(dāng)其值大于4000時為()；其值小于2000時為()。

8．為了儉約加熱蒸汽用量，人們經(jīng)常采用()蒸發(fā)。但效數(shù)越多，()越高，因此并不是效數(shù)越高越好。

9．Q=KAΔt中，Δt表示()。Q=λAΔt/δ中，Δt表示()。Q=αAΔt中，Δt表示()。10．用水冷凝乙醇蒸汽，則該換熱器的傳熱系數(shù)接近于()一側(cè)的對流傳熱系數(shù)，換熱面的溫度接近于()的溫度。

11．厚度為200mm的磚壁，在其內(nèi)外壁溫度差為400K時，其每平方米磚壁的導(dǎo)熱量為1600W/m2，則該磚壁的導(dǎo)熱系數(shù)是()W/m·K。

12．讓不飽和空氣與只含非結(jié)合水的物料相接觸，則平衡含水量()。13．蒸發(fā)器由()室和()室構(gòu)成，前者的作用是()供熱；后者的作用是()。14．對于不飽和的濕空氣來，其干球溫度()濕球溫度()露點溫度。15．制造換熱器的材料的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)當(dāng)()越好；保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)當(dāng)()越好。

二、判斷題（2×5=10分，正確者打√；錯誤者打×）

1．流體總是由高向低滾動的。()2．恒溫傳熱一定是穩(wěn)定傳熱。()3．用不飽和空氣枯燥含有結(jié)合水的濕物料，則平衡含水量一定為結(jié)合水份。()4．兩物體間的傳熱必需借助于一定的介質(zhì)才能實現(xiàn)。()5．在常溫下，蒸發(fā)是不能進(jìn)行的。()

三、在單效蒸發(fā)器中，每小時將1500kg的某水溶液從10%（質(zhì)量分率，下同）連續(xù)濃縮至30%。已知，原料液的比熱為3.77kJ/kg·K；在操作壓力下，蒸發(fā)器內(nèi)溶液的沸騰溫度是80℃、水蒸汽的冷凝潛熱為2320kJ/kg；加熱蒸汽的冷凝潛熱為2204kJ/kg；蒸發(fā)器的熱損失為1200W。試求：⑴水份的蒸發(fā)量（5分）

⑵原料液的進(jìn)料溫度為80℃時，加熱蒸汽的耗量（5分）

四、一單殼程單管程列管式換熱器，由長3m,直徑為Φ25×2.5mm的鋼管束組成。苯在換熱管內(nèi)滾動，流量為1.5kg/s，由80℃被冷卻到30℃。冷卻水在管外滾動，進(jìn)口溫度為20℃，出口溫度為50℃。已知水側(cè)和苯側(cè)的給熱系數(shù)分別為1700W/m2·K和900W/m2·K，苯的比熱為1.9kJ/kg·K,鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45W/m·K，污垢熱阻和熱損失均忽略不計。試求該列管換熱器的管子數(shù)目。（20分）

五、在枯燥器中，將某物料從干基含水量（下同）0.15枯燥至0.01。已知枯燥器的生產(chǎn)能力為250kg濕物料/h(以枯燥產(chǎn)品計)；濕物料進(jìn)口溫度為15℃、出口溫度為40℃；熱空氣的進(jìn)口溫度為90℃、濕度為0.0073kg水蒸汽/kg絕干空氣；熱空氣的出口溫度為50℃；熱損失為3.2kW；絕干物料的比熱為1.156kJ/kg·K；氣溫為18℃。試求：⑴絕干空氣的消耗量。（4分）

⑵空氣離開枯燥器時的濕度。（8分）⑶枯燥效率。（3分）

考試樣卷B

一、名詞解釋：（2.5×4=10分）1．分子擴(kuò)散

2．恒摩爾流假定3．填料層的比表面積4．泡沫夾帶

二、填空：（4×10=40分）1．相對揮發(fā)度為2.45的物系在全回流下，用理論板精餾分開，測得xn＝0.4,則yn＝()；xn-1＝()。

2．在回流比、相對揮發(fā)度、進(jìn)料組成及產(chǎn)品組成均不變的前提下，若進(jìn)料狀態(tài)不變而進(jìn)料量增加，則所需的理論板數(shù)()（增加、減少、不變）；若進(jìn)料量不變而進(jìn)料狀態(tài)改變，則所需的理論板數(shù)()（改變、不變）；

3．某低濃度吸收過程的氣膜吸收系數(shù)kG＝9.87×10-7kmol/(m2·h·Pa);液膜吸收系數(shù)kL＝0.25m/h；溶解度系數(shù)H＝0.00150kmol/(m3·Pa)。則氣相總吸收系數(shù)KG＝()；該過程為()膜控制過程。

4．在吸收相平衡圖上，吸收操作線總是位于相平衡線的()(上方、下方)；解吸操作線總是位于相平衡線的()(上方、下方)。5．蒸餾分開的依據(jù)是()；吸收分開的依據(jù)是()。

6．欲得到一定濃度的溶液，易溶氣體所需的分壓()(高、低)，其依據(jù)是()定律。

7．理想溶液的組成為0.4，則其中A組份的揮發(fā)度為()(A組份的飽和蒸汽壓為168kPa)；若此溶液為實際溶液，則其中A組份的揮發(fā)度為()(168、420、無法確定)。

8．在其它條件不變的狀況下，增加液氣比，則操作線()（遠(yuǎn)離、靠近）平衡線，吸收推動力()(增加、減少)。

9．()和()是精餾得以進(jìn)行的必不可少的條件。10．霧沫夾帶是()。液面落差主要受()的影響。

三、問題簡答（每題5分，共10分）

1．填料分層裝填的目的是什么？為了達(dá)到預(yù)期目的，還要使用什么設(shè)備？2．分析精餾塔連續(xù)穩(wěn)定操作時，溫度、壓力及組成是如何分布的？為了控制塔頂餾出液的組成不變，可以如何實現(xiàn)？

四、計算題（40分）1．若連續(xù)精餾的操作線方程為：y＝0.75x＋0.2075，δ線方程為：y＝－0.5x＋1.5xF。試求：

⑴回流比（4分）；⑵餾出液組成（2分）；

⑶料液中氣液兩相的摩爾數(shù)之比(4分)。2．連續(xù)精餾分開某混合液，處理量為108kmol/h。相平衡曲線及有關(guān)數(shù)據(jù)見右圖，試求：

⑴產(chǎn)品的流量及進(jìn)料狀態(tài)參數(shù)（5分）；⑵用作圖法求取需要的實際板數(shù)，設(shè)總板效率為0.55(5分)。

3．在吸收塔內(nèi)用清水吸收空氣－丙酮中的丙酮。設(shè)操作壓力為1atm、操作溫度為20℃,混合氣中丙酮的分壓為45.5mmHg，混合氣按純空氣量計為1400m3/h(操作狀態(tài))，水的用量168kmol/h,丙酮的回收率為98%，相平衡關(guān)系為Y*＝1.68X，氣相總吸收系數(shù)KY＝0.4kmol丙酮/(m3·h)，空塔氣速為1.442m/s,填料層的比表面積為204m2/m3。試求：⑴水的最小用量（8分）？⑵塔徑（4分）；

⑶填料層高度。設(shè)所有填料表面均為有效（8分）。

流體滾動——測試題

選擇題

1.常壓下氣體的密度可按理想氣體狀態(tài)方程式來計算。當(dāng)式中的氣體常數(shù)R=8.314kJ/（kmol·K）時，氣體的壓強(qiáng)的單位必需為（）。A、Pa；B、kPa；C、MPa；D、kgf/cm2

2.設(shè)備內(nèi)絕壓為300mmHg，其真空度為（）mmHg（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg）。

A、450；B、1050；C、460；D、-450

3.一設(shè)備表壓為460mmHg，另一設(shè)備的真空表讀數(shù)為300mmHg，兩設(shè)備的壓強(qiáng)差為（）kPa（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3kPa）。A、760；B、101.3；C、160；D、21.3

4.液體的溫度升高粘度（）；氣體的溫度升高粘度（）。A、不變；B、減??；C、增大；D、不定

5.液體的密度與壓力（），溫度升高液體密度（）。A、無關(guān)；B、增大；C、減??；D、不定

6.壓力增加氣體密度（），溫度升高氣體密度（）。A、不定；B、增大；C、減??；D、不變

7.設(shè)備內(nèi)表壓為350kPa，其絕壓為（）kPa（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?00kPa）。A、450；B、250；C、460；D、-450

8.流體的粘度越大，流體內(nèi)部質(zhì)點之間的內(nèi)摩擦力（）。A、不變；B、越大；C、越??；D、不定

9.對不可壓縮流體，當(dāng)體積流量一定時，流速與管徑的2次方成反比；若體積流量不變，管徑減小一倍，管內(nèi)流體流速為原來的()倍。A、4；B、5；C、2；D、1.75

10.流體的流量不變，將管徑增加一倍，則雷諾數(shù)為原來的()倍。A、1/2；B、2；C、4；D、1/4

11.流體的流量不變，僅將管長增加一倍，則滾動阻力為原來的()倍。A、1/2；B、2；C、4；D、1/4

12.當(dāng)雷諾數(shù)Re4000時，流體的滾動型態(tài)為()。

A、層流；B、定態(tài)滾動；C、湍流；D、非定態(tài)滾動

13.當(dāng)氣體壓強(qiáng)增加一倍時，此時氣體的密度為原來的()倍。A、1倍；B、2倍；C、4倍；D、8倍

14.空氣在10℃時的粘度為()，100℃時的粘度為()。A、0.0219cP；B、5.12cP；C、55.3cP；D、0.0177cP

15.當(dāng)流體在管內(nèi)的流速改變時，阻力損失與流速的一次方成正比，管內(nèi)的流體滾動型態(tài)為()。

A、層流；B、湍流；C、過渡流；D、自然對流

16.流體在圓形管內(nèi)作層流滾動時，管中心處的流體質(zhì)點流速為管內(nèi)平均流速的()倍。

A、1/2；B、1；C、2；