化工原理复习题及答案.docx

1 .某精储塔的设计任务为：原料为F,X，耍求塔顶为Xn,塔底为X、,设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数H小，提床段上升蒸汽世增加，提储段下降液体呈1.'增加.精储段上升蒸汽量V不克,精馀段下降液体旧1.不克.（增加，不变，削减）2 .某二元志向溶液的连续精例塔,惚出液组成为X*096（摩尔分率）.精情段操作线方程为广075x+0.24.该物系平均相对挥发度u-2.2,此时从塔顶数起的其次块理论板上升蒸气组成为y2=.3 .某精储塔操作时，*X1,q,V保持不变，增加回流比R,则此时XU,加，X.1小.Djt小，1.八匚增篇.（增加，不变，削减）6 .静止、连续、同种的流体中，处在同一水平面上各点的压力均相等。7 .水在内径为105am×2.511w的直管内流淌，已知水的黏度为1.005mPas,密度为100Okgm1流速为1.ms,则&=流清类型为湍流8 .流体在圆形管道中作层流流淌，假如只将流速增加一倍，则阻力根失为原来的_4_倍：假如只将管径增加倍，流速不变，则阻力损失为原来的_1/4_倍。9 .两个系统的流体力学相像时，番诺数必相等。所以留诺数又称作，10 .求取对流传热系数经常用纲分析法,招众多影响因素组合成若干无因次数群数群，再通过试验确定各无因次数群之间的关系，即得到各种条件下的关联式.11 .化工生产中加热和冷却的换热方法有传导、对流和辐射_012 .在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近饱和蒸汽一便流体的温度,总传热系数K接近空气便流体的对流给热系数.13 .气液两相平衡关系将取决于以卜两种状况：(1)若p>p或OC则属于IMt过程(2)若p>p或C>>C则属于汲取过程14 .计算汲取塔的填料层高度，必需运用如卜.三个方面的学问关联计算:平衡线、掾作线、传质系数.15 .在肯定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为自由水；首先除去的水分为非结合水：不能用干燥方法除的水分为平衡水19 .精储过程是利用多次部分汽化和多次部分液化的原理进行完成的。20 .最小回流比是指整板无力时的回流比核限值；21 .由试验确定直管摩擦系数人与Re的关系。层潦区摩擦系数人与管壁粗粒度无关，和Re关系为一A/_Re湍流区，摩擦系数与_粗糙度及'/Re都有关。而完全湍潦区，摩擦系数A与一Re无关，仅与一粗糙度有关。22 .某液体在内彳仝为&的管路中桎定流淌，其平均流速为u,当它以相同的体积流fit通过内径为(Md产d2)的管路时，则其平均流速为原来的_4_倍。23 .流星增大时，潦体流经转了流星:计的阻力损失一不支24 .层流与湍流的本质区分是：层流无径向流淌，湍流有径向流淌25 .间壁式换热器的传热过程是对流、一导隽、一对流26 .对流体传热中普郎特准数式为Pr=CPWX,它反映一流体物性对对流传热的影响27 .在多层平壁秘定热传导中，通过各层的传热速率相同28 .压力下降温度一增高将有利了解吸的进行。汲取因数R表示操作线斜率1./G与平衡线得率之比。当AB1时，增加塔高，汲取率壮大29 .汲取操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数减小，传质推动力增大一.30 .作为干燥介质的湿空气，其预热的目的降低相对泡度、提高S1.度33 .饱和液体进料时，q-1.;1.'-jFV,=J1.=34 .在连续精微塔中，进行全回流操作，已测得相邻两板上液相组成分别为XnT=0.7,Xn=0.5（均为易挥发组份摩尔分率）。已知操作条件下相对挥发度=3,则yn=.X*,1=.以液相组成表示的第n板的单板效率En=.35 .某二元物系的相对挥发度=3,在具有理论板的精储塔内于全回流条件下作精馀塔操作，已知XC=O3,则y-=（由塔顶往下数）36 .图示吸液装置中，吸入管尺寸为。89mm3.5mm,管的下端位于水面下2m,并装有底阀及拦污网,该处的局部压头损失为。若截面2-2'处的真2g-2空度为322kPa,由1-1'截面至2-2'截面的压头损失为,工。求：（1）吸入22g管中水的流量，m,h,;（2）吸入口1-1'处的表压。37 .在一套管式换热器中，内管为砌BOmmxIOmin的钢管，内管中热水被冷却，热水流量为ISookg1.进口温度为80°C,出口为50°C0环隙中冷却水进口温度为20"C,出口温度为45°C,=4.186kJkgTOC1.总传热系数K=ISOoWmTK1.试求：（1）冷却水用量；（2）并流流淌时的平均温度差及所需的管了长度：（3）逆流流淌时的平均温度差及所需的管子长度.38 .用煤油从茉蒸气与空气的混合物中回收笨，要求回收9I%。入塔的混合气中，含米2%（摩尔分数）.入塔的煤油中，含米0.018%。溶剂用量为最小用量的1.6倍，操作温度为52,压力为Io1.kPa。平衡关系为y=0.4X,总传质系数Kra=O018kno1.m"s。入塔气体的摩尔流量为001.8kmo1.11s0求填料层高度。39 .用泵将水以568m7h的流量由水池送入水塔。已知水塔液而比水池液面高出13m,水塔和水池均通大气，输水管路均为"14X4mm无缝钢管，管长200m（包括全部局部阻力损失的当量长度）。摩擦阻力系数可取为002,此时泉的效率为72试求：（1）管内流速：（2）管路系统的总阻力损失；（3）泉的扬程：（4）泵的有效功率。40 .仃,套管式换热器,内管为454mmx2mm,外管为4116mm4mm的钢管。内管中苯被加热，苯进口温度为5O"C,出口为80«C。流量为35OOkgh1.套管中为p=196.IkPa的饱和水蒸气冷凝，冷凝的对流传热系数为I（XXX）W-tn-：K,.已知管内壁的垢阻为已OoO4m2KW管壁及管外侧热阻均可不计。米的密度为880kgm1.试求：（1）加热水蒸气用量：（2）管壁对苯的对流传热系数：（3）完成上述处理所需套管的有效长度“（cr=1.86kJ-kg'1,=0.145Wm',K',=0.39IOrPa$,/=88Okgm,p=196.IkPaT;饱和水蒸气的饱和温度/,=1196sC,汽化热r=2205kJ-kg）41 .以纯溶剂汲取某混合气体中的溶肽A,入塔气体量:为0031kmo"s.溶质的浓度为00417（摩尔比，下同），要求汲取率为96%己知塔径为1.2m,相平衡关系为J-1.5J,=0.077kao1./（m,s），且实际液气比为最小液气比的1.5倍。试求填料层高度。42 .20C的水密度为1000kgm粘度为10'Pa.s,以20a3h的流量在51×3un的水平管道内流过,在管路上某处流体静压强为1.5kgfCmY表压），若管路的同部阻力可略去不计，问距该处120111同一水平线下游处流体静压强为多少Pa?（Re=3×10,-1.×10'时，=0.3164Re°巧43 .某车间打算用一台离心泵将储槽内的热水送到敞门的高位槽内，已知管子规格为60X3.5E钢管，管内流速为2.511s,吸入管路的能量损失为236Jkg压山管路的压头损失为4mHX）（均包括全部的局部阻力损失在内），其余参数见附图示。试求该泵供应的有效功率。Pij=980kg,in-344 .接触法硫酸生产中用班化后的高温Sa混合气予热原料气（SO：及空气混合物），已知：列管换热器的传热面积为100m1.原料气入口温度匕=300C,出口温度”430S0：，混合气入口温度T.=560*C,两种流体的流量均为13000kgh,热损失为原料气所得热量的6%,设两种气体的比热均可取为1.05kJ.K,.kg1.,且两流体可近似作为逆流处理,求:1.SO,混合气的出口温度T*2.传热系数Kw/(mk)«45 .在某始终径为始6m的填料塔中,在20匕、76OranHg下，用清水对空气-磔混合气进行逆潦汲取操作,每小时向塔送入含NHJ.5m。质的混合气480m'(操作态)，要求乩的回收率为90%。已知20t的平衡关系为y=0.75x(x、y均为摩尔分率)，出塔溶液中NH、的浓度为平衡浓度的85缸试求：(I)出塔溶液中氨的浓度(用摩尔分率表示)：(2)水用量(kgh):(3)己知气相体积总传质系数Kra为0.09kmo1./(m,s),计鸵所需填料层高度(m)。46 .某厂打算选用规格为d>25X2.5mm,K3m的管子组成的列管式换热器来将25C的液体加热到401Co已知液体的流皮为36mh,相对密度为1.1,平均比热为2.9kJ(kgK),加热剂用41。K的饱和水蒸汽(走管外)其冷凝潜热为2155kJkg,冷凝水在饱和温度卜推出，此换热器的散热损失为21000w,传热系数K-660w/(m'K),试求：<1)加热剂的消耗员为多少kgh?(2)此换热器应用多少条管了组成？47.某厂用泵将地面上储池中密度为I100kgm'的碳液送至汲取塔顶经喷咀喷出，输液管与喷咀连接处的压强为022u1.(表压)。泵的吸入管为I08X4mm的钢管，管内流速为0.9ms:压出管径为56X3三的钢管。储槽中碱液深度为1.2m,池底至塔顶喷咀处的垂直距离为19m,取入=0.02,设吸入管路的BI力损失忽视不计，而压出管路直管总长为22m,各种局部阻力的当fit长度之和E1.=103m,求此泵的有效功率为多少kw?48.在套管换热器中，用10()C的水蒸汽将流率为1.500kgh的盐水，由20C加热至60C。盐水比热为25kJ(kg.K),加热内管平均直径为50mm,蒸汽对管壁的给热系数为K)Oo(W/(mK),管壁对盐水的给热系数为800W(n2.K).忽视管壁热阳，试求加热管的管长。49,在常压逆流操作的填料塔内,用纯溶剂S汲取混合气体中的可溶组分Ao入塔气体中A的摩尔分率为0.03,要求汲取率为90已知操作条件下的解吸因数为08,物系听从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为003(摩尔分率)。试计算：(1)操作液气比为最小液气比的倍数：(2)出塔液体的浓度：(3)完成上述分别任务所需的气相总传质单元数。50.20*C的水密度为1000kgm,粘度为10,Pa.s,以20m7h的流量在451X3mm的水平管道内流过,在管路上某处流体静乐强为1.5kgfcm'(表压),若管路的局部阻力可略去不计，问距该处120m同一水平线下游处流体净压强为多少Pa?(Re=3×IO5-IX10'时，=0.3164Re*w)51.对于间壁式换热以m,Cp1(T1-1.)=miCpj(t2-t1)=KAt.等式成立的条件是稳定传热一、无热损失、无相改变52 .在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若削减汲取剂用量，则传质推动力将一减小,操作线将蠡近平衡线。53 .某汲取塔中，物系的平衡线方程为y=2.Ox,操作线方程为y=3.5x+0.001,当y1=0.06,y2=0.0020时，XE,XF1.G=_3.6_.55.若将同转速的同型号离心泵分别装在条阻力很大，条阻力很小的管路中进行性能测知时，其测出泵的性能曲线才|国1.其实际供应管路的最大流量丕同A.过渡流B.层流C.湍流66 .一般状况下，温度上升，液体的粘度（B）；气体的粘度（A）。A,增大B,减小C.不变67 .离心泵铭牌上标明的是泵在（C）时的主要性能参数.A流量最大；C.效率最蛊；B.压头最大：D.轴功率最小。68 .对台正在工作的列管式换热涔,已知s=116W、J=I1.600W/<mk）,要提高传热系数（K）,最简洁有效的途径是（八）.A,设法增大;B.设法增大atC,同时增大和a”69 .湿空气经预热后，空气的熔增大，而（B）。.H,巾都上升；B.Ii不变降低：C.H,都降低70 .恒速干燥阶段，物料的表面温度等于空气的（B）。A.干球温度：B.湿球湿度：C.露点71 .离心泵的扬程是（D）A.实际的升扬高度B.泵的吸液高度C.液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D,单位重量液体出泵和进泵的机械能差值72 .间壁传热时，各层的温度降与各相应展的热阳（A）.成正比B.成反比C.没关系73 .当汲取质在液相中的溶解度甚大时，汲取过程主要受（A）限制，此时，总汲取系数K近似等于（）。.气膜：B.k；C.气液膜同时：D.k；E.液膜；F.K；74 .当离心泵内充溢空气时，将发生气缚现象，这是因为（B）.气体的粘度太小B.气体的密度太小C.气体比液体更简洁起漩涡D.气体破坏J'液体的连续性75 .若亨利系数E值很大，依据双膜理论，则可推断过程的汲取速率为（B）限制。A.气膜；B.液膜；C.双膜76 .对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时其溶解度系数H将（C）,亨利系数E将（C）.A.增加B.削减C.不变77 .通常所探讨的汲取操作中,当汲取剂用员趋于最小用房时,完成肯定的分率（D）.A.回收率趋向最高：B.汲取推动力趋向最大：C.操作最为经济：D.填料层高度趋向无穷大。80 .对于沸腾传热，工业生产一般应设法限制在（A）沸腾下操作。A.泡核B,稳定的膜状C.不稳定的膜状81 .流体在最小管径为乂流的相联管路中，则在其它管径中的流型为（）.湍流B.层潦C.可以是层潦或湍流D.无法推断82 .潦体在管路中作稔态流淌时，具有（D）特点。A.呈平缓的层流B.呈匀速运动C.在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等；D.任一截面处的流速、流量、用强等物理参数不随时间而改变83 .（C）是指当间壁两Iff1.冷、热潦体之间的温度为IK时，在单位时间内通过单位传热面枳，由热流体传给冷流体的热能。A.导热系数：B.对流传热系数：C.总传热系数84 .强化传热的主要途径是（八）,A.增大传热面积B.提高K值C.提高也。85 .对流传热方程中Q=AAt中，Wt是指（C）温度差。A.内壁与外壁B.冷热流体的平均C.壁面与流体间86 .对于逆流操作的汲取塔，其它条件不变，当汲取剂用量趋于最小用量时，则（D）oA.汲取推动力最大：B.汲取率最高；C.出塔气浓度最低：D.汲取液浓度趋F最高.87 .双膜理论认为汲取过程的阻力集中在（A）。A.两膜层中：B.界面上：C.液膜之中：D.气膜之中：88 .对于脱吸操作，其溶质在液体中的实际浓度（B）与气相平衡的浓度。A.小于；B.大于；C,等于：89 .将不饱和的空气在总压和湿度不变的状况下进行冷却而达到饱和时的温度，称为湿空气的（）.A.湿球温度：B.绝热饱和温度：C.露点90 .在干燥流程中,湿空气经预热器预热后，其温度（A），相对湿度）.A.上升：B,降低；C.不变91 .套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，假如蒸汽压力肯定，空气进口温度肯定，当空气流量增加时，传热系数K应（A）.A.增大，B,减小，C.基本不变。92 .在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进'出口湿度分别为tI、t2,蛇管外有热潦体稔定潦过,借搅拌器作用，使热潦体保持匀称温度T（T为热流体出口温度），如冷却蛇管长度增大倍,其它条件不变，问出口水温t：应（A）.A,增大B.减小C.不变D.不肯定93 .汲取操作中，当汲取剂用量趋于最小用量时，完成肯定的分率（DA.回收率趋向最商：B汲取推动力趋向最大；C.操作最经济：D.填料高度趋向无穷大。94 .传质单元数Nte（或XI1.（B）4A取决于物系、设备、填料几何特性和气、液流率等操作条件.B.与设备形式无美，只与物系相平衡及进出口浓度仃关.C.与设备形式有关，也与物系相平衡及进出口浓度有关.95.网管的摩擦系数卜=64R,公式的适用范围是（）。96 .为使U形乐差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差（p-p）的值（B）。A.偏大B.偏小C.越大越好97 .从流体静力学基本方程了解到U盘管压力计测量其压强差是（A）A.与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关B.与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关C.与指示液密度、液面高度无关，与I；形管粗细无关98.若将20C硫酸用18×3.5mm的无缝钢管输送，则硫酸达到湍流的最低流速为（D）。已知20*C时，硫酸的密度为1831kgm'粘度为25.4cP.A.0.135msB.1.5msC.0.15msD.1.35ms99 .在比较多的状况下，尤其是液一液热交换过程中，热阻通常较小可以忽视不计的是（D）。A.热流体的热阻；B,冷流体的热阻；C.冷热两种流体的热阻；D.金属壁的热阻。100 .流体与固体壁面间的对流传热，当热量通过U流内届时，主要是以（A）方式进行的。A.热传导B,对流传热C.热辐射101 .湍流体与器壁间的对流传热（即绐热过程）其热阳主要存在于（C）oA.流体内；B.器壁内；C.湍流体层流内层中；D.流体湍流区域内。102 .在干燥流程中,湿空气经预热器预热后，其温度（），相对湿度（）。A.上升：B.降低：C.不变103 .干燥进行的必要条件总干燥介质中水汽,（或其它蒸汽）的分压（）物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力。.等于；B.小于；C.大于104 .在肯定的干燥条件卜.，物料厚度增加，物料的临界含水量X,（），而干燥所需的时间（）。A.增加：B.削减：C.不变