化工原理复习题及答案.docx

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1、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，

2、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105am2.511w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

3、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pp或OC则属于IMt过程(2)若pp或CC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

4、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

5、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

6、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80C,出口为50C0环隙中冷却水进口温度为20C,出口温

7、度为45C,=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.ms。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1

8、3m,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5OC,出口为80C。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

9、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-kg1,=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0031kmos.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10Pa.s,以20a3h

10、的流量在513un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=310,-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

11、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

12、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d25X2.5mm,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/(mK),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？4

13、7.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

14、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

15、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=3IO5-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；