《化工原理》下册试题
一、填空与选择(本大题24分,每小题2分)1.在二元混合液的精馏中,为达一定分离要求所需理论板数随回流比的增加而减少,当两段操作线的交点落在平衡线上时,所需的理论板数为无穷多块理论板,相应的回流比为最小回流比。
2.湿空气在预热过程中不变化的参数是 c 。A焓;B相对湿度;C露点温度;D湿球温度。
指出“相对湿度、绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中,哪一个参数与空气湿度无关:露点温度。
3.当分离要求和回流比一定时,在五种进料状态中过冷进料的q值最大,此时,提馏段操作线与平衡线之间的距离最
远,在五种进料中,分离所需的总理论板数最少。
4.若仅仅加大精馏塔的回流量,会引起以下的结果是:.A 。
A.塔顶产品中易挥发组分浓度提高B.塔底产品中易挥发组分浓度提高C.提高塔顶产品的产量
5.在吸收操作中,下列各项数值的变化不影响吸收系数的是:A 。
A.传质单元数B.气液流量C.塔的结构尺寸
6.对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔填料增高一些,则塔的传质单元高度H OG基本不变,传质单元数N OG增加。(增加、减少,基本不变)8.为了保证板式塔正常操作,雾沫夹带量的限定量为e<0.1kg液体/kg气体,液相负荷上限的限定为
≮3~
5s 。
9.气体通过塔板的阻力可视作是气体通过干板阻力、气体通过液层表
和
表面张力引起的阻力之和。10.在吸收操作中,对溶解度很大的气体属气膜
控制,对难溶气体则属液膜控制。11.精馏过程设计时,增大操作压强,则相对挥发度减小,塔顶温度增加,塔底温度
增加
(增大,减小,不变,确定)
12.在多组分精馏时需确定关键组分,通常塔顶规定重关键组分的组成,塔底规定轻
关键组分的组成。(轻、重)
二、(本题24分)
有苯和甲苯混合物,含苯0.40,流量为1000 kmol/h,在一常压精馏塔内进行分离,要求塔顶馏出液中含苯90%以上(以上均为摩尔分率),苯回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流,取回流比为最小回流比的1.5倍。已知相对挥发度α= 2.5,试求:
(1)塔顶产品量D;
(2)塔底残液量W及组成x w;
(3)最小回流比;
二、(本题24分)
⑷精馏段操作线方程和提馏段操作方程
三、(本题10分)
在填料吸收塔中,用清水处理含SO2的混合气体,进塔气体中含有SO2为7.8%(摩尔%),其余为惰性气体。吸收剂用量比最小吸收剂用量大65%,要求每小时从混合气体中吸收2000 kg的SO2,在操作条件下,气液的平衡关系为Y= 26.7X。计算每小时吸收剂用量为多少kmol?(SO2的分子量为64)。
三、(本题10分)
四、(本题20分)
在逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收混合气体中的溶质组分。进塔气体中溶质组成为0.03(摩尔比,下同),吸收率为99%。出塔液相中溶质组成为0.013。操作压力为101.3 kPa,温度27℃,平衡关系为Y= 2X(Y、X为摩尔比)。若已知单位塔截面上惰性气体流量为0.015kmol/(m2·s),气相体积吸收总系数为1.42 kmol/(m3·h·kPa),试求所需的填料层高度。
四、(本题20分)
五、(本题12分)
在一连续干燥器中盐类结晶,每小时处理湿物料为1000 kg ,经干燥后物料的含水量由40%减少至5%(均为湿基),以热空气为干燥介质,初始湿度H 1为0.009 kg 水/kg 绝干气,离开干燥器时湿度H 2为0.039 kg 水/kg 绝干气,假定干燥过程中无物料损失,试求:
(1)水分蒸发量W (kg 水/h );
(2)空气消耗量L (kg 绝干气/h ),原湿空气消耗量L ′(kg 原空气/h ); (3)干燥产品量。 五、(本题12分)
一、 填空与选择(本大题24分,每小题2分) 1.减少,无穷多块 2.c ,露点温度 3.过
冷,最远,最少 4.A 5.A 6.基本不变,增加 7.A 8.e<0.1kg 液体/kg 气体,
≮3~5s
9.气体通过干板阻力,气体通过液层、表面张力引起的
10.气膜,液膜 11.减小,增加,增加 12.重,轻
二、(本题24分)
⑷精馏段操作线方程和提馏段操作方程
三、(本题10分)
四、(本题20分)
五、(本题12分)
2、(2分)对现有一个精馏塔,若将其回流比增大时,则需要的理论板数会______,产品的浓度会______。
3、(6分)某连续精馏塔,已知其精馏段操作线为y=0.80x+0.172,有塔顶产品量为100 kmol/h ,则馏出液组成xD =______,塔顶上升蒸气量V =______。5、(2分)吸收操作中,当气液两相达到平衡时,其吸收推动力______, 吸收速率______。6、(2分)在选择吸收剂时,首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有______。
7、(4分)气体的溶解度随______的升高而减少,随______的升高而增大, 所以______对吸收操作有利。
8、(2分)对于难溶气体的吸收过程,其主要阻力
在______,其吸收速率由______控制。9、(2分)能用普通精馏分离混合物的条件是______,能用萃取分离混合物的条件是______。
10、(3分)请列举三种常见的塔板(类型):______、______、。2、(5分)试比较实际精馏塔中第n 块和
第(n+1)块理论板上的汽、液轻组分组成(xn ,yn ,xn+1,yn+1)的数值大小,并说明理由。
化工07、06级C考 一.填空与选择(29分) 1.精馏过程是利用______________________________________的原理而进行的;最小回流比是指______________________ 的回流比。 2.精馏时,进料状态有_________种;若进料时气液摩尔流量比相等,则q=_________; q 值最大的进料是_________进料。 3.某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于______;塔顶产品量等于________。 4.精馏塔顶部某理论板上液相泡点温度为t1,汽相露点温度为t2;塔底部某理论板上液相泡点温度为t3,汽相露点温度为t4。试比较下述每组温度的关系。 t1 t2 ,t2 t3 ,t3 t4 ,t1 t4 (>、=、<) 5.恒沸精馏与萃取精馏都需加入添加剂(第三组分),其目的是__________ ____________________。 6.筛板塔,泡罩塔,浮阀塔相比较,造价最便宜的是_________;操作弹性最大的是_________; 单板压力降最大的是_________。 7. 一般而言,两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在__________单元操作中,而A在B中单向扩散体现在__________单元操作中。 8.气体吸收计算中表示填料设备(填料)效能高低的一个量是________,而表示传质任务难易程度的一个量是________。 9.解吸时,溶质由_________向_________传递,若要有利于该过程进行,压力应________,温度应________。 10.在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将_________,操作线将_________平衡线。 11.对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则塔的传质单元高度H OG将 _________,传质单元数N OG将_________(增加、减少、不变) 12.流量按双膜理论,用清水吸收氨气时,传质阻力主要集中在________。(两相界面、气膜、液膜、液相主体区) 13.萃取时,分配系数Ka>1表示:__________ __________ 。二.计算题(8分) 在总压为101.3kpa时,95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为155.7kpa与63.3kpa,试求: (1)平衡时,苯的汽相组成及苯的液相组成(均以摩尔分率表示); (2)苯与甲苯的相对挥发度。 三、计算题(22分) 有一逆流填料吸收塔,塔径为0.5m,用纯溶剂吸收混合气中的溶质,入塔混合气体量为100kmol/h,其溶质浓度为0.01(摩尔分率),回收率要求达到90%,塔内液气比为1.4,气液平衡关系Y=X。又测得气相总体积传质系数为0.15kmol/m3·s,试求:
化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题(共15空,每空2分,共30分) 1. 一容器真空表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强和表压强(以kpa 计)分别为:(90kpa)和( -10kpa)。 2. 热传导只发生在固体和(静止)的或(滞)流动的流体中。 3. 物体的吸收率越(大),其辐射能力越(大)。(填大或小) 4. 蒸发中以(二次蒸汽)是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的(不挥发溶质)、液柱的(静压头)和管路(阻力)所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强(以kpa计)为:(90kpa)。 7. 对于同种流体,自然对流时的对流传热系数比时的(小)。(填大或小) 8. 物体的吸收率越大,其辐射能力越(大),所以黑体的辐射能力比灰体的(大)。(填大或小) 9. 蒸发操作所用的设备称为(蒸发器)。 10. 按二次蒸汽是否被利用,蒸发分为(单效蒸发)和(多效蒸发)。 二、选择题(共5题,每题2分,共10分) 1. 对吸收操作有利的条件是:(D) A. 操作温度高、压强高; B. 操作温度高、压强低; C. 操作温度低、压强低; D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板(A ),液相温度较下层塔板() A. 高,低; B. 低,高; C. 高,高; D. 低,低 3. (D )是塔内气液两相总体上呈逆流流动,而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图; B. 板式塔的设计过程; C. 板式塔的恒摩尔流要求; D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的(C)及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度; B. 流速、压强、湿度; C. 流速、温度、湿度; D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?(B) A. 平衡水一定是自由水; B. 平衡水一定是结合水; C. 自由水一定是结合水; D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( C)时,不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为( A )时,可以采用精馏方法
中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分,占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ,当地大气压为101kPa,则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为Pa,真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒,分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降,若系统温度升高,则其在水中的沉降速度将,在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于,润湿周边等于,当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中,最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一
7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90o C,出口温度为50o C,冷水进口温度为15o C,出口温度为53o C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑,颜色较浅; B?表面粗糙,颜色较深; C?表面粗糙,颜色较浅; D?表面光滑,颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大,致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) , A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m,切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数K c为?
1.(20分)有立式列管式换热器,其规格如下:管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm,为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽,从饱和温度46℃冷却到10℃,CS2 走管外,其流量为250 kg/h,其冷凝潜热为356 kJ/kg,液体CS2的比热为 1.05 kJ /(kg·℃ );水走管内与CS2成总体逆流流动,冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数(以外表面积为基准)分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/(m2·℃),问此换热器是否适用? 1.解:CS2冷凝的热负荷:Q冷凝=250×356=89000kJ/h=24.72 KW CS2冷却的热负荷:Q 冷凝=250×1.05×(46-10)=9450kJ/h =2.6 KW 总热负荷Q 为:Q=24.7+2.63=27.3 KW 冷却水用量q m2 为:q m2=27.3 =0.261kg/s=940kg/h 4.187×(30-5) 设冷却水进入冷却段的温度为t k,则有:0.261×4.187×(t k- 5)=2.6KW 解之得:t k=7.38℃,则:(5 分) 冷凝段对数平均温差:Δ t m=(46-30)-(46-7.38) =25.67℃ ln46 -30 46-7.38 所需传热面积: A 冷凝=24.7/232.6×10-3×25.67= 4.14m2,(5 分) 冷却段对数平均温差:Δ tm=(46-7.38)-(10-5)= 16.45℃ ln 46-7.38 (5 分)10-5 所需传热面积: A 冷却= 2.6/116.8×10-3×16.45= 1.35m2, 冷凝、冷却共需传热面积:Σ A i=4.14+ 1.35=5.49m2, 换热器实际传热面积为:A0=30×3.14×0.025×3=7.065>ΣA i ,所以适宜使用。(5分) 2.(20 分)某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成,将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ,加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝,其汽化潜热为2178kJ/kg ,苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3,粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s,导热系数λ为0.148 W/m·K,热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计,蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求: (1)水蒸汽用量(kg/h );(4分) (2)总传热系数K(以管外表面积为准);(7 分) (3)换热器所需管子根数n及单根管子长度L。(9 分)
化工原理期末考试试卷(下)A 2004.6 一、概念题(30分)(填空题每空1分,选择题每题1分) 1.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm,E2=0.011atm,E3=0.00652atm,则__________。 (A) t1 化工原理试卷及答案 1填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.某容器内的绝对压强为200 kPa ,当地大气压为101.3 kPa ,则表压为______。 2.在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3.热量传递的基本方式有 、 和 。 4.吸收因子A 可表示为 ,它是 与 的比值。 5.空气的干球温度为t ,湿球温度为t w ,露点温度为t d ,当空气的相对湿度等于1时,则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6.吸收操作一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的;精馏操作则一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7.恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8.全回流(R = ∞)时,精馏段操作线的斜率为 ,提馏段操作线的斜率为 ,对相同的x D 和x W ,部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题(每小题 2 分,共 20 分) 1.不可压缩流体在圆管内作稳定流动,流动速度与管径的关系是 ( ) A . 21221()u d u d = B .2112 2 ()u d u d = C . 11 22 u d u d = D . 12 21 u d u d = 2.离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 ( ) A .效率一定 B .功率一定 C .转速一定 D .管路(l +∑l e )一定 3. 对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=11600 W?m -2?K -1 ,α2=116 W?m -2?K -1,要提高总传热系数K ,最简单有效的途径是 ( ) A .设法增大α1 B .设法增大α2 C .同时增大α1和α2 D .不确定 4.在降尘室内,要使微粒从气流中除去的条件是 ( ) 最新2019—最新2019—2020(1)化工原理试卷B 及答案 2014 ~ 2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师: 陆杰、刘锡建、王远强 学院 化学化工学院 班级 姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理(二)》课程试卷B 参考答案 (本卷考试时间 120 分钟) 一、 填空题(每空1分,共20分) 1、蒸馏是利用各组分挥发度不同 将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作,两组分蒸馏中,相对挥发度差异越___大____,分离越易;相对挥发度___等于1_____时不能用普通精馏方法分离. 2、在精馏塔中当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时,该塔板称为理论板 ,精馏塔的塔顶温度总是低于 塔底温度. 3、总压为99.7kPa ,100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是179.18kPa 和74.53kPa ,平衡时苯的液相组成为___0.241_____(以摩尔分数表示),苯与甲苯的相对挥发度为_____2.40________. 值最大,此时分离所需的理 q 进料的 过冷液体 当分离要求和回流比一定时,、4. 最少 论板数 5、对于同一种溶质,溶解度随温度的升高而减小 ,加压 和降温 对吸收操作有利. 6、根据双膜理论,水吸收空气中氨的过程属_____气膜______ 控制过程;水吸收空气中CO 2的过程属_____液膜_____ 控制过程;上述两种气体中, CO 2吸收可以采用化学吸收 ,可显著提高吸收速率. 7、在吸收操作中,气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则操作线将_____靠近______平衡线,传质推动力将___减小_______. 8、当不饱和湿空气温度升高时,湿球温度 升高 ,相对湿度降低 ,露点不变 . 新乡学院2011 — 2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A 卷 课程归属部门:化学与化工学院 试卷适用范围:09化学工程与工艺(本科) 、填空(每题1分,共30 分) 1.吸收操作是依据 ,以达到分离均相 气体混合物的目的。 2.干燥速率曲线包括:恒速干燥阶段和 的表面温度等于空气的 阶段。在恒速干燥阶段,物料 温度,所干燥的水分为 3.二元理想物系精馏塔设计,若q n,F 、 饱和蒸汽进料,贝U 最小回流比 水分。 X F 、 X D 、 X w 、 定,将饱和液体进料改为 ,若在相同回流比下,所需的理论板 ,塔釜热负荷 _______ ,塔顶冷凝器热负荷 _____ 4.已知精馏段操作线方程 y=0.75x+0.2,则操作回流比 R= X D = ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021,则X w = 5.若x*-x 近似等于X i - X ,则该过程为 控 制。 ,馏出液组成 6.用纯溶剂逆流吸收,已知q n,l /q n,v =m,回收率为0.9,则传质单元数 N O = 7.蒸馏在化工生产中常用于分离均相 混合物,其分离的依据是根 1 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为—— K G k G Hk L 近似为 控制。 ,当H __ 时(很大、很小), 1 -可忽略,则该过程 Hk L 9.在常压下,X A 0.2 (摩尔分数,下同)的溶液与y A m 2,此时将发生 10.在分离乙醇和水恒沸物时,通常采用 无水乙醇从塔 0.15的气体接触,已知 精馏,加入的第三组分 (顶、底)引出。 11.塔的负荷性能图中包括5条线,这5条线包围的区域表示 12.全回流操作时回流比R 等于 13.板式塔漏液的原因是 ,精馏段操作线方程为 ,溢流堰的作用 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w 、干球温度t 、露点温度t d 之间的关系为 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0,在全回流下,从塔顶往下数对第 n,n 1层塔板取样测得X n 0.3,则y 、选择题(每题2分,共30 分) ,y n 1 1.在恒定干燥条件下将含水 20%(干基,下同)的湿物料进行干燥,开始时 干燥速度恒定, 当干燥至含水量为 5%寸,干燥速度开始下降,再继续干 燥至物料衡重, 水量为( (A ) 5% 并设法测得此时物料含水量为 0.05%,则物料的临界含 ),平衡含水量 ( (B ) 20% (C ) 0.05% (D)4.95% 模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为 _0 _______,临近管壁处存在层流底层,若 Re 值越大,则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体,目的是为了防止 气缚 现象发生;而且离心泵的安装高度也不能 够太高,目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数,而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 (大、小)一侧的:?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于:.值 大 (大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的 导热系数愈小,则该壁面的热阻愈 大 (大、小),其两侧的温差愈 大 (大、小)。 7、 Z= (V/K v a. Q ) .(y 1 -丫2 )/ △ Y m 式中:△ Y m 称 气相传质平均推动力 ,单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;(Y i — Y 2) / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况,可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有:溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置,由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ,其值愈大,萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动,则各截面上的( 6、某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动) 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中,常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ,出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时,则( B )。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列(A )不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度( )耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ,使空气温度由20 C 升至80 C, 化工原理试题库 试题一 一:填空题(18分) 1、 某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动,其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时,常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围 为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。 二:问答题(36分) 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损 失变为原来的多少倍? 2、 何谓气缚现象?如何防止? 3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度? 4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问: (1) 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度? (2) 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数? (3) 那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么? 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 6、单效减压蒸发操作有何优点? 三:计算题(46分) 1、 如图所示,水在管内作稳定流动,设管路中所有直管管路的阻力糸数为03.0=λ,现发现压力表 上的读数为052mH ,若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数? 2、 在一 列管式换热器中,用冷却将C 0100的热水冷却到C 050,热水流量为h m 360,冷却水在管 内 流动,温度从C 020升到C 0 45。已 知传热糸数K 为C m w .20002 , 换热管为mm 5.225?φ的钢管,长 为3m.。求冷却水量和换热管数 (逆流)。 第八章课堂练习: 1、吸收操作的基本依据是什么?答:混合气体各组分溶解度不同 2、吸收溶剂的选择性指的是什么:对被分离组分溶解度高,对其它组分溶解度低 3、若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为难溶气体。 4、易溶气体溶液上方的分压低,难溶气体溶液上方的分压高。 5、解吸时溶质由液相向气相传递;压力低,温度高,将有利于解吸的进行。 6、接近常压的低浓度气液平衡系统,当总压增加时,亨利常数E不变,H 不变,相平衡常数m 减小 1、①实验室用水吸收空气中的O2,过程属于(B ) A、气膜控制 B、液膜控制 C、两相扩散控制 ②其气膜阻力(C)液膜阻力A、大于B、等于C、小于 2、溶解度很大的气体,属于气膜控制 3、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则1/Ky=1/ky+ m /kx 4、若某气体在水中的亨利常数E值很大,则说明该气体为难溶气体 5、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG,当(气膜阻力1/HkG) 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。 1、低含量气体吸收的特点是L 、G 、Ky 、Kx 、T 可按常量处理 2、传质单元高度HOG分离任表征设备效能高低特性,传质单元数NOG表征了(分离任务的难易)特性。 3、吸收因子A的定义式为L/(Gm),它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比 4、当A<1时,塔高H=∞,则气液两相将于塔底达到平衡 5、增加吸收剂用量,操作线的斜率增大,吸收推动力增大,则操作线向(远离)平衡线的方向偏移。 6、液气比低于(L/G)min时,吸收操作能否进行?能 此时将会出现吸收效果达不到要求现象。 7、在逆流操作的吸收塔中,若其他操作条件不变而系统温度增加,则塔的气相总传质单元高度HOG将↑,总传质单元数NOG 将↓,操作线斜率(L/G)将不变。 8、若吸收剂入塔浓度x2降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率↑,出口气体浓度↓。 9、在逆流吸收塔中,吸收过程为气膜控制,若进塔液体组成x2增大,其它条件不变,则气相总传质单元高度将( A )。 A.不变 B.不确定 C.减小 D.增大 吸收小结: 1、亨利定律、费克定律表达式 2、亨利系数与温度、压力的关系;E值随物系的特性及温度而异,单位与压强的单位一致;m与物系特性、温度、压力有关(无因次) 3、E、H、m之间的换算关系 4、吸收塔在最小液气比以下能否正常工作。 5、操作线方程(并、逆流时)及在y~x图上的画法 6、出塔气体有一最小值,出塔液体有一最大值,及各自的计算式 7、气膜控制、液膜控制的特点 8、最小液气比(L/G)min、适宜液气比的计算 9、加压和降温溶解度高,有利于吸收 减压和升温溶解度低,有利于解吸 模拟试题一 1当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为395 mmHg。测得另一容器内的 表压强为1360 mmHg,则其绝对压强为2105mmHg ____ 。 2、流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为0 ,临近管壁处存在层流底层,若Re值越大,则该层厚 度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体,目的是为了防止气缚现象发生:而且离心泵的安装高度也不能 够太高,目的是避免汽蚀现象发生。4、离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数,而壁温接近于 饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻_大(大、小)一侧的:?值。间壁换热器管壁温度t w接近于:?值大(大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈小,则该壁面的热阻愈大(大、小),其两侧的温差愈大(大、小)。 7、Z=(V/K Y a. Q.(y i —Y2)/ △ Y m,式中:△ Y m称气相传质平均推动力,单位是kmol吸收质/kmol惰气;(Y i—丫2) /△ Y m称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况,可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、______________________________________________________________________________________ 蒸发过程中引起温度差损失的原因有:溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。____________________________ 11、工业上精馏装置,由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—,其值愈大,萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中,常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压;干燥过程是热量传递和质 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动,则各截面上的( D ) A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa,出口压力表的读数为100kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为 (A A. 50 B. 150 C. 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时,则( B )。A ?吸入管路的阻力损失减小 C .泵入口处真空度减小 D .泵工作点的扬程升高 4、下列(A )不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 C .改变活塞冲程D.改变活塞往复频率 5、已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度( B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D )耐火砖的黑度。 ,使空气温度由20 C升至80 C, 天津工业大学2011~2012第1学期 09级(化工、制药、材料)化工原理(下)期末试卷A 班级____姓名____学号_____成绩____ 题号一二三四五总分 满分2020242016 得分 阅卷人 一、填空题(每空1分)总分[20]得分[] 1.在精馏塔的设计中,回流比越(____),所需要的理论板数量越多,其操作的能耗越(____)。 2.A、B组成的理想溶液,A组分的摩尔分率x A=0.3,两组分的饱和蒸气压分别为poA=150kPa,poB=60kPa,则其相对挥发度 的值为(____),A组分在气相的分压为(__ __)。 3.精馏操作过程中,如果采用全回流,则回流比R=(____),此时精馏段和提馏段操作线方程均为(____)。 4.二组分连续精馏,精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245,提馏段操作线方程为y=1.25x-0.02,当q=1时,x F=(____),x W=(____)。 5.同一种气体溶解于同一种溶剂中,当操作温度降低时,Henry定律中的溶解度系数H的变化趋势为()。 6.在101.3kPa,20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为y*=0.94x,若含氨0.094摩尔分 =0.05的氨水接触,则发生()过程。 数的混合气和组成x A 7.在吸收操作中,吸收塔某一截面气相中溶质的浓度为Y i,与液相浓度X i相平衡的浓度为Y i*,则总推动力为()。 8.用纯溶剂吸收某溶质气体,并且Y=2X,要求回收率φ=80%,若操作液气比是最小液气比的1.2倍,则操作液气比为()。 9.在逆流吸收塔中,进、出塔的气相摩尔比分别为Y1=0.09和Y2=0.01,进塔液体为纯溶剂,若吸收的操作线与平衡线平行,则塔的平均推动力为ΔY m=(),传质单元数的N OG=()。 ·流体 流动部分 1.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔,其中心距罐底1000 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ,问至少需要几个螺钉(大气压力为101.3×103 Pa )? 解:由流体静力学方程,距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图 解:(1)A点的压力 (2)B点的压力 3、如本题附图所示,水在管道内流动。为测量流体压力,在管道某截面处连接U管压差计,指示液为水银,读数R=100毫米,h=800mm。为防止水银扩散至空气中,在水银液面上方充入少量水,其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解:设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =(101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1) P=80.132kpa 4、如本题附图所示,高位槽内的水位高于地面7 m,水从φ108 mm×4 mm的管道中流出,管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算,其中u为水在管内的平均流速(m/s)。设流动为稳态,试计算(1)A-A'截面处水的平均流速;(2)水的流量(m3/h)。 一、名词解释(每题2分) 1. 非均相混合物 物系组成不同,分布不均匀,组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5?临界直径de 离心分离器分离颗粒最小直径 6. 过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题(每题2分) 1、自由沉降的意思是______ 。 A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计E颗粒开始的降落速度为零,没有附加一个初始速度C颗粒在降落的方向上只受重力作用,没有离心力等的作用 D颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程D 2、颗粒的沉降速度不是指_______ 。 A等速运动段的颗粒降落的速度 E加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 C加速运动段结束时颗粒的降落速度 D净重力(重力减去浮力)与流体阻力平衡时颗粒的降落速度B 3、对于恒压过滤______ 。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的?2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时,如介质阻力不计,滤饼不可压缩,过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量 __ 。 A增大至原来的2倍E增大至原来的4倍 C增大至原来的2倍D增大至原来的倍 (勤奋、求是、创新、奉献) 2014 ~2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师:陆杰、刘锡建、王远强 学院化学化工学院班级姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理(二)》课程试卷A 参考答案 (本卷考试时间 120 分钟) 题号一二三四五六七八九十总得 分 题 分 2020107101815100 得 分 一、填空题(每空1分,共20分) 1、精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进行的,实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽。 2、在温度—组成(t-x-y)图中,气液两相呈平衡状态时,气液两相温度_________相等_______,但气相组成______大于_____液相组成。 3、全回流时,塔顶产品量为_____0______,回流比______无穷大_______,全回流适用的场合通常是_______精馏生产开工或实验研究_________________。 4、当分离要求和回流比一定时, 过热蒸气 进料的q 值最小,此时分离所需的理论板数 最多 。 5、吸收是利用各组分溶解度 不同而分离气体混合物的单元操作,当气相中溶质的的实际分压高于 与液相成平衡的溶质分压时,溶质从气相向液相转移,发生吸收过程。 6、易溶气体的吸收过程属于_______气膜_________控制过程,传质总阻力主要集中在__气膜_______侧,提高传质速率的有效措施是提高______气________相流体的流速和湍动程度。 7、恒速干燥阶段也称为表面汽化 控制阶段,降速阶段也称为内部迁移 控制阶段。 8、饱和空气中冷却, 湿度_________降低________,露点温度 _______降低________。 二、选择题(每题2分,共20分) 1、 对吸收操作有利的条件是:( D ) (A) 操作温度高、压强高 (B) 操作温度高、压强低 (C) 操作温度低、压强低 (D) 操作温度低、压强高 2、精馏过程中在精馏塔中每一块塔板上( C )。 (A) 只进行传质 (B) 只进行传热 (C) 同时进行传热传质 (D) 有时进行传热,有时传质 3、操作中的精馏塔,保持q 、 F 、D x 不变,减小F x ,则( C )。 (A) D 增大,R 减小 (B) D 不变,R 增加 (C) D 减小,R 增加 (D) D 减小,R 不变 4、精馏塔的塔板上,比较理想的气液接触状态是( D )。 (A) 鼓泡状和蜂窝状 (B) 鼓泡状和泡沫状 (C) 蜂窝状和喷射状 (D) 泡沫状和喷射状 精馏 一、选择题 1. 某二元理想溶液,其组成x=0.5(摩尔分率,下同),相应的泡点为t1,当气相组成y=0.5时,相应的露点为t2,则() A.t1=t2 B.t1>t2 C.t1化工原理试卷及答案
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