化工原理期末试题及答案
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.Ω）.(y1－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；（Y1—Y2）/△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 y 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 B．泵出口的压力减小
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 B．旁路调节装置
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（ D ）耐火砖的黑度。
A．大于 B．等于 C．不能确定 D．小于
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），使空气温度由20℃升至80℃，
现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的（ A ）倍。
A B C 2 D 不定
7、当吸收质在液相中的溶解度甚大时，吸收过程主要受（ A ）控制，此时，总吸收系数K Y近似等于（ D ）。
A. 气膜；
B. k x；
C. 气液膜同时；
D. k Y；
E. 液膜；
F. K x；
9、提高蒸发装置的真空度，一定能取得的效果为（Ａ）。
A.将增大加热器的传热温差
B.将增大冷凝器的传热温差
C.将提高加热器的总传热系数
D.会降低二次蒸气流动的阻力损失
10、在板式吸收塔操作中，当上升气体流速过小时，操作会发生（ C ）现象。
A.液泛
B.雾沫夹带
C.漏液
D.淹塔
三、计算题：（50分）
1、由水库将水打入一敞开水池，水池水面比水库水面高50 m，要求的流量为90 m3/h，输送管内径为156 mm，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000 m，泵的特性曲线可近似地用直线H＝表示，此处H为泵的扬程m，Q为泵的流量m3/h，管路摩擦系数可取为λ＝，水的密度ρ＝1000 Kg/m3,试问此泵能否满足要求（10分）
解：在1-1，2-2截面间列机械能衡算式，得：
Z1 + p1/ρg + u12/2g + He ＝Z2 + p2/ρg + u22/2g + ∑hf1-2 （2分）以表压计，p1＝p2＝0，u1≈0，u2≈0，
管路内流速：
2
2
490
1.31m/s
36000.7850.156
4
d
π??
＝＝
u＝
将以上数据代入方程，并整理得：
He＝(Z2－Z1)＋∑hf1-2＝50+×1000/×(2×＝ m （2分）
即当Q＝90 m3/h时，管路所需压头为64 m。
又当Q＝90 m3/h时，泵所能提供得压头：
H＝ m （2分）
当流量Q＝90 m3/h时，泵所能提供的压头大于管路所需要的压头，所以该泵能够满足要求。（1分）
3、用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为850[mmHg] ，相平衡常数m=，已知其气膜吸收分系数kG=[，液膜吸收分系数kL＝[]，试分析该气体被水吸收时,是属于气膜控制过程还是液膜控制过程（5分）
解：m=E/P ∴E=mP=×850/760=(大气压) （1分）
∵是稀溶液
∴H =ρ/ =1000/×18)= （1分）
根据 1/KG =1/ｋG +1/(HｋL )
即1/KG =1/ + 1/×
∴ ＫG ≈ｋG = [ （2分）
因此，是气膜控制过程。（1分）
5、常压下拟用温度为20℃、相对湿度为％的空气干燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥室，离开时的温度为45℃、湿度为水/kg 干气。现要求每小时将1200kg 的湿物料由含水率3%（湿基）干燥至%（湿基），已知物料进、出口温度分别为20℃和60℃，在此温度范围内，绝干物料的比热为(kg·℃)，水的平均比热为 kJ/(kg?℃)。干燥设备热损失可按预热器中加热量的5%计算。试求：新鲜空气用量，kg/h ；预热器的加热量QP ，kW 。（8分）
解：（1） （2）
模拟试题二
一、填空题：（每空1分，共16分）
1、流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能 减小 。
2、当计算流体由粗管进入细管的局部阻力损失时，公式中的流速应该用 细 管中的速度。
3、离心泵的主要部件包括 叶轮 、 泵壳和导轮 以及 离心泵的轴封装置 。
)
2(64.33002
.01002
.003.0120012211
分h
kg G W =--?=--=ωωω查图或计算得H 0＝干/kg 02H H W L -=
分）
（干空气2/8.2402008
.0022.064
.33h
kg =-=()()分）
（2/1.2422008.018.240210h kg H L L =+?=+='()()
分）
（201010t t Lc I I L Q H P -=-=()()分）
（289.47/63.1724072090008.088.101.18.2402kW
h kJ ==-?+?=
4、离心泵的工作点是管路特性曲线与离心泵特性曲线的交点。
5、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大，则该壁面的热阻愈小，其两侧的温差愈小
6、在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在滞离层内（或热边界层内），减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度。
7.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，则传质推动力将减少，操作线将靠近平衡线。
8.对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H0G将不变，N0G将增加 (增加，减少，不变)。
10、单效蒸发操作中，二次蒸发温度低于生成蒸汽温度，这是由于传热推动力和溶液沸点升高造成的。
11、为了防止发生_液泛_，降液管内清液层高度及停留时间应符合一定的要求。
12、在三角形坐标图上，三角形的顶点代表纯物质，三条边上的点代表二元混合物，三角形内的点代表三元混合物。
13、影响分配系数k A数值的因素有物系、温度、组成。
14、恒定的干燥条件是指空气温度湿度流速均不变的干燥过程。
15、在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于热空气的湿球温度。
1、流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用（ A ）流量计测量。
A.皮托管
B.孔板流量计
C.文丘里流量计
D.转子流量计
2、在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数λ数值（ B ）。
A.只取决于Re；
B.只取决于e/d；
C.与e无关；
D.只与e有关。
3、离心泵流量的调节，可以通过 D 来实现。
A 调节泵出口阀的开度
B 调节转速和叶轮外缘尺寸D2
C 离心泵并联或串联
D 以上均正确
4、往复泵属于 B 。A 动力式泵 B 容积式泵C 流体作用式泵 D 以上均不正确
5、在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为50℃，现因某种原因，两者的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应该＿B＿。A. 减小 B. 增大 C. 不变
6、在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的＿B＿在工程上可行。
A. 提高蒸气流速
B. 提高空气流速
C. 采用过热蒸气以提高蒸气温度
D. 在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积
7、若享利系数E值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为（ B ）控制。
A. 气膜
B. 液膜
C. 双膜
D. 无法判断
8、采用多效蒸发的目的在于（ A ）。
A.提高完成液的浓度
B.提高蒸发器的生产能力
C.提高水蒸气的利用率
D.提高完成液的产量
9、下列说法错误的是（ B ）。
A．在一个蒸发器内进行的蒸发操作不一定是单效蒸发
B．蒸发与蒸馏相同的是整个操作过程中溶质数不变
C．加热蒸气的饱和温度一定高于同效中二次蒸气的饱和温度
D ． 蒸发操作时，单位蒸气消耗量随原料液温度的升高而减少
10、板式塔的流体力学性能包括 ABCDE 。
13、同一物料，如恒速阶段的干燥速率加快，则该物料的临界含水量（ C ） A.不变 B.减少 C. 增大 D.不一定
14、将水喷洒于空气中而使空气减湿，应该使水温（ D ） A.等于湿球温度 B.低于湿球温度 C. 高于露点 D.低于露点 三、计算题：（50分）
1.用泵向压力容器输水，已知：管内径d =，粗糙度ε=10-4
m ，管路总长(包括局部阻力的当量长度)l =220m ，水的物性：ρ=1000kg/m ，μ=10-3
N·s/m 2
, 容器内压力p 2=124kPa (表)，外加能量W e =kg 。试求：
(1) 总阻力损失Σh f 等于多少J/kg 10m
11
2
2
2
p (2) 管内流速u 等于多少m/s （7分）
解：(1) 取计算截面为1－1、2－2，基准面为1－1，在1－2间列柏努利方程可得：
∑+++=+++f 2
2
22e 211
12
2h u p gz W u p gz ρρ
∵ J/kg 5.364(kPa 1240(0m 100e 221121=======W p u u p z z 表），，表），，，
∴ J/kg 4.1421000
101241081.95.3643
2
2e f =?-?-=--=∑ρp gz W h 即总阻力损失为kg 。
（2）
34
101
.010
--==
d
ε22
f u
d l h λ
=∑l
h d u λ∑=f 2 设026.0=λ，则：m/s 23.2220026.04
.1421.02=???=
u 5331023.210
1019.21.0?=??==-μρdu Re 查Moody 图知026.0=λ。 ∴ 假设成立，故管内流速为s 。
4、在直径为的填料塔中，用的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2,混合气量为1000m
3
(标准).h
-1
,混合气
含 ％（体积）,要求回收率％,操作条件为20℃、1atm,平衡关系为ye=,总体积传质系数 Kya=，求液体出口浓度和填料层高度。（10分）
解： 已知：D= Ls = G=1000Nm
3
.h-1
y 1= φ= x 1=0 ye = Ｋy ａ= Ls =1200/(3600×18)= G =1000/×3600)=
∵为低浓度吸收 ∴(L/G)== y 2=y 1(1-φ)== x 2=(G/L)(y 1-y 2)+x 1= ∵ Z＝H OG ×N OG
而N OG =(y 1-y 2)/ΔYm Δy1=y 1-y 1*= Δy 2=y 2--y 2*==
Δym =(Δy 1-Δy 2)/ln(Δy 1/Δy 2)= = ∴N oG = H oG ＝Ｇ /（Ｋy ａΩ）
模拟试题三
1、牛顿粘性定律的数学表达式为
dy
du μτ= ，牛顿粘性定律适用牛顿型流体。
2、当流体在管内流动时，若要测取管截面上流体的速度分布，应选用皮托管流量计测量。
3、离心泵的能量损失包括 容积损失 、 水力损失 和机械损失三部分。
4、流体输送机械的目的是 最终实现非自动化过程 。
5、物体辐射能力的大小与T 成正比，还与ε 成正比。
7、由于吸收过程气相中的溶质分压总 大于 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的 上方 。增加吸收剂用量，操作线的斜率 增大 ，则操作线向 远离 平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y －y e ） 增大 。
8、与常压蒸发比，真空蒸发的优点是降低溶液沸点，提高传热温差。 9、提高蒸发器生产强度的主要途径是增大传热系数和有效温差。
10、在精馏、吸收等设备中，通常在设备的顶部设有_除沫器_，用于分离出口气中的液体，以提高产品质量，减少液沫损失。
11、通常物系的温度升高，组分B 、S 的互溶度 加大 ，两相区面积 减小 ，不利于萃取分离。
13、在的总压下，在间壁式换热器中将温度为293K 、相对湿度为80%的湿空气加热，则该空气下列状态参数变化的趋势是：湿度 不变 ，相对湿度 降低 ，湿球温度 增高 ，露点温度 不变 。 14、测定空气中水汽分压的实验方法是测量 露点 。
1、水以2m·s -1
的流速在?5mm×钢管中流动，水的粘度为1×10-3
Pa·s，密度为1000kg·m -3
,其流动类型为（ B ）。 A. 层流 B. 湍流 C. 无法确定 D. 过渡流
2、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
3、关于往复泵下列说法不正确的是（ D ）
A 往复泵具有自吸能力，不必灌液
B 往复泵安装高度也受限制，且有汽蚀现象
C 往复泵流量与压头几乎无关
D 往复泵具有自吸能力，安装高度不受限制 4、离心泵的叶轮有闭式、半闭式和开式，其中（ A ）效率最高。 A 闭式 B 半闭式 C 开式 D 以上答案均正确
5、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），使空气温度由20℃升至80℃，现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的 A 倍。 A B C 2 D 不定
7、通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率( D )。 A. 回收率趋向最高 B. 吸收推动力趋向最大 C. 操作最为经济 D. 填料层高度趋向无穷大 10、吸收塔内，不同截面处吸收速率 A 。
A.各不相同
B.基本相同
C.完全相同
D.均为0 三、计算题：（50分）
1、如图所示的输水管路中，管径mm 356?φ，AB 段管长为30m ，BC 段管长为20m （均包括管件等局部当量长度，但不包含进出口）
(1) 管路流量为多少 (2) 若B 解：(1) 在A-C ∑+++=++C 2C C A
2
A A 22p u gz p u gz ρ
ρ∵0m 10C A C A A =====p p u u z ，，
∴ J/kg
1.98A f ==∑gz h
又02.0(2(2f u d l h =+=∑）＋出进ζζλ∴
m/s 02.35
.1201
.9822A
＝＋＝
＋出进?+=
ζζλ
d
l
gz u /s m 1093.502.305.0785.043322s －＝???==u d V π
(2) 若在B 点装一球阀，B 处局部阻力↑，但在A-C 列柏努利方程仍可得：常数==∑A gz h f 。即管路的总阻力不变。但由于∑↓↓↓↑。，流量，直管阻力，u ζ
4、某填料吸收塔用含溶质0002.02=x 的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用液气比L/V=3，气体入口质量分数01.01=y 回收率可达90.0=η。已知物系的平衡关系为y=2x 。
今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至00035.02
='x ，试求： （1） 可溶组分的回收率η'下降至多少
（2）
液相出塔摩尔分数1
x '升高至多少（8分） 解： （1）001.0)9.01(01.0)1(12=-?=-=ηy y
667.03
2
/1===V L m A ]1)11ln[(1112211A
mx y mx y A A
N OG +---
-
= =
38.5]667.02
0002.0001.02
0002.001.0)667.01ln[(667.011=+?-?---
当2x 上升时，由于H 不变，OG H 不变 OG OG H H N /=∴也不变，即
]667.0200035.02
00035.001.0)667.01ln[(667.01138.52
+?-'?---=
y 0013.02
='y 87.001.00013.001.0121=-='-='y y y η （3）
物料衡算
)()(212
1x x L y y V '-'='-22
11)(x y y L
V
x '+'-='∴ 模拟试题四
1、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的 1/4 倍。
2、某处环境的大气压力等于标准大气压力。容器A 中的气体表压为60kPa ，则绝对压力为 kPa ；容器B 中的气体真空度为.?41210Pa ，则绝对压力为 kPa 。
3、流体通过离心泵输送的过程中，在离心力的作用下甩向泵壳边缘，获得动能和静压能，其中 静压能 占主导地位。
4、输送液体的流体输送机械统称为 泵 。
5、厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b 1>b 2>b 3，导热系数?1 R 2 > R 3，各层导热速率Q 1 = Q 2 = Q 3。
6、一套管换热器，内管外侧有纵向翅片。在此换热器中，用水冷却空气，空气应走内、外管间的壳间 （内管管内或内、外管间的壳间），水走内管管内 （内管管内或内、外管间的壳间）。
7、某吸收塔中，物系的平衡线方程为y=,操作线方程为y=+，当y 1=，
y2=时,x1= ，x2= ，L/V= ，气相传质单元数N0G= 。
8、某蒸发器在正常操作条件下，可将一定流量的原料液蒸至一定浓度。现发现完成液浓度达不到要求，可能是什么原因（1）蒸汽温度下降；（2）操作压强升高；（3）原料增多；（4）原料起始浓度减小。
10、板式塔的类型有_筛板_、__泡罩____、___浮阀______等。
11、溶解度曲线将三角形相图分为两个区，曲线内为两相区，曲线外为单相区取操作只能在两相区内进行。
1、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 )kPa。
C. 75
D.无法确定
2、孔板流量计的孔流系数C0当R e增大时，其值（ B ）。
A 总在增大
B 先减小，后保持为定值
C 总在减小
D 不定
3、关于离心泵气缚和汽蚀的说法正确的是（ A ）。
A 气缚时离心泵不能吸上液体，无法正常工作，所以启动前泵要灌满
B 汽蚀时离心泵不能吸上液体，无法正常工作，所以启动前泵要灌满
C 气缚时离心泵内产生大量气泡，泵无法正常工作，所以启动前泵要灌满
D 汽蚀时离心泵内产生大量气泡，泵无法正常工作，所以启动前泵要灌满
4、往复压缩机的理想压缩循环不包括（ D ）。
A 吸气阶段
B 压缩阶段 C排气阶段 D气体膨胀
5、用常压水蒸气冷凝加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为( B )
A 20 ℃ ；
B 100 ℃ ；
C 60 ℃ ；
D ℃
6、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的，错误的是( C )
A 通过一定传热面的传热速率不随时间变化，为一定值；
B 系统中任一点的温度维持恒定；
C 总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和；
D 系统中任一传热面上的热通量在过程中不变。
7、传质单元敉N0G（或N0L）（ B ）。
A.取决于物系、设备
B.与设备形式无关，只与物系相平衡及进出口浓度有关
C .取决于填料几何特性和气、液流率等操作条件
D .无法确定
8、多效蒸发流程中不宜处理黏度随浓度的增加而迅速增大的溶液是（ A ）
A.顺流加料
B. 逆流加料
C. 平流加料
D.直接加料
9、将加热室安在蒸发室外面的是（ C ）蒸发器。
A.中央循环管式
B.悬筐式
C.列文式
D. 强制循环式
10、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时：（ D ）
A.回收率趋向最高
B.吸收推动力趋向最大
C.操作最为经济
D.填料层高度趋向无穷大
1、（8分）用离心泵将密闭储槽中20℃的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。两储槽液面高度差为10m，密闭槽液面上有一真空表读数p1为600mmHg(真)，泵进口处真空表读数p2为294mmHg(真)。出口管路上装有一孔板流量计，其孔口直径d0=70mm，流量系数C0= ，U形水银压差计读数R=170mm。已知管路总能量损失为44J/kg，
p 2垂直高度相距，p 3与p 2之间的管路阻力损失可
s 22.21.0785.00174.02s =?=
=A V u （2）取供液槽液面为1-1截面，泵进口处真空表p 2所在的截面为2-2截面，泵出口处压力表p 3所在的截面为3-3截面，高位槽液面为4-4截面，且以1-1截面为基准，在1-4面间列柏努利方程，则：
∑-+++=+++4)f(12
4
44e 211
12
2h u p gz W u p gz ρρ
∵ z 1=0, u 1=u 4=0, p 1=-600×＝（表压）, z 4=10m, p 4=0（表压）, ∑-4)f(1h =44J/kg ∴ W e =gz 4－
ρ
1
p +∑-4)f(1h =×10++44=222J/kg
在2-3面间列柏努利方程，则：∑-+++=+++3)f(22333e 2
2
2
22
2h u p gz W u p gz ρρ
∵ z 3－z 2=, u 2= u 3, p 2=-294×＝（表压）, 03)f(2=∑-h
∴ p 3=ρ(W e +
ρ
2
p + g (z 2－z 3))=1000×(222－－× =（表压）
4、（8分）有一填料吸收塔，在28℃及，用清水吸收200m 3
/h 氨-空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到%（均为摩尔%）。填料塔直径为，填料层体积为3 m 3
，平衡关系为Y=，已知Kya=h 。问（1）出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时，该塔能否使用（2）若在上述操作条件下，将吸收剂用量增大10%，该塔能否使用（注：在此条件下不会发生液泛） 解：（1） 05263.005.0105.01=-=
Y 0004.00004.010004
.02=-=Y
惰性气体流量 h kmol V /69.7)05.01(301
273
4.22200=-??=
0376.04
.105263.011===
*m Y X 0301.080.011==*X X
h kmol X X Y Y V L /34.130
0301.0)
0004.005263.0(69.7)(2121=--?=--=
01046.00301.04.105263.0111=?-=-='?mX Y Y 0004.022=='?Y Y
00308.0ln 2121='
?'?'?-'?='?Y Y Y Y Y m
m Y K Y Y V Z m Ya 74.600308.08.0785.05.38)
0004.005263.0(69.7)(221=???-?='Ω?-=
' 该塔现有填料层高度 m Z 68.0785.03
2
=?=因为 Z Z ?' 所以该塔不适合。
（2）吸收剂用量增大10%时
h kmol L /67.1434.131.1=?='' h kmol X X X Y Y V L /67.140
)
0004.005263.0(69.7)(12121=-''-?=-''-=
''
0274.01
=''X 01424.00274.04.105263.0111=?-=''-=''?X m Y Y 0004.022==''?Y Y
00387.00004
.001424.0ln
0004
.001424.0=-=''?m
Y m Y K Y Y V Z m Ya 36.500387.08.0785.05.38)0004.005263.0(69.7)(2
21=???-?=''Ω?-='' 因为 Z Z ?'' 所以该塔适合。
模拟试题五
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 2105 mmHg 。
2、流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是 流体具有粘性 。
3、离心泵无 自吸能力 ，所以开始工作之前要先灌满输送液体；而往复泵有自吸能力，所以 不需要 （需要或不需要）启动前灌泵。
4、离心泵泵壳的作用分别是：汇集液体和 能量转换装置 。
5、水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的 倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的 倍。（设条件改变后仍在湍流范围）
6、在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在 滞离层内（或热边界层内） ，减少热阻的最有效措施是 提高流体湍动程度 。
7、含溶质A 摩尔分率为x A =的溶液与压力为 2atm,y A =的气体等温接触（此条件下的平衡关系为：p A =）， 则此时将发生 吸收 过程。
10、填料塔操作时，影响液泛气速的因素有__板间距__ 、__气体流速 _和__液体流速___。
1、某液体在内径为d 0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u 0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d 2(d 2=d 0/2)的管子时，若流体为层流，则压降?p 为原来的（ C ）倍。 A 4 B 8 C 16 D 32
2、层流与湍流的区别，下列说法不正确的是（ A ）
A. 流道截面积大的为湍流，截面积小的为层流。
B. 湍流流速大于层流流速。
C. 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数。
D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
3、离心泵的叶轮有（ D ）。 A 闭式的 B 半闭式的 C 开式的或敞式的 D 以上均正确
4、单动往复泵的流量( B )。
A 连续且均匀
B 不连续且不均匀
C 连续但不均匀
D 不连续但均匀 5、一定流量的液体在一?25×的直管内作湍流流动，其对流传热系数?i =1000W/m 2
·℃；如流量与物性都不变，改用一?19×2mm 的直管，则其?将变为( D )。A 1259 B 1496 C 1585 D 1678 6、为蒸发某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液，应采用( B )流程。 A 并流加料 B 逆流加料 C 平流加料 D 双效三体并流加料
7、正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生( B )
A. 出塔液体浓度x b 增加，回收率增加；
B. 出塔气体浓度增加，但x b 不定；
C. 出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加;
D. 在塔下部将发生解吸现象。 10、吸收操作中，增大吸收剂用量使：( B )
A.设备费用增大,操作费用减少
B.设备费用减少,操作费用增大
C.设备费用和操作费用均增大
D.设备费用和操作费用均减少
1、（8分）有一输水系统，如本题附图所示，水箱内水面维持恒定，输水管直径为φ60×3mm，输水量为h ，水流经全部管道（不包括排出口）的能量损失可按Σw f = 15u 2
公式计算，式中u 为管道内水的流速（m/s ）。试求： （1）水箱中水面必须高于排出口的高度H ；
（2）若输水量增加5%，管路的直径及其布置不变，管路的能量损失仍可按上述公式计算，则水箱内的水面将升高多少米解：确定上、下游截面及基准水平面，如图所示。
在两截面间列柏努利方程并化简(W e =0,p 1=p 2,Z 2=0,由于A 1≥A 2，u 1≈0)可得 ∑+=f
w u gz 22
2
1
(a) (1) 水箱中水面高于排出口的高度H 。将有关数据代入式(a)便可求得Z 1(即H )。式中
22
21832223600006000324
s V .u .(m /s )A (..)π=
==??-? （1分）22
215152227393f w u ..(J /kg )∑==?= 2122227393
779981
./.Z H .m .+===
(2) 输水量增加5%后，水箱中水面上升高度?H 输水量增加5%后，u 2及Σw f 分别变为
22105105222233u .u ...(m /s )'==?= 22215152338143f w u ..(J /kg )''∑==?= 21
23328143858981
./.Z H .m .+''=== ?H = — = m （3分） 4、（8分）一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A 。已知操作条件下气相总传质单元高度为，进塔混合气组成为（A 的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为，出塔水溶液浓度为，操作条件下平衡关系为Y=。试求：（1）液气比为最小液气比的多少倍（2）所需填料层高度（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至，求此时
填料层高度为若干米
解：（1）液气比为最小液气比的多少倍 0417.004.0104.01=-=
Y 00533.00053.010053.02=-=Y 01297.000128
.0100128
.01=-=X
804.20
01297.000533
.00417.0/2121=--=--=
X X Y Y V L
18.25.2/0417.000533
.00417.0/)/(1212
121min =-=-=--=*
m Y Y Y X X Y Y V L 则
286.118
.2804
.2)/()
/(min
==V L V L
(2）所需填料层高度
OG OG N H Z ?= 892.0804.2/5.2/===L mV S
11
.5]892.0000533.00
0417.0)892.01ln[(892.011])1ln[(11
2
221=+----=
+----=
S mX Y mX Y S S N OG 故 m N H Z OG OG 67.711.55.1=?=?=
(3) 此条件下的填料层高度。00331.00033
.010033
.02=-=
'Y
化工原理期末考试试题
1．精馏操作的目的是 使混合物得到近乎完全的分离 ，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是 混合液中各组分间挥发度的差异 。
2．进料热状态参数q 的物理意义是 代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程 ，对于饱和液体其值等于 0 ，饱和蒸汽q 等于 1 。
4．吸收操作的目的是 分离气体混合物 ，依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 。
5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将 增大 ，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将 减小 。（减小，增大，不变，变化不确定）
6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间）
9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成）
10．请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。升温，气提，降压(三写二)
11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力 减小 ，设备费用 增多 。（减小，增多）
12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数 升高 ，在液相中的分子扩散系数 升高 。（升高，升高）
13．吸收操作的基本依据是组分在溶剂中溶解度之差异，精馏操作的基本依据是各组分间挥发度的差异。14．蒸馏是分离均相液体混合物的一种方法，蒸馏分离的依据是挥发度差异。
15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是使组分间相对挥发度增大、改变原组分间的相对挥发度。
16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生严重漏液、严重泡沫夹带及液泛等不正常现象，使塔无法工作。
17．板式塔的类型有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔（说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。
18．易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相中的分压大于液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。
19．精馏过程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗增加，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先降后升的变化过程。20．精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。
21．相对挥发度α=1，表示不能用普通精馏分离，但能用萃取精馏或恒沸精馏分离。
22．精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升蒸气。23．压力减小 ,温度升高 ,将有利于解吸的进行。
24．蒸发器生产能力是指单位时间内从溶液中蒸发的水分，即蒸发量。
1．在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度 A ，塔顶低沸点组分浓度 B ，塔底温度 C ，塔底低沸点组分浓度 A 。
A．升高 B．下降 C．不变 D．不确定
2．某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=，相应的泡点为t1，气相组成为y A=，相应的露点组成为t2，则 B 。A．t1=t2 B．t1
3．某筛板精馏塔在操作一段时间后，分离效率降低，且全塔压降增加，其原因及应采取的措施是 B 。
A．塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷
B．筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作
C．塔板脱落，理论板数减少，应停工检修
D．降液管折断，气体短路，需更换降液管
4．板式塔中操作弹性最大的是 B 。 A．筛板塔 B．浮阀塔 C．泡罩塔
5．下列命题中不正确的为 A 。
A．上升气速过大会引起漏液 B．上升气速过大会引起液泛 C．上升气速过大会使塔板效率下降 D．上升气速过大会造成过量的液沫夹带
6．二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化 B 。
A．平衡线 B．操作线与q线
C．平衡线与操作线 D．平衡线与q线
7．下列情况 D 不是诱发降液管液泛的原因。
A．液、气负荷过大 B．过量雾沫夹带 C．塔板间距过小 D．过量漏液
8．吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力 A 。传质单元数 B ，传质单元高度 C ，所需填料层高度 B 。
A ．增大
B ．减小
C ．不变
D ．不能判断 四．计算题
1．一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A 。已知操作条件下气相总传质单元高度为，进塔混合气组成为（A 的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为，出塔水溶液浓度为，操作条件下平衡关系为Y=。试求液气比为最小液气比的多少倍
解：液气比为最小液气比的多少倍 0417.004.0104.01=-=
Y 00533.00053.010053.02=-=Y 01297.000128.0100128
.01=-=X
804.20
01297.000533
.00417.0/2121=--=--=
X X Y Y V L
18.25.2/0417.000533
.00417.0/)/(1212
121min =-=-=--=
*
m Y Y Y X X Y Y V L 则
286.118
.2804
.2)/()
/(min
==V L V L
2．在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h ，含苯，要求塔顶馏出液中含苯（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流。已知?=，取回流比为最小回流比的倍。试求：（1）塔顶产品量D 、塔底残液量W 及组成x w ；（2）最小回流比；（3）精馏段操作线方程；（4）提馏段操作线方程；（5）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成为多少 解：（1）塔顶产品量D 、塔底残液量W 及组成x w ； 由 F
D A Fx Dx =
?，得： h kmol D /4009.09
.04.01000=??= W=F- D=1000-400=600kmol/h
又由物料衡算 W D F Wx Dx Fx +=得 0667.0600/)9.04004.01000(=?-?=W x （2）最小回流比；泡点进料，q =1, 4.0==F q x x
625.04.05.114
.05.2)1(1=?+?=-+=Q q q x x y αα22.14
.0625.0625.09.0min =--=--=q q q D x y y x R
(3) 精馏段操作线方程；83.15.1min ==R R 318.0646.01
11+=+++=+n D n n x R x x R R
y (4)
提
馏
段
操
作
线
方
程
；
113240083.2)1(=?=+=='D R V V 1732100040083.1=+?=+=+='F RD qF L L 0353.053.11132
0667
.0600113217321-'=?-'='-'''='+m
m
W m m
x x V Wx x V L y
（5）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成152.00667
.05.110667
.05.2)1(1=?+?=-+=w w w x x y αα
由操作线方程
0353.053.11-'='+m m
x y 得 0353.053.11-'=x y w 0763.01='x 3． 某填料吸收塔用纯轻油吸收混合气中的苯，进料量为1000标准h
m
3
。
进料气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的倍，平衡关系为Y=。已知体积吸收总系数为h
m Kmol K ya .1253
=，轻油的平均分子量为170。求轻油用量和完成该生
产任务所需填料层高度 解：0526.005
.0105
.01=-=
Y ，()()00263.0%951.0526.01.12=-=-=φY Y 。
02=X ，33.14
.10526.000263.00526.02
121min =-=
--=???
??*X X Y Y V L 。 h
Kmol L L 1.894
.221000.33.1.5.133.1.5.1===。
h Kg
W L 151471.89.170==。
00263.02=?Y ，()02825.0211=-=
L
Y Y V X ，01305.01=?Y
00651.0=?m Y ，=Z ()m Y K Y Y V m
ya 74.2.21=?- 即轻油量为h Kg
15147
，所需填料层高度为。
4. 已知某精馏塔操作以饱和蒸汽进料，操作线方程分别如下：
精馏线提馏线
试求该塔操作的回流比、进料组成及塔顶、塔底产品中轻组分的摩尔分率。
解：由精馏线得：
R
R +=107143.，R = 由提馏线得：x R D +=1
02714.，x D = ≈ 提馏线斜率
()()'
'=++--=L V L q F R D q F 11125.，得 F = 提馏线截距
W
V x W '=001.，()
F D R D F x W -+-=
1001.，得 x W = 由 Fx F = Dx D ＋Wx W 得：x D x F D x F D F x D F
x f D W D W
=
+-=+-?? ???()1 =+-?? ???=+-?? ?
???D D x D D x D W
15115095151115
001......= 5．用一精馏塔分离某二元理想混合物，进料量为200kmol/h ，其中易挥发组分的摩尔分率为，进料为饱和液体，塔顶采用全凝器且为泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为，精馏段操作线方程为
285.070.01+=+n n x y ，塔底产品中易挥发组分的摩尔分率为，试求：
（1）操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率；
（2）塔顶产品的流量和塔顶产品中易挥发组分的回收率；（3）精馏段的气相负荷、提馏段的液相负荷（kmol/h ）； （4）实际回流比是最小回流比的多少倍；（5）提馏段操作线方程和q 线方程； 1、
,70.01=+R R R=333.27
.017
.0=-, ,285.01=+R X D 95.0=D X
2、??
?+=+=????+=+=W
D W
D W D W D 05.095.010095.095.019005.095.05.0*200200,/100h kmol W = ,/100h kmol D =
%955.0*200100
*95.01==
φ 3、??
?=+=+='=+=+=h
kmol qF L L h kmol D R V /3.433200100*333.2/3.333100*)1333.2()1( 4、,5.0=q x 6666.05.0*)12(15.0*2=-+=
q y 6298.05
.095.06666.095.01min min
=--=--=+q D q D x x y x R R
,7012.16298
.016298
.0min =-=
R
3714.17012.1333.2min ==R R
5、015.03.13
.33305
.0*1003.3333.4331-=-='-''=
+n n w n n x x V Wx x V L y 5.0=q x 6．以连续精馏塔分离某二元混合物。进料x f =（摩尔分率，下同），q=1，塔顶产品D=50kmol/h ，x D =，塔顶馏出
液中易挥发组分回收率η=。塔顶采用一个分凝器及一个全凝器。分凝器液体泡点回流。已知回流液浓度x 0=，离开第一块塔板的液相浓度x 1=。塔底间接蒸汽加热。塔板皆为理论板，相对挥发度α为常数。试求：①加料流量F ；②操作回流比是R min 的倍数；③精馏段、提馏段气相流量。
h
kmol F F x F x D f D /96.9850.0/95.05096.0)/()1=∴??=??=）（即
解：ηh
kmol D R V V R R x y y x R x y y x R y x x q x x y y x x x x D e e e D e e D D /1.13050602.111355.1033.1/602.1/602
.188
.09069.09069
.095.0033
.150
.07214.07214
.095.07214.050.050.0.59.11/59.29069
.079.059.1179
.059.259
.288.01/88.095.01/95.01/1/2min 011min *100=?+=?+='====--=--=
=--=--====+==?+?=
=--=--=
）（）（），则交点为：线：），（平衡线：）
（）
（）（）（）α
化工原理期末考试试题及答案
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）
化工原理期末试卷6
《食工原理》期末考试卷（B）2005.9 一、概念题 [共计30分]： 1. 某二元物系的相对挥发度＝3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作，已知y n＝0.4， 则y n+1＝ (由塔顶往下数)。全回流操作应用场合通常是 2. 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料 层的压力降与空塔气速关系线上存在着两个转折点，其中下转折点称为，上转折点称 为。 3. 判断题：在精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。( ) 4. 某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，则其馏出液组成x D= 5. 总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G, 其中1/k L表示，当 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制 6. 判断题：亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气 体。( ) 7. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 (A)大于液相传质分系数； (B)近似等于液相传质分系数； (C)小于气相传质分系数； (D)近似等于气相传质分系数。 8. 填料塔内提供气液两相接触的场所是 9. 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 10. 当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与其和有关 11. 在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件： (1)大里的空气干燥少量的湿物料；(2)少量的空气干燥大里的湿物料；则正确的判断是( ) (A).(1)对(2)不对 (B).(2)对(1)不对；(C)(1)(2)都不对 (D). (1)(2)都可以 12. 在一定的物料和干燥介质条件下：(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。 (2)平衡湿含 量是区分可除水份与不可除水份的分界点。 正确的判断是：( ) (A)两种提法都对 (B)两种提法都不对 (C)(1)对(2)不对 (D)(2)对(1)不对 13. 氮气与甲醇充分且密切接触，氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡，如系统与外界无热交换，甲 醇进出口温度相等，则氮气离开时的温度等于( ) (A) 氮气进口温度 (B)绝热饱和温度 (C) 湿球温度 (D) 露点温度 14. 指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关( ) (A)相对湿度 (B)湿球温度 (C)露点温度 (D)绝热饱和温度 15. 我校蒸发实验所用蒸发器的类型是，这种蒸发器中不存在的一种温差损失是 16 进行萃取操作时应使: ( ) (A)分配系数大于 1 (B)分配系数小于 1 (C)选择性系数大于 1 (D) 选择性系数小于 1 17 一般情况下，稀释剂B组分的分配系数k值: ( ) (A)大于 1 (B)小于 1 (C)等于 1 (D) 难以判断，都有可能 18. 萃取操作依据是____溶解度差异，___________萃取操作中选择溶剂主要原则：较强溶解能力，较高 选择性，易于回收 19. 单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂S' 代替溶剂S， 则萃取相量与萃余相量之比将＿＿＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低，萃取液的浓度(指溶质)将＿ ＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低 二、计算题 [20分]
化工原理下册答案
第五章 蒸馏 一、选择与填空 1、精馏操作的依据是 混合液中各组分挥发度的差异 。实现精馏操作的必要条件是 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸汽 。 2、汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度_相同_，但液相组成_小于_汽相组成。 3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为1(1)x y x αα= +-。根据α的大小，可用 来 判定用蒸馏方法分离的难易程度 ，若α=1则表示 不能用普通的蒸馏方法分离该混合液 。 4、在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度 增加 ，塔顶温度 降低 ，塔釜温度 降低 ，从平衡角度分析对该分离过程 有利 。 5、某二元物系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n 、n+1两层理论板，已知 y n =0.4，则 y n+1=_0.182_。全回流通常适用于 开工阶段 或 实验研究 。 6、精馏和蒸馏的区别在于 精馏必须引入回流；平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程 。 7、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 塔底压强高 和 塔底难挥发组分含量高 。
8、在总压为101.33kPa 、温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为p A 0 =116.9kPa,p B 0 =46 kPa ，则相对挥发度α= 2.54，平衡时液相组成x A = 0.78 ，气相组成y A = 0.90 。 9、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275，则该精馏塔的操作回流比为_2.371_，馏出液组成为_0.982_。 10、最小回流比的定义是 在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比 ，适宜回流比通常取 1.1~2.0 R min 11、精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时，则进料热状况q 值为 0.6 。 注：23() 550.6V V L V F V L V L I I I I I q I I I I -+-===-- 12、在塔的精馏段测得 x D =0.96、x 2=0.45、x 3=0.40（均为摩尔分率），已知R=3 ，α=2.5，则第三层塔板的气相默弗里效率 E MV _44.1%_。 注：1 * 1 n n MV n n y y E y y ++-= - 13、在精馏塔设计中，若F 、x F 、q 、D 保持不变，若增加回流比R ，则x D 增加, x W 减小 ,V 增加,L/V 增加 。 14、在精馏塔设计中，若F 、x F 、x D 、x W 及R 一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论板数N T 减小 。精馏段上升蒸气量V 不变 、下降液体量L 不变 ；
化工原理(下)期末考试试卷
化工原理（下）期末考试试卷 一、 选择题： (每题2分，共20分) 1.低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度 H OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有__A______变化。 A OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ B OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓ C OG H ↑, 2y ↓, 1x ↓ D OG H ↓, 2y ↑, 1x ↓ 2.在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系 数k y =2kmol/m2h ， 气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h ，则该处气液界面上气相 浓度y i 应为__B______。平衡关系y=0.5X 。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.005 3.下述说法中正确的是_B____。 A.气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11<< B 气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11>> C 液膜控制时有：i c c ≈*，G L k H k <<1 D 液膜控制时有：i c c ≈，G L k H k >>1 4.进行萃取操作时，应使溶质的分配系数___D_____1。 A 等于 B 大于 C 小于 D 都可以。 5.按饱和液体设计的精馏塔，操作时D/F 、R 等其它参数不变，仅将料液改为冷 液进料，则馏出液中易挥发组分浓度____A____，残液中易挥发组分浓度______。 A 提高，降低； B 降低，提高； C 提高，提高； D 降低，降低 6.某精馏塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为 ____C__块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 34 7.在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度____A____平衡蒸馏。 A 高于； B 低于； C 等于； D 或高于或低于 8.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空 气的温度无关_____B___
化工原理期末考试真题及答案
填空题 I. (3分)球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是 _粒子所受合力的 代数和为零_。滞流沉降时，其阻力系数=_24/ Rep_. 2― 勺、连续的同种流体内，位于同一水平面上各点的压力均相等。 3. 水在内径为? 105mmX25mm 只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s ,密度 为1000kg*m3,流速为1m/s ，贝U Re=99502流动类型为湍流。 4. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的2—倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的1/4倍. 5. 求取对流传热系数常采用 因次分析法，将众多影响因素组合成若干无因次 数群，再通过实验确定各特征数 数之间的关系，即得到各种条件下的 关联 式。 6. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_,间壁换热和蓄热换热. 7. 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 侧流体的温度，总传热系数K 接近空气侧流体的对流给热系数。 8. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况： ⑴(2)若p > pe 或Ce > C 则属于吸收过程 9. 计算吸收塔的填料层高度，必须运丽口下三个方面的知识关联计算：_平衡关系 ,物料衡算，传质速率.. 10. 在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为 _自由水分首先除 去的水分为非结合水分不能用干燥方法除的水分为 平衡水分。 II. ,当20E 的水(p =998.2kg/m3,卩=1.005厘泊)在内径为100mm 勺光滑管内流 动时,若流速为1.0m/s 时，其雷诺准数Re 为9.93 x 105；直管摩擦阻力系数入为 0.0178._ 12. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 13. 计算管道流体局部阻力的方法有：当量长度法；阻力系数法；,其相应的阻力计 14. 过滤是一种分离悬浮在 液体或气体中固体微粒 的操作。 15. 进行换热的两流体，若a 1》a 2时，要提高K 值，应设法提高a 2； 当a 1 "a 2时，要提高K 值，应使 a 1a 2同时提高 。 16. 某间壁换热器中，流体被加热时，圆形管内湍流的传热系数表达式为 0.023 Re 0.8 Pr 0.4.当管内水的流速为0.5m/s 时,计算得到管壁对水的传热系 d 数a =2.61(kw/ (nt K ).若水的其它物性不变，仅改变水在管内的流速,当流速 为1.2m/s 时，此时传热系数a =3.81(kw/ ( nV K ). 17. 强化传热的方法之一是提高 K 值.而要提高K 值则应提高对流传热系数提高 给热系数较小一侧的给热系数. 18. 吸收剂用量增加，操作线斜率增大，吸收推动力增大。 (增大，减小，不变) 19. 双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的气膜和液膜 之中。 20. 对不饱和湿空气，干球温度大于湿球温度，露点温度小于湿球温度。 算公式为h f 2 l e U d 2g ；,h f 2g
化工原理期末试题-2-答案
徐州工程学院试卷 — 学年第 学期 课程名称 化工原理 试卷类型 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟 命 题 人 年 月 日 教研室主任(签字) 年 月 日 使用班级 教学院长(签字) 年 月 日 班 级 学 号 姓 名 一、单选题（共15题，每题2分，共计30分） 1. 滞流内层越薄，则下列结论正确的是 D A 近壁面处速度梯度越小 B 流体湍动程度越低 C 流动阻力越小 D 流动阻力越大 2. 判断流体流动类型的准数为___ A ____。 A . Re 数 B. Nu 数 C . Pr 数 D . Gr 数 3. 在一水平变径管路中，在小管截面A 和大管截面B 连接一U 形压差计，当流体流过该管 段时，压差计读数R 值反映的是 A A A 、 B 两截面间的压强差 B A 、B 两截面间的流动阻力 C A 、B 两截面间动压头变化 D 突然扩大或缩小的局部阻力 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是 A 。 A. 最大流量下对应值 B. 操作点对应值 C. 计算值 D. 最高效率点对应值 5. 离心泵在一定管路系统下工作时，压头与被输送液体的密度无关的条件是 D A Z 2-Z 1=0 B Σh f = 0 C 22 21022 u u -= D p 2-p 1 = 0 6. 含尘气体，初始温度为30℃，须在进入反应器前除去尘粒并升温到120℃，在流程布置 上宜 A A. 先除尘后升温 B. 先升温后除尘 C. 谁先谁后无所谓 7. 穿过2层平壁的稳态热传导过程，已知各层温差为△t 1=100℃, △t 2=25℃，则第一、二层 的热阻R 1、R 2的关系为_____D______。 A. 无法确定 B. R 1 = 0.25R 2 C. R 1 = R 2 D. R 1 = 4R 2 8. 在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中那种在工程上最有效 B A 提高蒸汽流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸汽以提高蒸汽流速 D 在蒸汽一侧管壁上装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝热。 9. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为 A A. Y -Y* B. Y*- Y C. Y -Yi D. Yi - Y 10. 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体流量增大，其他操作条 件不变，则对于气膜控制系统，其出塔气相组成将 A A. 增大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 总分 30 15 15 40 100 得分
化工原理答案下册
化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津 大学出版）社,2011.8.） 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9
饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
化工原理期末试题及答案
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,
化工原理下册答案
化工原理（天津大学第二版）下册部分答案 第8章 2. 在温度为25 ℃及总压为 kPa 的条件下，使含二氧化碳为%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨 利系数51066.1?=E kPa ，水溶液的密度为 kg/m 3。 解：水溶液中CO 2的浓度为 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318 c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==???=kPa 气相中CO 2的分压为 t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=kPa < *p 故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。 以CO 2的分压表示的总传质推动力为 *(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ?=-=-=kPa 3. 在总压为 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、3 1.06koml/m c =。气膜吸收系数k G =×10-6 kmol/(m 2skPa)，液膜吸收系数k L =×10-4 m/s 。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝ kmol/(m 3kPa)。 （1）试计算以p ?、c ?表示的总推动力和相应的总吸收系数； （2）试分析该过程的控制因素。 解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725 c p p p p y H ?=-=- =?-=kPa 其对应的总吸收系数为 6G 1097.4-?=K kmol/(m 2skPa) 以液相组成差表示的总推动力为 其对应的总吸收系数为 （2）吸收过程的控制因素 气膜阻力占总阻力的百分数为 气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。 4. 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为 kPa ，操作温度为25 ℃。在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数为 kmol/(m 3kPa)。测得塔内某截面处甲醇的气相分压为 kPa ，液相组成为 kmol/m 3，液膜吸收系数k L =×10-5 m/s ，气相总吸收系数K G ＝×10-5 kmol/(m 2skPa)。求该截面处（1）膜吸收系数k G 、k x 及k y ；（2）总吸收系数K L 、K X 及K Y ；（3）吸收速率。 解：(1) 以纯水的密度代替稀甲醇水溶液的密度，25 ℃时水的密度为 0.997=ρkg/m 3 溶液的总浓度为
《化工原理下》期中试卷答案(11化工)
word可编辑，欢迎下载使用！ 1. 吸收塔的填料高度计算中，N OG反映吸收的难易程度。 2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下，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，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，意味着完成吸收任务需要的填料高度为无穷高。 3.精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热 蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大（增大、减小）。 4.在精馏塔设计中，进料温度越高，进料状态参数q越小，完成相同的生产任务需 要的理论板数越多，塔底再沸器的热负荷越小。 5要分离乙醇-水共沸物，用恒沸精馏，所加入的第三组分为苯塔底的产物为无水乙醇。 6.在常压操作中，x A=0.2(摩尔分数，下同)的溶液与y A=0.15的气体接触，已知m=2.0，此时 将发生解析过程。 7.操作中的精馏塔，如果进料状态为泡点进料，进料组成为含轻组分0.4（摩尔分数）则 q线方程为：x=0.4 。 8.某二元混合物，进料量为100kmol/h，x F=0.6，要求塔顶产量为60 kmol/h，则塔顶组成 x D最大为100% 。 9.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y=2X，入塔Y1=0.09，液气比（q n,l/q n,v） =3，则出塔气体浓度最低可降至0 ，若采用（q n,l/q n,v）=1.5，则出塔气体浓度最低可降至0.225 。 10.提馏塔的进料是在塔顶，与精馏塔相比只有提馏段。 11.吸收速率方程中，K Y是以Y- Y* 为推动力的气相总吸收系数，其单位是 kmol/m2 s 推动力。 1.在精馏操作中，进料温度不同，会影响_____B______。 A.塔顶冷凝器热负荷 B. 塔底再沸器热负荷 C. 两者都影响 2.某含乙醇12.5%（质量分数）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩尔比为（B ）。 B .0.0559 C 0.0502 3. 填料塔的正常操作区域为 A 。 A.载液区 B .液泛区 C 恒持液量区 D 任何区域 4.某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为y A=0.4，相应的露点组成为t2，则 D 。 A t1=t2 B t1 化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（3分）题号1155 第1章知识点400 难度容易 当20℃的甘油（ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊）,在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。 ***答案*** 168.2 层流 2.（2分）题号2038 第2章知识点100 难度容易 往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。 ***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气 3.（2分）题号4060 第4章知识点200 难度容易 对流传热膜系数α工程制单位为_____________，SI制单位为_________。 ***答案*** kCal.h.K.m; W/(Km) 二、选择题： 1.（2分）题号1202 第1章知识点400 难度容易 园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（）。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 ***答案*** A 2.（2分）题号2121 第2章知识点500 难度容易 通常所说的离心通风机的风压是指（） A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 ***答案*** C 3.（2分）题号4147 第4章知识点400 难度中等 为了提高列管换热器管内流体的α值，可在器内设置（）。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 ***答案*** A 三、判断题： 1.（2分）题号3058 第3章知识点100 难度容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（） ***答案*** × 四、问答题： 1.（8分）题号3079 第3章知识点300 难度容易 试分析提高过滤速率的因素？ ***答案*** 过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有： （1）提高推动力△P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在过滤介质下面抽真空。 下册第一章蒸馏 1. 苯酚(C 6H 5OH)(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B )的饱和蒸气压数据为 解： 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A ＋0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --；y A =p p A 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下： t, ℃ x y 1 1 0 0. 2. 承接第一题，利用各组数据计算 （1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。 （2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解： （1）对理想物系，有 α＝00B A p p 。所以可得出 t, ℃ i α 算术平均值α= 9 ∑i α=。α对i α的最大相对误差＝ %6.0%100)(max =?-α ααi 。 （2）由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据： t, ℃ x 1 0 y 1 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y max )(%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时，A 与B 的沸点各为多少在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率 解： 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59＝℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63=℃ 65℃时，算得0 A p ＝；0 B p = mmHg 。由0 A p x A ＋0 B p （1－x A ）=60得 x A ＝， x B =; y A =0A p x A /60=; y B ==。 4 无 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% 1、 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数 数值 ________ 。 A. 与光滑管一样 B. 只取决于Re C.取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关 2、 某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 _____ 。 A. 停泵，向泵内灌液 B. 降低泵的安装高度 C.检查进口管路是否有泄漏现象 D. 检查出口管路阻力是否过大 3、 液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是 ________ 。 A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面； C. 从动能大的截面流向动能小的截面； D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面； 相差较大时，提高总传热系数 K 值的措施 B. 提高大的值； D.提高大的值，同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用 _____ 方法来提高传热速率最合理。 A. 提高蒸汽速度； B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C. 提高空气流速； D.将蒸汽流速和空气流速 都提高。 6沉降室的生产能力与—有关。 \ A. 颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面 积； C. 沉降面积和颗粒沉降速度； D. 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、 离心泵的扬程是指泵给予（ ）液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m 8、 雷诺数的物理意义表示 __________ 。 A. 粘滞力与重力之比； B.重力与惯性力之比； C.惯性力与粘滞力之比； D.压力与粘滞力之比。 4、冷热两流体的对流给热系数 是 _____ 。 A.提高小的值； C.两个都同等程度提高； 9、为了减少室外设备的热损失，保温层外的一层隔热材料的表面应该 是_________ 。 A. 表面光滑，色泽较浅 B.表面粗糙，色泽较深 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, j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A，在操作条件下，相平衡关系为Y=mX。试证明：(L/V)min ＝mη，式中η为溶质A的吸收率。 j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m，试求填料层所需高度。 j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求： ①水溶液的出塔浓度； ②若气相总传质单元高度为0.6 m，现有一填料层高为6m的塔，问该塔是否合用？ 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。 j06a10105 在20℃和760 mmHg，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg。混合气体的处理量为1020kg/h，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y=0.755x。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。 j06a10106 在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(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完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。 j06a10107 某厂有一填料层高为3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A。测 得浓度数据如图，相平衡关系为y=1.15x。 试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG为多少m ？ 参见附图：j06a107.t j06a10108 总压100kN/m2，30℃时用水吸收氨，已知k G=3.84?10-6kmol/[m2·s(kN/m2)]， k L=1.83?10-4kmol/[m2·s(kmol/m3)]，且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7kN/m2。 求：k y、K x、K y。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m3） j06a10109 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(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y=x。试求： ①液体出塔浓度； ②测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m3·s），问该塔填料层高度为多少？ (提示：N OG=1/(1-S)ln[(1-S)(y1-m x1)/(y2-m x2)+S]) j06b10011 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p增大一倍；(C) y减小一倍；(D) p减小一倍。 j06b10019 按图示流程画出平衡线与操作线示意图： 1. ⑴低浓度气体吸收 2. ⑴低浓度气体吸收 ⑵部分吸收剂循环⑵气相串联化工原理考试题及答案I
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