化工原理习题答案英文
Problems and Solutions Distillation
1、 A continuous fractionating column is used to separate 4000kg/h of a mixture of 30
percent CS 2and 70 percent CCl 4. Bottom product contain 5 percent CS 2at least, and the rate of recovery of CS 2in the overhead product is 88% by weight,required. Calculate (a) the moles flow of overhead product per hour .(b) the mole fractions of CS 2and CCl 4in the overhead product, respectively
Solution: Form overall material balance
1F D
W F D W F x D x W x
=+'''=+ (） （2）
Known by the justice of the problem
0.88D F Dx Fx ''= （3）
Take the place of 3 types and enter 2 types
0.880.122880/
0.05400028801220/0.880.8840000.3
0.943
1120
F F w w F
D Fx Fx Wx kg h x D F W kg h Fx x D
'''=+'?4000?0.3=='
=-=-='??'==
=F
0.12Fx W=
The unit converts ：
0.943/76
0.970.943/760.057/154
D x ==+（mole fraction ）
0.97
76
0.0315478.3
/
112014.3/78.3
m M kg kmol D Kmol h =?+?=∴==
2、 A liquid containing 40 mole percent methanol and 60 mole percent water
is to be separated in a continuous fractional column at 1 atm pressure .Calculate the value of q under the three following conditions (a) the feeding is liquid at 40 C (b) the feeding is saturated liquid. The equilibrium data for methanol-water liquid at 1 atm pressure are given in the attached table. If the column is fed with 100koml/h.The molar fractions of methanol in overhead product and bottom product are 0.95 and 0.04,respectively.A reflux ratio at the top of column is 2.5.Calculate (a) the mole flow of overhead product per hour (b) the mole flow of liquid in rectifying column (c) the mole flow of vapor in stripping column .Assume that the constant molar flow applies to this system . Solution: Form overall material balance
f D w
F D W
F x D x W x =+=+ Solve the eqution we can have ：
()100(0.40.04)
39.6/
0.950.0410039.660.4/
F w D w F x x D kmol h x x W kmol h --=
==--=-=
And 2.539.699/39.699138.6/L RD kmol h
V D L kmol h ==?==+=+=
These upper values are fixed under the three feed conditions 。
(1)V V q F '=+-
The feed at 40℃，q=1.07 138.6(1.071)100145.6
V k m o l h '
∴=+-?= Feed saturated liquid ，q=1
138.6/V V k m o l h
'==
3、The feeding at dew point
is fed to a continuous fractionating column ,and
the equilibrium relations are given by equations: y=0.723x + 0.263 ( in rectifying column); y=1.25x – 0.0187 (in stripping column) .Calculate(a) the compositions of feeding, overhead product and bottom product , respectively(b) the reflux ratio
Solution: The slope of the operating line in rectifying column is
0.7231
R
R =+
We can get ：R=2.61
The intercept of the rectifying line on y axis is
0.26310.263(2.61
1)0.95
D
D X R X =+∴=+=
The intersection of the stripping line and the diagonal is Y=X=Xw
so Xw=0.0748
Form the intersection of these two operating lines, gives: 0.723
0.2631.25
0.5350.723
0.5335
0.263
0.65
X X X Y +=-
==?+=
Because the feed at dew point ,so the feed line is horizon ,and the composition of feed is 0.65F
X Y ==
6.12 It
is desired to produce an overhead product containing 95.7 mole
percent A form a ideal mixture of 44 mole A and 50 mole percent B feeding into a continuous fractionating column .The average relative volatility equals to 2.5 ,and a minimum reflux ratio is 1.63.Explain the heat state of feeding and calculate the value of q .
Solution: ：Form equilibrium equation: 2.511(1)1 1.5
X X
Y X X αα=
=+-+ （）
Form operating equation :
1.630.957
11 1.631 1.631
0.620.364
D R X Y X X R R X =+=+
++++=+
Substituting in eq.1),gives:
X=0.365 Y=0.59
Form definiens of the minimum reflux ratio ，the intersection of the two upper equations is also that of the equilibrium curve and the feed line.
,F F X X Y X <> so the feed is a mixture of liquid and vapor.
Form the feed equation ( feed line ),gives:
(1)0.44
(1)
0.59
0.365
F X q Y q X q q =-+=-?+?
Solve and have:2
0.6673
q ==
4、 A liquid of benzene and toluene is fed to continuous distillation in a plate column. Under the total reflux ratio condition , the compositions of liquid
on
the
close
together
plates
are
0.28,0.41,and
0.57,respectively.Calculate the Murphree plate efficiency of relatively two low layers. The equilibrium data for benzene —toluene liquid at the operating condition are given as:
x 0.26 0.38 0.51 y 0.45 0.60 0.72
Solution : Under the total reflux ratio condition N N X Y ==1
Form Murphree efficiency:
57
.041.01223)
1(*)1(,====--=
+=X Y X Y Y Y Y Y E n n n n v m
Checked
628.0*2=Y by 41.02=X
%6728
.0475.028.041.0E reason With the %7373.041
.0628.041
.057.0m3
3*
2322≈--===--=--=
Y Y Y Y E m
5、 A continuous fractionating column is used to separate 2500kg/h of a mixture of 25 percent acetone and 75 percent water . Overhead product containing 99 percent acetone,required. These percentages are by weight ,and 80 mole percent of acetone in feeding is entering to the overhead product. The feeding at 200
c ,an
d th
e operate reflux ratio is 2.7
times as much as the minimum . there are two condensers at the top of column.Partial condenser is used to control the reflux flow to be saturated liquid . The steam not condensed enter the final condenser to be condensed and cooled, regarded as the products. If the overall efficiency is 60%,then calculate the number of ideal plates.
Solution: The compositions of each flow rate
25/58
0.0937
25/5875/1899/58
0.968
99/581/18
0.0937580.90631821.8/
2500/21.8
114.7/
F D F X X M k g k m o l
F K m o l h
==+==+=?+?===
Known by the meaning of the question ：0.8D F DX FX =
0.8114.70.0937
8.9/0.968
114.78.9105.8/114.70.09738.90.968
0.0202
105.8
F D W D Kmol h
W F D Kmol h FX DX X W ??=
==-=-=-?-?∴===
Calculate the number of actual plates
From the attached figure 1，at the point 0.0937F X =，the corresponding bubble point is 67℃，so the average of the feed temperature and the bubble point is 1/2（67+20）=43.5℃。
The specific heats of each component at 43.5℃ are ：
2.25/()4.19/()
0.0937 2.25580.9063 4.1918PA PB C kj kg K C kj kg K C =?=?=??+??
the latent heats of each component at 67℃ are:
505/2400/5050.0937*******.90631842000/4200080.6(6720)
1.09
42000
A B m r kj kg r kj kg
r kj kmol
q ===??+??=+-∴==
the slope of the feed line=
1.091
2.11 1.091
q q ==-- From fig.2 , the minimum reflux ratio must computed from the slope of operating line ag that is tangent to the equilibrium curve, and measure the slope is 0.475 .
min
min 0.4751
R R =+
Solve and have ：
m i n 0.9052.70.905
2.44
R R ==?=
the intercept of the rectifying line on y axis 0.968
0.2811 2.441
D X R =
==++
the intercept of the stripping line on y axis 2.44
0.7091 2.441
R R =
==++ the operating line of the attached figure 2 is drawn according to the slope 0.281，and this operating line of the attached figure 3 is draw according to the intercept 0.709.
7 ideal plates are needed (except reboiler and partial condenser) hence , the number of actual plates 7
120.6
P
N =
=
6、The equilibrium data for the system CS 2-CCl 4at the 1 atm pressure are
given in Example 1-11.A continuous fractionating column is used to separate a feed contains 30 mole percent CS 2
and 70 mole percent CCl 4
.Overhead
product containing 95 mole percent CS 2
and a bottom product containing 2.5
mole percent CS 2
,required. The feed is saturated liquid and the mass flow is
400kg/h. A reflux ratio equals to 1.7 times as the minimum. The distillation takes place at 610
C and 1 atm . the superficial velocity based on empty tower
is 0.8m/s and the distance between two boards is 0.4m.The overall efficiency is 50% .Calculate (a) The number of actual plates needed.(b) the mass flow of two products c) the cross-sectional diameter of tower (d) the effective height of tower.
Solution: (a) calculate the number of actual plates
Painted x-y picture for the equilibrium data by the question, as figure shows 。
Since the feed is saturated liquid, 0.3q F X X ∴==，from fig .X-Y
min 0.540.950.54
1.710.540.3
q D q q q
Y X Y R Y X =--=
=
=--?故 R=1.5 1.71=2.56
The intercept of operating line in rectifying column =
0.95
0.2671 2.561
D X R ==++ Calculate the number of ideal plates with The graphic method, and the steps is omitted .The result indicates, besides reboiler, 11 ideal plates are needed and feed should be introduced on the seventh plate from the top Actual plates 111
200.5
N
-=
=
The average molecular weight of feed is M m
=0.3?16 + 0.1?154=130.6kg/kmol
h kmol F /6.306
.1304000
==
Form overall material balance D + W=30.6
0.95D + 0.025W=0.3?30.6
From the two upper equations, gives: W=21.5mol/h and 0.025760.975154152W M =?+?=
21.51523270/40003270730/W kg h
D kg h
'∴=?='=-=
2） The cross-sectional diameter of tower Since the feed is saturated liquid ,hence:
(1)V V R D '==+
Among them 30.621.59.1/(2.561)9.132.4/D F W kmol h
V kmol h
=-=-==+?= Assume that the rising vapor is ideal gas ，hence
2731
22.4360027332.427361122.436002731
0.247/47
0.627
s V D V t m s m ρ=
=
+???+=???
=== 3） The validity height of tower is
0.4208.0P H hN m ==?=
Absorption
7-1
The vapor of methanol mixed with air is absorbed in water, the temperature is 270
c an
d th
e pressure is 101.3 kpa .The molar density o
f methanol in bulk of liquid and gas phase are very weak. Henry’s law applies to this system, H=1.995kmol/m 3
*kpa,
)**/(10*55.125kpa s m kmol K G -=,
)/**/(10*08.23
25m kmol s m kmol k l
-= Calculate (1) G
K (2) The percent of gas resistance in the whole
resistance Where H=solubility coefficient l
k =Individual mass-transfer
coefficient for liquid phase G k =Individual mass-transfer coefficient for
gas phase G K =Overall mass-transfer coefficient based on gas phase
Solution : 1)
5151
223223
52
21111(1.5510)(1.955 2.0810)
1.12210G G L
K k Hk m s k m m s k m m s kmol m kmol
m s k m -----=
+=
?-????N/??N/??/=???N/
2)
5
5
1.55101.12210100%7
2.3%kG KG Y Y Y Y --??=?=
7-2 A countercurrent flow tower is used to absorb H 2S from the air- H 2S
steam fed to it ,using pure water as the absorbing liquid ,(Pure water is used in the countercurrent flow tower to absorb H2S from the air-H2S mixed gas),the tower is operating at 250
c an
d 101.3kpa . Th
e density o
f H
2
S is changed (reduced)from 2% into 1% (in volume). Henry’s law
applies to this system ,and Henry constant E=5.52*104
kpa .if the amount of the absorbent is 1.2 times as much as the smallest amount according to theory , (1)calculate the liquid-gas ratio L/V and (outlet liquid) concentrations X1(2)Repeat calculate the liquid-gas ratio L/V and (outlet liquid) concentrations,if the operating pressure is 101.3 kpa Solution: 1)From Eq (7-6), the slope of equilibrium line m is :
5455451E atm m P atm
===
And :11
10.02
0.0204110.02
y Y y ===--
22220.0010.001
110.0010
y Y y X ===--=
Form Eq (7-54) , calculate the limiting liquid —gas ratio
12min 120.02040.001()518
0.02040
545
L Y Y Y V X m --===-- So operating liquid-gas ratio is m i n 1.2()1.2518622
L L
V V
==?=
the terminal concentration X1
1212
522()(0.02040.001)
3.1210()/()V
X X Y Y L kmol H S kmol H O -=+--=?1
=0+622 2) The slope of equilibrium line 545
54.510E m P ===
So 12min 120.02040.001()51.8
0.020454.5
L Y Y Y V X m --===- () 1.251.862.2L
V
=?= The terminal concentration X1
1212
422()(0.02040.001)
3.1210()/()
V
X X Y Y L kmol H S kmol H O -=+--=?1
=0+62.2
7-3 The butane mixed with the air is absorbed in a sieve-plate tower
containing eight ideal plates .The absorbing liquid is a non-volatilization oil having a molecular weight of 250 and a density of 900kg/m 3
.The absorption takes place at 101.3kpa and 150
c. 5
percent of butane in the entering gas .The butane is to be recovered to the extent of 95% ,the vapor pressure of butane at 150
C is
194.5kpa,and liquid butane has a density of 580kg/m 3
.Assume that
Raoult’s and Dalton’s laws apply .(1)calculate the cubic meters of fresh absorbing oil per cubic meter of butane recovered .(Caculate the amout of absorbing oil is required (in volume) when per cubic meter of butane is recovered) (2)Repeat caculate (1), on the assumption that the operating pressure is 3034.4kpa and that all other factors remain constant.(conditions reain the same)
Solution: 1）calculate the mass flow rate of water
10.10
0.1111
10.10
Y =
=-
212min 12
min 0.1111(10.95)0.0056
5000
(10.10)201/22.4
()201(0.11110.00556)5100/0.1111026.7
1.5 1.551007650()/()/Y V kmol h V Y Y L kmol h X X L L kmol h
kg h
*=-==
?-=--===--==?=?5水 ＝1.37710水 2） Calculate ideal plates (a) Schematicallyad
1122201()(0.11110.00556)0.002777650
V X Y Y X L =
-+=-=
Plot the operating line BE and the equilibrium line OE (Y *
=26.7X)
the operating line and the equilibrium line from the point B, and we can get N T
So : ideal plates 5.5T N ≈
(b) Using Kremser.A. map
The absorption coefficient is 95%，and X2=0，so the absorption coefficient of relativity 12
12
0.95Y Y Y mX ?-=
=-，under the limiting amount of water according to theory condition ，T
N α=。Looking into fig7-21 according to
these data, we can get:
min min
min 0.95
0.951.5 1.50.951.50.9526.72017650/A L mV
L L mV
kmol h
====?=???= （水）
The absorption factor in the state of operation
7650 1.4326.7201
L A mV =
==? Looking into fig 7-21（or calculate according to equation 7-77）,we can know when A=1.43，0.95?=,the ideal plates 5.5T
N
≈。
So the result is the same as that of schematicallyad 3) This question should be estimate by Kremser.A. map absorption coefficient 0.98?=，ideal plates 5.5T
N
≈
Form fig 7-21， reading 1.75A '≈
So:
1.75 1.7526.72019390()/L mV kmol h '==??=水
7-4 An absorption tower is to recover 99 percent of ammonia in an air
stream ,using pure water as the absorbing liquid .(Pure water is used in an absorption tower to absorb ammonia in an air stream ,the absorptivity is 99 percent),the height of the packed section is 3m ,the absorption takes place at 101.3kpa and 200
c. The mass flow rate of
gas V is 580kg/(m 2
.h),and 6 percent of ammonia in the gas in volume .
The mass flow rate of water L is 770kg/( m 2
.h). The tower is
countercurrent operated under isothermal temperature, the equilibrium equation Y *
=0.9X, k G
a 8
.0V ∝,but has nothing to do with L, try to make
out how the height of the packed section to change in order to keep the absorption coefficient unchanged when the conditions of operation have be changed as following (1)the operating pressure is 2 times as much as the original.(2)the mass flow rate of water is one time more than the original3) the mass flow rate of gas is two times as much as the original Solution: 3,1,293Z m p atm T K ===
1210.06
0.0638
10.06
(10.99)0.000638Y Y Y =
=-=-= The average molecular weight of the mixed gas
M=29×0.94+17×0.06=28.28
22580
(10.06)19.28/()28.28770
42.78/()
18
0.919.28
0.405642.78
V kmol m h L kmol m h mV L =-=?Ω==?Ω?==
12221ln[()(1)]110.06380
ln[()(10.4056)0.4056]10.40560.0006386.884
3
0.43586.884
OG OG OG N mV L
H Y mX mX mV
Y mX L L Z m
N =
-+-=
----+-==== 1） 2p p '=
Form Eq(7-6),'
'p p m
m =
So
1222ln[()(1)]1
0.90.452
0.4519.280.202842.78
111
ln[(100)(10.2028)0.2028]
10.20285.496
OG mp m p m V L Y mX m X m V
N mV Y mX L L L -+='=
=?=''?==''-'=--
-+-= Form Eq(7-62) and Eq(7-43a)
OG r G V V
H K a K aP =
=
ΩΩ
So:OG
H is changed with the operating pressure
1
0.43580.21792
OG OG OG OG H H H H ρ
ρρρ'=''=?
=?='
So
5.4960.21791O G O G Z N H m '''=?=
?= So the height of the packed section reduce 1.802m against the
original 2）
2L L '=
11
()0.40560.2028
222
5.496OG
mV mV mV L L L N ===?=''= when the mass flow rate of gas increasing,G
K a has not remarkable
effect
0.43585.4960.4358 2.395OG
OG OG
OG H H m Z N H m '=='''=?=?= the height of the packed section reduce 0.605m against the original
3） 2V V '=
(2)2()20.40560.81161
ln[(100)(10.8116)0.8116]15.81
10.8116
OG mV m V mV
L L L
N '===?='=-+=- when mass flow rate of gas increasing ,G
K a corresponding grow ，
according to Poblem:
0.
8
0.80.80.20.80.2
()222220.43580.501
15.810.5017.92
G G G G
O G O G G G O G O G K a V
V K a K a K a V V V H H K aP K aP m Z N H m m ∝''=
=''===Ω'Ω=?='''==?
= So the height of the packed section increase 4.92m against the
original
Drying
11-1 The total pressure and humidity of the humid air are 50kPa and 60 0
C ,
respectively, and the relative humidity is 40 percent. Calculate (a) the partial pressure of aqueous vapor in the humid air (b) humidity (c) the density of humid air.
Solution: a ）The partial pressure of aqueous vapor in the humid air From aqueous vapor appendix table, the vapor pressure of aqueous
vapor at 60℃ is 149.4mmHg 。
0.4149.459.7s p p m m H g
?==
?= b ） Humidity
59.760.6220.6220.116(.)/(
38059.76
p
H k g w a t e r k g P p
==
=--dry-air) c ） The humidity volume is ：
760
[0.772 1.244]273333760(0.772 1.2440.116)273380
H t v H P
=+??
=+???
=2.24(m3humid air)/(kg dry air )
So the density of humid air 3110.116
0.498/2.24
H H H kg m v ρ++=
==
11-2 A dryer is used to dry material from 5 percent moisture to 0.5 percent moisture (wet basis). The production capacity of dryer is 1.5 kg dry
material/s. Hot air enters at 127℃ and 0.007kg water/kg dry air and leaves at 82℃.The temperature of the material in the inlet and outlet are 21℃ and 66℃, respectively. The specific heat of wet material is 1.8KJ/（kg ?℃）。If the heat loss of the dyer can be ignored, then calculate a) the consumption of the wet air. b) the temperature of the air leaving the dryer. Solution ：The moisture content of the material (dry basis) is
12125
0.0526950.50.0050399.5
() 1.5(0.05260.0503)0.0714/C X X W G X X kg s =
===∴=-=-=水 From the material balance, we have: 2(0.007)0.0714L H -=
From the enthalpy balance, we have:1
21
2()()C L I I G I I ''-=- Where ：
1
112
()(1.8 4.1870.0526)2142.49(1.8 4.1870.00503)66120.2S W I C C X Q I '=+=+??='=+??= 1111(1.01 1.88)2490(1.01 1.880.007)12724900.007147.4
I H t H =++=+??+?=
222(1.01 1.88)82249082.82644I H H 2=+?H ?+=+ （2）
∴2L(147.4-I )=1.5(120.2-42.43)=116.7 kg water/kg dry air
（3）
From these, the 0.0178=2H ，L=6.61kg wet air/s
11-3 A humid material is dried at a dryer.55 hours are required to reduce moisture content from 35 percent to 10 percent. The critical moisture content was found to be 15 percent and the equilibrium moisture 4 percent. If under the same drying conditions, it is required that the moisture content of the material drops to 0. 05 from 0.35.Assuming that the rate of drying is proportional to the free-moisture content (X —X*), try to calculate how long will it take to dry the humid material.
Solution: The drying time at constant rate stage is
1100
()C
G X X U S τ=-
The drying time at falling rate stage is
00202001001202()ln
()
[()ln ]0.350.150.150.04
[()ln ]
0.150.040.100.042.424
2.269
c
c c c
c
G X X X X U S X X U a X X G X X X X aS X X X X G aS G aS G aS
τττ*****
**
'--=-=-'--∴+=+--'--+--'== so 5.5= that is ：
So the required drying time under the new condition is
0.350.150.150.04
2.269[()ln ]9.57h τ--'=+=
化工原理下册复习题
吸收 一填空 (1) 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/m2·h，气相传质总K y=1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度y i应为?0.01????。平衡关系y=0.5x。 (2) 逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在塔底达到平衡。 (3) 在填料塔中用清水吸收混合气中HCl，当水量减少时气相总传质单元数N OG增加。 (4) 板式塔的类型有；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。 (5) 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障使上水量减少时，气相总传质单元数NOG (增加）（增加，减少）。 (6) 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数???减小?（增大、减小、不变），传质推动力??增大?（增大、减小、不变），亨利系数??不变（增大、减小、不变）。 (7) 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。 (8) 压力（减小),温度( 升高）,将有利于解吸的进行；吸收因素(A= L/mV ) ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔（顶）达到平衡。 (9) 在逆流吸收塔操作时，物系为低浓度气膜控制系统，如其它操作条件不变，而气液流量按比例同步减少,则此时气体出口组成y2将 (减小），液体出口组成将（增大），回收率将。 (10) 当塔板中（气液两相达到平衡状态)，该塔板称为理论板。 (11) 吸收过程的传质速率方程N A=K G( )=k y( )。 (12) 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H OG将不变，N OG将增大。 (13)吸收因数A可表示为 mV/L，它在X–Y图上的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。 (14)亨利定律的表达式为；亨利系数E的单位为 kPa 。 (15) 某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数分别为k y a=2× 10-4kmol/m3.s, k x a=0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程为（气膜阻力控制）及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 99.95% ；该气体为易溶气体。 二选择 1.根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 B 。 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 2.单向扩散中飘流因子 A 。
化工原理下册题库300题讲解学习
化工原理下册题库 300题
化工原理（下）题库（1） 一、选择题（将正确答案字母填入括号内） 1、混合物中某组分的质量与混合物质量之比称为该组分的（ A ）。 A. 质量分数 B. 摩尔分数 C. 质量比 2、关于精馏塔中理论的叙述错误的是（ B ）。 A.实际上不存在理论塔板 B. 理论塔板仅作为衡量实际塔板效率的一个标准。 C. 理论塔板数比实际塔板数多 3、在精馏塔中每一块塔板上（ C ）。 A. 只进行传质作用 B. 只进行传热作用 C. 同时进行传热传质作用 4、气体吸收过程中，吸收速率与推动力成（ A ）。 A. 正比 B. 反比 C. 无关 5、气体的溶解度很大时，溶质的吸收速率主要受气膜一方的阻力所控制，故称为（ A ）。 A. 气膜控制 B. 液膜控制 C. 双膜控制 6、普通温度计的感温球露在空气中，所测得的温度为空气的（ A ）温度。 A. 干球 B. 湿球 C. 绝热饱和 7、混合物中某组分的物质的量与混合物物质的量之比称为该组分的（B ）。
A. 质量分数 B. 摩尔分数 C. 质量比 8、在蒸馏过程中，混合气体中各组分的挥发性相差越大，越（B ）进行分离。 A. 难 B. 容易 C. 不影响 9、气体吸收过程中，吸收速率与吸收阻力成（ B ）。 A. 正比 B. 反比 C. 无关 10、气体的溶解度很小时，溶质的吸收速率主要受液膜一方的阻力所控制，故称为（ B ）。 A. 气膜控制 B. 液膜控制 C. 双膜控制 11、某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得 到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为（ B ） A 60kmol/h B 66.7kmol/h C 90kmol/h D 不能定 12、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 13、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 14、以下有关全回流的说法正确的是（ A、C ）。 A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合 B、此时 所需理论塔板数量多
化工热力学习题集(附标准答案)
化工热力学习题集(附标准答案)
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表： 1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（C ） A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ A ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ A ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ B ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ A ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ???? ?????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ????????? =- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ????????? = ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。（D ）强度性质无偏摩尔量 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) （A ）逸度可称为“校正压力” 。 （B ）逸度可称为“有效压力” 。 （C ）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 （D ）逸度可代替压力，使真实气体 的状态方程变为fv=nRT 。 （E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案
化工原理专业英语课文翻译第五单元阅读材料.
本文由hufei0419贡献化学工业主要行业国税发化工行业需要，如011和天然气，石灰石和盐天然原料人数较少和转换（通过化学处理或化学反应）他们把几千年的化学中间体。正如我们已经看到，这些都是再转换到终端或消费者的产品。这15 11llportant指出，增加值15在每一个阶段，这个过程和最终产品的价值，可能有有哪些在开始使用的原料很多次。显然，在价值提升附加在每一个阶段必须超过15加工成本ifthe公司为实现其活动的利润。主要行业有化工行业国税发：。石化产品。氯碱一alkaliproducts 。聚合物。 Sulphuricacid（sulphurindustry）。染料。Ammoniaandfertilizers（nitrogenindustry）。农用化工产品。Phosphoricacidandphosphates 。制药（phosphorusindustry）石化行业提供了关键中间体或积木（从011和天然气提取），如乙烯，丙烯，苯，甲苯，这些都是一个巨大的有机化工工业的范围，这是在生产合成的出发点下游加工国税发国税发在其他行业的一些上市的关键中间体。 15对聚合物部门的主要使用者ofpetrochemical 中间体和消耗几乎一半的有机化工原料所生产的总产出。它包括塑料，合成纤维，橡胶，合成橡胶和粘合剂，它是与他们的特殊新材料，往往小说，物业，对有机化工行业1950年至1970年爆发性增长带来了巨大的需求。虽然染料行业15比前两个更小，它已与他们紧密的联系。这是由于传统的染料，这对于棉花，羊毛天然纤维细，分别为尼龙和聚酯像新的合成纤维完全不合适的。的研究和技术部门内的大量工作造成了惊人的颜色多种，其中15个可用的现代服装。随着一药品和植物保护剂（农药），染料的精细化学品的例子，我。 é。在相对较小的化学品生产的吨位是用于高纯度和高价值的单位重量。近年来，农用化学品（农药），以及制药业，有constifuted一个化工行业，我bluechip部门。 é。为这些公司，可以继续经营也很有利可图的。药物被现在因为他们的高levelsof profitabilit犷一altliough这几年似乎常常吸引批评，对一些药品的利润太高了富有魅力的部门国税发产业。后者的意见，必须对风险和成本非常高（在5160 millionpermarketablecomPound过量）ofdiscoveringanddevelopingnewproducts集。这两个部门15日在与客户的关系，并认为其产品的15个需求不大受经济衰退极大的反差所有其他部门，其实是唯一的。氯碱一碱产品生产部门主要是一非常高吨位化学品氯气和氢氧化钠。这
化工原理例题与习题
化工原理例题与习题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
第一章流体流动 【例1-1】已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。 解：根据式1-4 =（+）10-4=×10-4 ρ m =1372kg/m3 【例1-2】已知干空气的组成为：O 221%、N 2 78%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在 压力为×104Pa及温度为100℃时的密度。 解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 M m =32×+28×+× =m3 根据式1-3a气体的平均密度为： 【例1-3 】本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=、密度ρ 1 =800kg/m3，水层高度h2=、密度ρ2=1000kg/m3。 （1）判断下列两关系是否成立，即p A=p'A p B=p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h。 解：（1）判断题给两关系式是否成立p A=p'A的关系成立。因A与A'两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 p B =p' B 的关系不能成立。因B及B'两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通 着的同一种流体，即截面B-B'不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h由上面讨论 知，p A=p'A，而p A=p'A都可以用流体静力学基本方程式计算，即 p A =p a +ρ 1 gh 1 +ρ 2 gh 2 p A '=p a +ρ 2 gh 于是p a+ρ1gh1+ρ2gh2=p a+ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×+1000×=1000h 解得h= 【例1-4】如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置U管压差计，压差计读数R=200mm。试求两截面间的压强差。 解：因为倒置U管，所以其指示液应为水。设空气和水的密度分别为ρg与ρ，根据流体静力学基本原理，截面a-a'为等压面，则 p a =p a ' 又由流体静力学基本方程式可得 p a =p 1 －ρgM
化工热力学复习题及答案
第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状 态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0， 0=U ?，0=T ?，0=H ?，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=?，2ln RT S T H G -=-=???，2ln RT S T U A -=-=???） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错） 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等， 初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（错。有时可能不一致） 三、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。） 2. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临 界流体。） 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。） 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（错。纯物质的三相平衡时，体系自 由度是零，体系的状态已经确定。）
(完整版)化工原理下册习题及章节总结(陈敏恒版).doc
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↓。 x2 增大，其它条件不变，则 9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组 成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 及温度而异，单位与压强的 2、亨利系数与温度、压力的关系； E 值随物系的特性单 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
化工原理课程设计摘要中英文
摘要 利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相跟气相的回流，使气液两相逆相多级接触，在热能驱动和相平衡条件的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物不断分离，该过程称为精馏。该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制。 原料从塔中适当部位进塔，将塔分为两段，上为精馏段，不含进料，下段含进料板为提留段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。气液相回流是精馏的重要特点。在精馏段，气相上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获得轻组分产品。在提馏段，其液相在下降的过程中，其轻组分不断地提馏出来，使重组分在液相中不断地被浓缩，在塔底获得重组分的产品。 本设计是以丙酮—水为设计物系。通过对精馏塔的运算，主要设备的工设艺设计计算—物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数通过只图解法计算得理论板数为 14块，回流比是3.2，实际塔板数是33块，进料位置是第7块，通过筛板塔流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。在此次设计
中，对塔进行了物料衡算，本次设计过程正常，操作合适。 Absract Using of volatile ability of a component in the mixture,we can backflow the gas phase and liquid phase,to make two－phase reverse multistage quickly contact.Under the thermal drive and the constraints of the phase epuilibrium condictions ,the volatile components from liquid to gas phase in the shift,but difficult volatile components in the gas phase into liquid phasr migration,which separate the mixture constantly,the process is know as rectification.The process include heat transfer and mass transfer,and mass transfer control the process. Raw materials is from the appropriate location of the tower into tower, the tower can be divided into two section,one section is rectifying section.contains no feed,the other section contains the feed plate is the stripping section.The condenser is from the top to provide liquid reflux.The reboiler Provides liquide backflow from the top of the tower bottom.Gas and liquid refluxing is one of the important characteristics of rectification.In the rectifying section,in the process of
化工热力学 例题 与解答(12)
第4章 非均相封闭体系热力学 一、是否题 1. 偏摩尔体积的定义可表示为{}{}i i x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠? ??? ????=???? ???=,,,,?。 2. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。 3. 理想气体混合物就是一种理想溶液。 4. 对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。 5. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。 6. 理想溶液中所有组分的活度系数为零。 7. 体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。 8. 对于理想溶液的某一容量性质M ，则__ i i M M =。 9. 理想气体有f=P ，而理想溶液有i i ?? =?。 10. 温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积 之和，总热力学能为原两气体热力学能之和，总熵为原来两气体熵之和。 11. 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液，则混合过程的温度、压力、焓、热力学 能、吉氏函数的值不变。 12. 因为G E (或活度系数)模型是温度和组成的函数，故理论上i γ与压力无关。 13. 在常温、常压下，将10cm 3的液体水与20 cm 3的液体甲醇混合后，其总体积为 30 cm 3。 14. 纯流体的汽液平衡准则为f v =f l 。
15. 混合物体系达到汽液平衡时，总是有l i v i l v l i v i f f f f f f ===,,??。 16. 均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有 ∑= i i t M n M 。 17. 对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry 规则，则在相同的浓度范围内 组分1符合Lewis-Randall 规则。 18. 二元混合物，当01→x 时，1*1→γ，∞→11γγ，12→γ，∞=2*2/1γγ。 19. 理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则。 20. 符合Lewis-Randall 规则或Henry 规则的溶液一定是理想溶液。 21. 等温、等压下的N 元混合物的Gibbs-Duhem 方程的形式之一是 0ln 0 =??? ? ??∑ =i i N i i dx d x γ。（错。0ln 0 =??? ? ??∑ =j i N i i dx d x γ，N j ~1∈） 等温、等压下的二元混合物的Gibbs-Duhem 方程也可表示成0ln ln * 2 211=+γγd x d x 。 22. 二元溶液的Gibbs-Duhem 方程可以表示成 () () ?? ???????=-==? ? ? ======)1() 0()1()0(210 121111111ln x P x P E x T x T E x x T dP RT V P dT RT H dx 常数常数γγ 23. 下列方程式是成立的：（a ）111 1ln ?ln f f RT G G -=-；(b) 1111ln ln γ+=-x RT G G l l ；(c)v l v l f f RT G G 1111?ln ?ln -=-；(d)???? ??=→1111?lim 1x f f x ；(e)??? ? ??=→110,1?lim 1x f H x Solvent 。 24. 因为E H H =?，所以E G G =?。 25. 二元溶液的Henry 常数只与T 、P 有关，而与组成无关，而多元溶液的Henry 常数则与T 、 P 、组成都有关。
化工原理下册部分题
1. 某双组分理想物系当温度t=80℃时，P A°=，P B°=40kPa，液相摩尔组成x A=，试求：⑴与此液相组成相平衡的汽相组成y；⑵相对挥发度α。 解：（1）x A=(P总－P B°)／(P A°－P B°) ； =(P总－40)／（－40） ∴P总=； y A=x A·P A°／P总=×／= （２）α=P A°／P B°=／40= 5. 某精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，此时该塔的精馏段和提馏段操作线方程分别为y=+和y'='，每小时送入塔内75kmol的混合液，进料为泡点下的饱和液体，试求精馏段和提馏段上升的蒸汽量为多少（kmol/h）。 解:已知两操作线方程: y=+(精馏段) y′=′(提馏段) ∴R/(R+1)= R= x D / (R+1)= x D=×= ！ 两操作线交点时, y=y′x=x′ ∴+= x F = 饱和液体进料q=1, x F = x = 提馏段操作线经过点(x W，x W) ∴y′=x w =－x W= 由全塔物料衡算F=D+W F x F = D x D + W x W D =(x F—x W)/(x D－x W)F = ∵饱和液体进料 V′=V=L+D=(R+1)D=×=h - 6. 已知某精馏塔进料组成x F=，塔顶馏出液组成x D=，平衡关系ｙ＝ｘ＋，试求下列二种情况下的最小回流比R min。⑴饱和蒸汽加料；⑵饱和液体加料。解：R min = (x D－y q)/(y q －x q ) (1) ； y q= x q + (2) ；
y q= qx q/ (q－1)－x f / (q－1) (3) ⑴q=0, 由(3) y q=x f=，由(2) x q = ， R min = 由(3) x q =x f =，由(2) y q =×+=， R min= 用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料组成为50% ,塔顶产品组成x D=95％，产量D=50kmol/h，回流比R=2R min，设全塔均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度α=3。求：(最小回流比) 2.精馏段和提馏段上升蒸汽量。3.列出该情况下的精馏段操作线方程。解：1. y=αx/[1+(α－1)x]=3x/(1+2x) 泡点进料q=1, x q = x F = , y q =3×(1+2×=2= R min / (R min+1)= ： R min=4/5= 2. V=V′=(R+1)D=(2×+1)×50=130kmol/h 3. y=[R/(R+1)]x + x D / (R+1)=+ 12. 某精馏塔用于分离苯－甲苯混合液，泡点进料，进料量30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为和，采用回流比为最小回流比的倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度α=。(1)求塔顶、底的产品量；(2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。 解：（1）F=D+W ，Fx F=Dx D＋Wx W 30=D+W ，30×= D×+W× ∴D= / h W= / h （2）x q=x F= ， y q =αx q／[1+ (α—1)x q ] =×[1+ —1)×] = R min =(x D－y q)／(y q－x q)=—/ —=， ？ R = ×R min =×= 精馏段的操作线方程为： y = [R / (R+1)]x +x D／（R+1)
化工原理计算题例题
三 计算题 1 （15分）在如图所示的输水系统中，已知 管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m ，其中压力表之后的管路长度为80m ， 管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ， 水的密度为1000Kg/m 3，泵的效率为0.85， 输水量为15m 3/h 。求： （1）整个管路的阻力损失，J/Kg ； （2）泵轴功率，Kw ； （3）压力表的读数，Pa 。 解：（1）整个管路的阻力损失，J/kg ； 由题意知， s m A V u s /12.2) 4 05.03600(15 2 =??==π 则kg J u d l h f /1.1352 12.205.010003.022 2=??=??=∑λ （2）泵轴功率，kw ； 在贮槽液面0-0′与高位槽液面1-1′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： ∑-+++=+++10,1 21020022f e h p u gH W p u gH ρ ρ 其中， ∑=kg J h f /1.135, u 0= u 1=0， p 1= p 0=0（表压）, H 0=0， H=20m 代入方程得： kg J h gH W f e /3.3311.1352081.9=+?=+=∑ 又 s kg V W s s /17.410003600 15 =?= =ρ 故 w W W N e s e 5.1381=?=， η=80%， kw w N N e 727.11727===η 2 （15分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定 不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg ，压力表读数为2.452×
化工热力学习题集(附答案)
模拟题一 1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ c ） A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ a ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B （ a ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ a ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ a ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ ） A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。
化工原理试题库下册
第3章非均相物系分离 一、选择题 恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加（）。A、11.8%；B、9.54%; C、20%; D、44% 板框式压滤机由板与滤框构成，板又分为过滤板和洗涤板，为了便于区别，在板与框的边上设有小钮标志，过滤板以一钮为记号，洗涤板以三钮为记号，而滤框以二钮为记号，组装板框压滤机时，正确的钮数排列是（）. A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2 与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（）。 A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底 多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关（）。 A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度 降尘室的生产能力（）。 A、与沉降面积A和沉降速度ut有关 B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关 现采用一降尘室处理含尘气体，颗粒沉降处于滞流区，当其它条件都相同时，比较降尘室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小（）。 A、V200℃>V20℃ B、V200℃＝V20℃ C、V200℃ 判断 有效的过滤操作是（）。 A、刚开始过滤时 B、过滤介质上形成滤饼层后 C、过滤介质上形成比较厚的滤渣层 D、加了助滤剂后 当固体粒子沉降时，在层流情况下，Re ＝１，其ζ为（）。 A、64/Re B、24/Re C、0.44 D、1 含尘气体通过降尘室的时间是t，最小固体颗粒的沉降时间是t 0，为使固体颗粒都能沉降下来，必须（）： A、t 化工原理典型习题解答 王国庆陈兰英 广东工业大学化工原理教研室 2003 上 册 一、选择题 1、 某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，则 (1) 层流时，流动阻力变为原来的 C 。 A ．4倍 B ．8倍 C ．16倍 D ．32倍 (2) 完全湍流(阻力平方区)时，流动阻力变为原来的 D 。 A ．4倍 B ．8倍 C ．16倍 D ．32倍 解：(1) 由222322642d lu u d l du u d l h f ρμμ ρλ=??=??=得 1624 4 212212 2122 121212==??? ? ??=???? ??????? ??==d d d d d d d u d u h h f f (2) 由 2222u d l d f u d l h f ????? ??=??=ελ得 322 5 5 21214 212 2112212==???? ??=????? ??==d d d d d d d u d u h h f f 2． 水由高位槽流入贮水池，若水管总长（包括局部阻力的当量长度在内）缩短25%，而高位槽水面与贮水池水 面的位差保持不变，假定流体完全湍流流动(即流动在阻力平方区)不变，则水的流量变为原来的 A 。 A ．1.155倍 B ．1.165倍 C ．1.175倍 D ．1.185倍 解：由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2 22 2 22211 1ρρ得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2 222222 11 1u d l l u d l l e e ?+?=?+? λλ 又由完全湍流流动，得 ?? ? ??=d f ελ 所以 ()()2 2 2211u l l u l l e e ?+=?+，而 24 d u uA V π ?== 所以 ()()1547.175 .01 2 11 2 12== ++==e e l l l l u u V V 3． 两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。已知玻璃球的密度为2500kg/m 3，水 的密度为998.2kg/m 3，水的粘度为 1.005?10-3Pa ?s ，空气的密度为 1.205kg/m 3，空气的粘度为1.81?10-5Pa ?s 。 （1）若在层流区重力沉降，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 B 。 A ．8.612 B ．9.612 C ．10.612 D ．11.612 （2）若在层流区离心沉降，已知旋风分离因数与旋液分离因数之比为2，则水中颗粒直径与空气中颗粒 直径之比为 D 。 A ．10.593 B ．11.593 C ．12.593 D ．13.593 解：(1) 由 ()μ ρρ182g d u s t -=，得 ()g u d s t ρρμ-= 18 化工热力学复习题 一、选择题 1.T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ C ） A.饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2.纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3.设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4.关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5.下面的说法中不正确的是 ( B ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。 （D ）强度性质无偏摩尔量 。 6.关于逸度的下列说法中不正确的是( D ) （A）逸度可称为“校正压力” 。（B）逸度可称为“有效压力” 。 （C）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。（D）逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT。（E）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7.二元溶液，T, P一定时,Gibbs—Duhem 方程的正确形式是( C ). a. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX2 = 0 b. X1dlnγ1/dX 2+ X2 dlnγ2/dX1 = 0 c. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX1 = 0 d. X1dlnγ1/dX 1– X2 dlnγ2/dX1 = 0 8.关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势??????? B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势??? D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是( E ) （A）活度是相对逸度，校正浓度,有效浓度；(B) 理想溶液活度等于其浓度。 （C）活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。（D）任何纯物质的活度均为1。（E）r i是G E/RT的偏摩尔量。 10．等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B 的偏摩尔体积将（B ） 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化工原理典型习题解答
化工热力学复习题附答案
化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图资料