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化工原理 习题及参考答案

化工原理 习题及参考答案
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第三章机械分离

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dc

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

B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

B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B增大至原来的4倍

C增大至原来的2倍D增大至原来的1.5倍

C

5、以下过滤机是连续式过滤机_______。

A箱式叶滤机B真空叶滤机

C回转真空过滤机D板框压滤机C

6、过滤推动力一般是指______。

A过滤介质两边的压差B过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差

C滤饼两面的压差D液体进出过滤机的压差B

7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应的不同操作:______。A转鼓本身B随转鼓转动的转动盘

C与转动盘紧密接触的固定盘D分配头D

8、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径,它的表达式为______。

A d p=6V/A此处V为非球形颗粒的体积,A为非球形颗粒的表面积

B d p=(6V/?)1/3

C d p=(4V/?)1/2

D d p=(kV/?)1/3(k为系数与非球形颗粒的形状有关)B

9、在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语是指_________。

A旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径

B旋风分离器允许的最小直径

C旋风分离器能够50%分离出来的颗粒的直径

D能保持滞流流型时的最大颗粒直径C

10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度__________。

A只与d p,?p,?,u T,r,μ有关B只与d p,?p,u T,r有关

C只与d p,?p,u T,r,g有关D只与d p,?p,u T,r,k有关

(题中u T气体的圆周速度,r旋转半径,k分离因数)A

11、降尘室没有以下优点______________。

A分离效率高B阻力小

C结构简单D易于操作A

12、降尘室的生产能力__________。

A只与沉降面积A和颗粒沉降速度u T有关

B与A,u T及降尘室高度H有关

C只与沉降面积A有关

D只与u T和H有关A

13、回转真空过滤机的过滤介质阻力可略去不计,其生产能力为5m3/h(滤液)。现将转速度降低一半,其他条件不变,则其生产能力应为____________。

A5m3/hB2.5m3/h

C10m3/hD3.54m3/h D

14、要除去气体中含有的5μ~50μ的粒子。除尘效率小于75%,宜选用。

A除尘气道B旋风分离器C离心机D电除尘器B

15、等压过滤的滤液累积量q与过滤时间τ的关系为______________。

B

16、过滤基本方程是基于____________推导出来的。

A滤液在过滤介质中呈湍流流动

B滤液在过滤介质中呈层流流动

C滤液在滤渣中呈湍流流动

D滤液在滤渣中呈层流流动D

17、一般而言,旋风分离器长、径比大及出入口截面小时,其效率,阻力。

A高B低C大D小A

18、在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,过滤时间增加一倍时,其过滤速率为原来的_____________。

A2倍B1/2倍C)1/2倍D4倍C

19、在长为L m,高为H m的降尘室中,颗粒的沉降速度为u T m/s,气体通过降尘室的水平流速为u m/s,则颗粒能在降尘室内分离的条件是:____。

A L/u<H/u L

B L/u T<H/u

C L/u T≥H/u

D L/u≥H/u T

D

20、粒子沉降受到的流体阻力________。

A恒与沉降速度的平方成正比B与颗粒的表面积成正比

C与颗粒的直径成正比D在滞流区与沉降速度的一次方成正比

D

21、板框压滤机中,最终的滤液流率是洗涤液流率的_______。(Δp E=Δp w,μ=μw)

A一倍B一半C四倍D四分之一C

22、球形度(形状系数)恒小于或等于1,此值越小,颗粒的形状离球形越远,球形度的定义式可写为______。

A?=V p/V,V为非球形粒子的体积,V p为球形粒子的体积

B?=A p/A,A为非球形粒子的表面积,A p为与非球形粒子体积相同的球形粒子的表面积

C?=a p/a,a为非球形粒子的比表面积,a p为球形粒子的比表面积

D?=6a p/(?d)B

23、“在一般过滤操作中,实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”,“滤渣就是滤饼”则_______。

A这两种说法都对B两种说法都不对

C只有第一种说法正确D只有第二种说法正确A

24、旋风分离器的总的分离效率是指__________。

A颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率

B颗粒群中最小粒子的分离效率

C不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和

D全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率D

25、降尘室的生产能力由________决定。

A降尘室的高度和长度B降尘室的高度

C降尘室的底面积D降尘室的体积C

26、在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,黏度增加一倍时,对同一q值,过滤速率为原来的_____________。

A2倍B1/2倍C1/2倍D4倍B

27、回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为()。

AlB1/2 C1/4D1/3 A

28、以下说法是正确的()。

A过滤速率与S(过滤面积)成正比B过滤速率与S2成正比

C滤速率与滤液体积成正比D过滤速率与滤布阻力成反比B

29、板框压滤机中()。

A框有两种不同的构造B板有两种不同的构造

C框和板都有两种不同的构造D板和框都只有一种构造B

30、助滤剂应具有以下性质()。

A颗粒均匀、柔软、可压缩B颗粒均匀、坚硬、不可压缩

C粒度分布广、坚硬、不可压缩D颗粒均匀、可压缩、易变形B

三、填空题(每题2分)

1、一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其沉降速度将。

下降

2、降尘室的生产能力与降尘室的和有关。

长度宽度

3、降尘室的生产能力与降尘室的无关。

高度

4、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,则沉降时间。增加一倍

5、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,气流速度。减少一倍

6、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,生产能力。不变

7、在滞流(层流)区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。2

8、在湍流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。1/2

9、在过滤的大部分时间中,起到了主要过滤介质的作用。滤饼

10、过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,则恒速过滤过程中滤液体积由V l增多至V2=2V l时,则操作压差由ΔP l增大至ΔP2=。2ΔP l

11、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,q e为V e/S,V e为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为V e时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得Δ?/Δq=3740q+200则过滤常数K=。0.000535

12、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,q e为V e/S,V e为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为V e时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得Δ?/Δq=3740q+200则过滤常数q e=。0.0535

13、最常见的间歇式过滤机有和。板框过滤机叶滤机

14、在一套板框过滤机中,板有种构造,框种构造。21

15、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,则在每一框中,滤液穿过厚度为

。框的厚度

16、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过厚度为

。框厚度之半

17、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过的滤布面积等于。框的内面积

18、旋风分离器性能的好坏,主要以来衡量。临界粒径的大小

19、离心分离设备的分离因数定义式为Kc=。u T 2/gR (或u r /u t )

20、当介质阻力不计时,回转真空过滤机的生产能力与转速的次方成正比。1/2

21、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/??,此处V 为。一个操作循环中得到的滤液体积

22、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/??,此处??表示一个操作循环所需的。总时间

23、一个过滤操作周期中,“过滤时间越长,生产能力越大”的看法是否正确?

不正确的

24、一个过滤操作周期中,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是否正确?

不正确的

25、一个过滤操作周期中,过滤时间有一个值。最适宜

26、一个过滤操作周期中,最适宜的过滤时间指的是此时过滤机生产能力。最大

27、对不可压缩性滤饼dV/d ?正比于ΔP 的次方,对可压缩滤饼dV/d ?正比于ΔP 的次方。11-s

28、对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的。二分之一

29、对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的倍。对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼可压缩,则过滤速率增大为原来的倍。44

30、转鼓沉浸度是与的比值(1)

转鼓浸沉的表面积转鼓的总表面积

31、按ψ=A p/A 定义的球形度(此处下标p 代表球形粒子),最大值为___。?越小则颗粒形状与球形相差越___。1大

32、将固体物料从液体中分离出来的离心分离方法中,最常见的有和。将固体物料从液体中分离出来的离心分离设备中,最常见的为。离心过滤离心沉降离心机

33、在Stokes 区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的_____次方成正比;在牛顿区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的______次方成正比。21/2

34、一个过滤操作周期中,“过滤时间越长生产能力越大”的看法是,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是。过滤时间有一个值,此时过滤机生产能力为______。

不正确的不正确的最适宜最大

35、含尘气体通过长为4m ,宽为3m ,高为1m 的除尘室,已知颗粒的沉降速度为0.03m/s ,则该除尘室的生产能力为s m 3。0.36m 3/s

四、问答题(每题3分)

1、影响回转真空过滤机生产能力的因素有哪些?(过滤介质阻力可忽略)

当过滤介质阻力可忽略时

2Q KA n ?=2/K p r φμ=?

可见,影响因素有:转筒的转速、浸没度、转筒尺寸、操作压强及处理物料的浓度及特性。

2、有一旋风分离器,在正常的速度和阻力的范围内操作,但除尘效率不够满意,现在仓库里还有一个完全相同的旋风分离器,有人建议将这台备用的旋风分离器与正在用的那一台一起并联使用,问这种措施能否提高除尘效率?为什么?

不行。因为速度降低,离心惯性力减小,使除尘效率下降。

3、恒压过滤时,如加大操作压力或提高滤浆温度,过滤速率会发生什么变化?为什么?

由d q /d t =Δp /[rΦμ(q +q e)]知,加大操作压力,过滤速率变大。提高滤浆温度,使滤液黏度降低,过滤速率增大。

4、临界直径dc及分割直径d50,可以表示旋风分离器的分离性能,回答

d c与d50的含义是什么?

d c旋风分离器的分离分离颗粒最小直径;d50分离效率50%时颗粒直径

5、由过滤基本方程d q/d t=Δp/[rΦμ(q+q e)分析影响过滤速率的因素

影响过滤速率的因素有:①物性参数,包括悬浮液的性质(φ、μ)及滤饼特性(r);②操作参数Δp;③设备参数q e

6、试说明滤饼比阻的意义

比阻r表示滤饼对过滤速率的影响,其数值的大小反映滤液通过滤饼层的难易程度。

五、计算题(每题10分)

1、某板框过滤机框空的长、宽、厚为250mm×250mm×20mm,框数为8,以此过滤机恒压过滤某悬浮液,测得过滤时间为8.75min与15min时的滤液量分别为0.15m3及0.20m3,试计算过滤常数K。解:

过滤面积A=8×2×0.25×0.25=1.0 m2

(2分)

已知:τ1=8.75min V1=0.15 m3τ2=15min V2=0.20 m3

∵V2+2VVe=KA2τ(4分)

可得0.152+2×0.15Ve=K×12×8.75(1)

0.202+2×0.20Ve=K×12×15(2)

(1)、(2)式联立,解得K=0.0030 m2/min=5.0×10-5 m2/s(4分)

2、以板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤面积10m2,操作压差1.96×105Pa。每一循环过滤15min 得滤液2.91m3。过滤介质阻力不计。

(1)该机生产能力为4.8m3/h滤液,求洗涤、装拆总共需要的时间及过滤常数K。

(2)若压差降至9.81×104Pa,过滤时间及过滤量不变,其他条件不变,需多大过滤面积?

设滤饼不可压缩。

(3)如改用回转真空过滤机,转一圈得滤液0.2m3,转速为多少才可以维持生产能力不变?

解:(1)∵V2=KA2τ

即2.912=K×102×15

∴K=5.65×10-3 m2/min

又Q=V/∑τ

即4.8/60=2.91/(15+τw+τD)

∴τw+τD=21.4min

(4分)

(2)V2=KA2τA2=V2/Kτ(4分)

(3)Q=4.8/60=0.2×n(n-r/min)∴n=0.4r/min(2分)

3、用某叶滤机恒压过滤钛白水悬浮液。滤叶每侧过滤面积为(0.81)2m2,共10只滤叶。测得:过滤10min 得滤液1.31m3;再过滤10min共得滤液1.905m3。已知滤饼与滤液体积比n=0.1。试问:(1)过滤至滤饼厚为21mm即停止,过滤时间是多少

(2)若滤饼洗涤与辅助时间共45min,其生产能力是多少(以每小时得的滤饼体积计)

解:(1)∵V2+2VVe=KA2t

由题意得1.312+2×1.31Ve=KA2×10(a)

1.9052+2×1.905Ve=KA2×20(b)

(a)、(b)联立,解得KA2=0.2076 m6/min,Ve=0.1374 m3

(3分)

又A=10×2×0.812=13.12m2

过滤终了时,共得滤液量V E=13.12×0.021/0.1=2.755 m3

由2.7552+2×2.755×0.1374=0.2076t E,∴t E=40.2min

(3分)

(2)生产能力=nV E /(t E +t w +t 辅)

=0.1×2.755/(40.2+45)=3.23×10-3 m 3/min=0.194 m 3/h(滤饼)

(4分)

4、在3×105Pa 的压强差下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m 2/s 、q e =0.01m 3/m 2,又测得滤饼体积与滤液体积之比v=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆,过滤推动力及所用滤布也与实验用的相同。试求:(1)过滤至框内全部充满滤渣所需的时间;(2)过滤完毕,以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤,求洗涤时间;(3)若每次卸渣、重装等全部辅助操作共需15min ,求每台过滤机的生产能力(以每小时平均可得多少(m 3)滤饼计)。

解:(1)所需过滤时间

A=0.812×2×38=49.86m 2

V c =0.812×0.025×38=0.6233m 2

()()2251120.156320.15630.01551510

e q qq s K θ-=+=+??=?(4分) (2)洗涤时间

30.10.156349.86/1.87410416s -=???=(4分)

(3)生产能力

30.62333600 1.2025514181560

c Q m ?==++?(滤饼)/h (2分) 5、用板框过滤机过滤某悬浮液,一个操作周期内过滤20分钟后共得滤液4m 3(滤饼不可压缩,介质阻力可略)。若在一个周期内共用去辅助时间30分钟,求:

(1) 该机的生产能力

(2)若操作表压加倍,其它条件不变(物性,过滤面积,过滤时间与辅助时间),该机生产能力提高了多少?

解:滤饼不洗涤

(1) 4分

(2) 6分

6、对某悬浮液进行恒压过滤。已知过滤时间为300s 时,所得滤液体积为0.75m 3,且过滤面积为1m 2,恒压过滤常数K=5*10-3m2/s 。若要再得滤液体积0.75m 3,则又需过滤时间为多少? 2:2e q q K θ+=解由q 3分

2

232

25103000.750.625220.75

e e q q K K q q θθ-=--??-∴===?得q q 3分 2232 1.520.62515825510

825300525e q q K s

θθ-++??===?=-=V q 4分 7、一小型板框压滤机有框10块,长宽各为0.2m ,在2at (表压)下作恒压过滤共二小时滤框充满共得滤液160l ,每次洗涤与装卸时间为1hr ,若介质阻力可忽略不计,求:

(1)过虑常数K ,洗涤速率。

(2)若表压增加一倍,其他条件不变,此时生产能力为若干?

解:(1)(5分)

A=0.2×0.2×10×2=0.8m 2

(2)(5分)

故生产能力为0.16/(1+1)=0.08m 3/h

8、某板框压滤机的过滤面积为0.4 m 2,在恒压下过滤某悬浮液,4hr 后得滤液80 m 3,过滤介质阻力可略去不计。

试求:①若其它情况不变,但过滤面积加倍,可得多少滤液?

②若其它情况不变,但操作时间缩短为2hr ,可得多少滤液?

③若在原表压下过滤4hr 后,再用5m 3水洗涤滤饼,需多长洗涤时间?设滤液与水性质相近。 解:(1)(3分)

(2)(3分)

(3)(4分)

9、一小型板框过滤机,过滤面积为0.1m 2,恒压过滤某一种悬浮液。得出下列过滤议程式:(q+10)2=250(θ+0.4)式中q 以l/m 2,θ以分钟计。

试求:(1)经过249.6分钟获得滤液量为多少?

(2)当操作压力加大1倍,设滤饼不可压缩同样用249.6分钟将得到多少滤液量。

解:(1))4.0(250)10(2+=+θq

当6.249=θ分时

q=240L/M 2

V=240×0。1=24L

(5分)

(2),2P P ='K K 2=' L V 3.341.05.343=?=(5分)

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 。

化工原理考研试题库

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 0 50,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)。

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

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化工原理-考研真题详解 1.某液体在内径为 的水平管路中作稳定层流流动其平均流速为u,当它以相同的体积流量通过等长的内径为 ( )的管子时,则其流速为原来的U倍,压降 是原来的倍。[四川大学2008研] 【答案】4 16查看答案 【解析】由流量 可得,流速 ,因此有:

,即流速为原来的4倍。 根据哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)公式 ( 为压强降),则有: 因此,压降是原来的16倍。 2.一转子流量计,当通过水流量为1m3/h时,测得该流量计进、出间压强降为20Pa;当流量增加到1.5m3/h时,相应的压强降为。[四川大学2008研] 【答案】20Pa查看答案 【解析】易知 ,当转子材料及大小一定时,

、 及 为常数,待测流体密度可视为常数,可见 为恒定值,与流量大小无关。 3.油品在φ 的管内流动,在管截面上的速度分布可以表示为 ,式中y为截面上任一点至管内壁的径向距离(m),u为该点上的流速(m/s);油的粘度为 。则管中心的流速为m/s,管半径中点处的流速为m/s,管壁处的剪应力为

。[清华大学2001研] 【答案】0.4968 0.3942 1查看答案【解析】管内径 。 在管中心处 ,则流速为 。 在管半径中心处 ,则流速为 。 由题意可知 ,则管壁处剪切力为:

4.某转子流量计,其转子材料为不锈钢,当测量密度为 的空气的流量时,最大流量为 。现用来测量密度为 氨气的流量时,其最大流量为 。[清华大学2000研] 【答案】490查看答案 【解析】对转子流量计,在同一刻度下有: 。 因此,其最大流量为

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,

(完整版)《化工原理》试题库答案(2)

《化工原理》试题库答案 一、选择题 1.当流体在密闭管路中稳定流动时,通过管路任意两截面不变的物理量是(A)。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计,垂直安装。 B. 变截面流量计,垂直安装。 C. 变压差流量计,水平安装。 D. 变截面流量计,水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中,宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是(C)。 A.齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4.下列操作中,容易使离心泵产生气蚀现象的是(B)。 A.增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前,泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前,没有关闭出口阀门。 5.水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动,已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为(C)。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6.下列流体所具有的能量中,不属于流体流动的机械能的是(D)。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7.在相同进、出口温度条件下,换热器采用(A)操作,其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8.当离心泵输送液体密度增加时,离心泵的(C)也增大。 A.流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9.下列换热器中,需要热补偿装置的是(A)。 A.固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为(D)。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000

(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 t1t2 D 不能判断 5.二元理想混合液用精馏塔分离,规定产品浓度x D\x W,若进料为x F1最小回流比为Rm1;若进料为x F2时,最小回流比为Rm1现x F1小于x F2,则 B 。 A.Rm1< Rm2 B Rm1>Rm2 C Rm1= Rm2 6. 某一物系,总压一定,三个温度下的亨利系数分别用E1E2 E3 表示,如果E1> E2 >E3 ,则对应的温 度顺序为:A A. t1> t2> t3 B.t1< t2

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)

四川大学化工考研884复试面试化工原理面试题库答案.docx

1.用化工原理解释“开水不响,响水不开”的现象。 水中能溶有少量空气,容器壁的表面小空穴中也吸附着空气,这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解 度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少,当水被加热时,气泡首先在受热面的器壁上生成。气泡 生成之后 ,由于水继续被加热,在受热面附近形成过热水层,它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的 压强(空气压与蒸汽压之和)不断增大,结果使气泡的体积不断膨胀,气泡所受的浮力也随之增大,当气 泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时,气泡便离开器壁开始上浮。 在沸腾前,窗口里各水层的温度不同,受热面附近水层的温度较高,水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强 P。随水温的降低而降低,泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强亦在减小,而外界压强基本不变,此时,泡外压强大于内压强,于是上浮的气泡在上升过程中体积将缩小,当水温接近沸 点时,有大量的气泡涌现,接连不断地上升,并迅速地由大变小,使水剧烈振荡,产生" 嗡 ,嗡 " 的响声,这就是 "响水不开 " 的道理。 对水继续加热,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个溶器的水温趋于一致,此时,气泡脱 离器壁上浮,其内部的饱和水蒸汽将不会凝结,饱和蒸汽压趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中,液体对气 泡的静压强随着水的深度变小而减小,因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小,气泡液 --气分界面上的力学平衡遭破坏,气泡迅速膨胀加速上浮,直至水面释出蒸汽和空气,水开始沸腾了,也 就是人们常说的 "水开了 " ,由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振荡减弱 ,几乎听不到 " 嗡嗡声 ",这就是 " 开水不响 " 的原因。 2.试举例说明分子动量扩散、热量扩散和质量扩散现象,并阐述三个过程的物理 本质和共性特征。 动量传递——在垂直于实际流体流动方向上,动量由高速度区向低速度区的转移。如:流体输送,过滤, 沉降。 热量传递——热量由高温度区向低温度区的转移。如:干燥,换热,蒸发。 质量传递——物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。如:吸收,精馏,萃取,吸附、膜分 离。传质和传热:结晶、干燥。 由此可见,动量、热量与质量传递之所以发生,是由于物系内部存在着速度、温度和浓度梯度的缘故。可 以用类似的数学模型来描述,都可用传递方程遵维象方程:物理量的传递速率=推动力 / 阻力。牛顿粘性定律、傅里叶定律、费克扩散定律都是描述分子运动引起传递的现象定律,通量与梯度成正比。 3.简要阐述通过圆管内流体流动实验测定摩擦系数的方法。

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. 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,

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、tt0 颗粒作自由沉降时,Ret在()区时,颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。 A、斯托科斯定律区 B、艾伦定律区 C、牛顿定律区 D、不确定(天大99) 恒压过滤,单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为()。 旋风分离器的分割粒径d50是() A、临界粒径dc的2倍 B、临界粒径dc的2倍 C、粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径

化工原理试题库(上册)答案

1.在层流流动中,若流体的总流率不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的( C )倍。 A. 2; B. 6; C. 4; D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比,其中的n 值为( B ) A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时,速度值应取为( C ) A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积,管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法:( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对; B.这两种说法都不对; C.第一种说法对,第二种说法不对; D.第二种说法对,第一种说法不对。

第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时,流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后,输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出 口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是( B )。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见,离心泵的实际安装高度应比理论安装高度( B )。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用( C )。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超 负荷工作,这是因为( A )。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时,则( B )。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小

化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图资料

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

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