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化工原理少学时知识点

化工原理少学时知识点
化工原理少学时知识点

1、吸收分离的依据是什么?如何分类?

答:依据是组分在溶剂中的溶解度差异。

(1)按过程有无化学反应:分为物理吸收、化学吸收

(2)按被吸收组分数:分为单组分吸收、多组分吸收

(3)按过程有无温度变化:分为等温吸收、非等温吸收

(4)按溶质组成高低:分为低组成吸收、高组成吸收

2、吸收操作在化工生产中有何应用?

答:吸收是分离气体混合物的重要方法,它在化工生产中有以下应用。

①分离混合气体以回收所需组分,如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。

②净化或精制气体,如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。

③制备液相产品,如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。

④工业废气的治理,如工业生产中排放废气中含有NO SO等有毒气体,则需用吸收方法除

去,以保护大气环境。

3、吸收与蒸馏操作有何区别?

答:吸收和蒸馏都是分离均相物系的气—液传质操作,但是,两者有以下主要差别。

①蒸馏是通过加热或冷却的办法,使混合物系产生第二个物相;吸收则是从外界引入另一

相物质(吸收剂)形成两相系统。因此,通过蒸馏操作可以获得较纯的组分,而在吸收

操作中因溶质进入溶剂,故不能得到纯净组分。

②传质机理不同,蒸馏液相部分气化和其相部分冷凝同时发生,即易挥发组分和难挥发组

分同时向着彼此相反方向传递。吸收进行的是单向扩散过程,也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。

③依据不同。

4、实现吸收分离气相混合物必须解决的问题?

答:(1)选择合适的溶剂

(2)选择适当的传质设备

(3)溶剂的再生

5、简述吸收操作线方程的推导、物理意义、应用条件和操作线的图示方法。

答:对塔顶或塔底与塔中任意截面间列溶质的物料衡算,可整理得

上式皆为逆流吸收塔的操作线方程。该式表示塔内任一截面上的气液相组成之间的关系。式中L/V为液气比,其值反映单位气体处理量的吸收剂用量,是吸收塔重要的操作参数。

上述讨论的操作线方程和操作线,仅适用于气液逆流操作,在并流操作时,可用相似方法求得操作线方程和操作线。

应予指出,无论是逆流还是并流操作,其操作线方程和操作线都是通过物料衡算得到的,它们与物系的平衡关系、操作温度与压强及塔的结构等因素无关。

6、亨利定律有哪些表达式?应用条件是什么?

答:亨利定律表达气液平衡时两相组成间的关系。由于相组成由多种有多种表示方法,因此亨利定律有多种表达式,可据使用情况予以选择。

① 气相组成用分压,液相组成用摩尔分数表示时,亨利定律表达式为

式中E 称为亨利系数,单位为kPa 。

亨利系数由试验测定,其值随物系特性和温度而变。在同一种溶剂中,难溶气体的E 值很大,易溶的则很小。对一定的气体和溶剂,一般温度愈高E 值愈大,表明气体的溶解度随温度升高而降低。

应予指出,亨利定律适用于总压不太高时的稀溶液。

② 以分压和物质的量浓度表示气、液相组成,亨利定律表达式为

式中H 称为溶解度系数,单位为kmol/(3m kPa ?)。

溶解度系数H 随物系而变,也是温度的函数。易溶气体H 值很大,而难溶气体H 值很小。对一定的物系,H 值随温度升高而减小。

③ 以摩尔分数或摩尔比表示气、液相组成,亨利定律表达式为

和 mX X

m mx Y ≈--=*)1(1 式中m 称为相平衡常数,无因次。

与亨利系数E 相似,相平衡常数m 愈大,表示溶解度愈低,即易溶气体的m 值很小。对一定的物系,m 是温度和压强的函数。温变升高、压强降低,则m 变大。

④ 各种亨利常数换算关系:

式中P 为总压,Pa 或k Pa 。 s s p H EM =

。 7、相平衡在吸收过程中有何应用?

答:相平衡在吸收过程中主要有以下应用。

(1)判断过程方向

当不平衡的气液里两相接触时,溶质是被吸收,还是被脱吸,取决于相平衡关系。Y>Y *,吸收过程;Y=Y *,平衡状态;Y

(2)指明过程的极限

在一定的操作条件下,当气液两相达到平衡时,过程即行停止,可见平衡是过程的极限。因此在工业生产的逆流填料吸收塔中,即使填料层很高,吸收剂用量很少的情况下,离开吸收塔的吸收液组成1X 也不会无限增大,其极限是进塔气相组成1Y 成平衡的液相组成*1X ,即m

Y X X 1*1max ,1==,反之,当吸收剂用量大、气体流量小时,即使填料层很高,出口气体组成也不会低于与吸收剂入口组成2X 呈平衡的气相组成*2Y ,即2*2min ,2mX Y Y ==,由此可知,相平衡关系限制了吸收液的最高组成及吸收尾气的最低组成。

(3) 计算过程推动力

在吸收过程中,通常以实际的气、液相组成与其平衡组成的偏离程度来表示吸收推动力。实际组成偏离平衡组成愈远,过程推动力愈大,过程速率愈快。

即*=?Y -Y Y ;也可用液相组成表示,即X -=?*X X 。

8、双膜理论的基本论点是什么?

答:双膜理论要点:

(1)相互接触的气液两相存在一固定的相界面。界面两侧分别存在气膜和液膜,膜内流体呈滞流流动,物质传递以分子扩散方式进行,膜外流体成湍流流动。膜层取决于流动状态,湍流程度愈强烈,膜层厚度愈薄。

(2)气、液相界面上无传质阻力,即在界面上气、液两相组成呈平衡关系。

(3)膜外湍流主体内传质阻力可忽略,气、液两相间的传质阻力取决于界面两侧的膜层传质阻力。

根据双膜理论,将整个气、液两相间的传质过程简化为通过气、液两个滞流膜层的分子扩散过程,从而简化了吸收过程的计算。

9、何谓最小液气比?怎样确定?

答:在极限的情况下,操作线和平衡线相交(有特殊平衡线时为相切),此点传质推动力为零,所需的填料层为无限高,对应的吸收剂用量为最小用量,该操作线的斜率为最小液气比min (L/V )。因此min L 可用下式求得

式中*1X 为与气相组成1Y 相平衡的液相组成。若气液平衡关系服从亨利定律,则*1X 由亨利定律算得,否则可由平衡曲线读出。

10、吸收剂用量对吸收操作有何影响?如何确定适宜液气比?

答:吸收剂用量的大小与吸收的操作费用及设备的投资费用密切相关。在L>min L 前提下,若L 愈大,塔高可降低,设备费用 较底,但操作费用较高;反之,若L 愈小,则操作费用减低,而设备费用增高。故应选择适宜的吸收剂用量,使两者之和最底。为此需通过经济衡算确定适宜吸收剂用量和适宜液气比。但是一般计算中可取经验值,即

11、吸收操作的全塔物料衡算有何应用?何谓回收率?

答:对逆流操作的填料吸收塔,作全塔溶质组成的物料衡算,可得

吸收塔的分离效果通常用溶质的回收率来衡量。回收率(又称吸收率)定义为

通常,进塔混合气流量和组成是吸收任务规定的,若吸收剂的流量和组成被选定,则V 、L 、11Y X 、均为已知;又根据吸收任务规定的溶质回收率A ?,可求得出塔气体的组成2Y ;然后求得出塔的吸收液组成1X 。

12、何谓传质单元高度和传质单元数?它们的物理意义如何?

答:通常将填料层高度基本计算式的右端分为两部分来处理,该式右端的数组V/Y K a Ω是由过程条件所决定的,具有高度的单位,以OG H 表示,称为气相总传质单元高度。式中积分项内的分子与分母具有相同的单位,整个积分为一个无因次的数值,以OG N 表示,称为气相总传质单元数。于是填料层高度基本计算式可以表示为

同理,有 OL OL Z H N =

其中 0G X L H K a =

Ω 1

2OG dX x N x X X *=-? 由此可见,计算填料层高度的通式为:

填料层高度=传质单元高度×传质单元数

传质单元高度反映传质阻力及填料性能。若吸收阻力愈大,填料的有效表面积愈小,则每个传质单元所相当的填料层高度愈高。

传质单元数反映吸收过程的难易程度。若任务所要求的气体浓度变化愈大,过程的推动力愈小,则吸收过程愈难,所需的传质单元数愈大。

若OG N 等于1,即气体经一段填料层高度的组成变化(12Y Y -)恰等于此段填料层内推动力的平均值()m Y Y *-,那么这段填料高度就是一个气相传质单元高度(OG Z H =)。

13、如何用平均推动力法计算传质单元数?使用条件是什么?

答:在吸收过程中,若平衡线和操作线均为直线时,则可仿照传热中对数平均温度差推导方法。根据吸收塔塔顶基塔底两个端面上的吸收推动力来计算全塔的平均推动力,以N OG 为例,即

故 12OG m

Y Y N Y -=? 式中m Y ?称为全塔气相对数平均推动力。 若2212212

121≤??≤≤??≤X X Y Y 或,则相应的对数平均推动力可用算数平均推动力进行计算,即2

21Y Y Y m ?+?=?。 14、试述填料塔的结构?

答:填料塔为连续接触式的气液传质设备,可应用于吸收、蒸馏等分离过程。塔体为圆筒形,两端装有封头,并有气、液体进、出口接管。塔下部装有支撑板,板上充填一定高度的填料。操作时液体自塔顶经分布器均匀喷洒至塔截面上,沿填料表面下流经塔底出口管

排出;气体从支撑板下方入口管进入塔内,在压强差的作用下自下而是地通过填料层的空隙而由塔的顶部气体出口管排出。填料层内气液两相呈逆流流动,在填料表面的气液界面上进行传质(或传热),因此两相组成沿塔高连续变化。由于液体在填料中有倾向于塔壁流动,故当填料层较高时,常将其分成若干段,在两段之间设置液体再分布装置,以有利于流体的重新均匀分布。

填料塔结构简单,且有阻力小用便于用耐腐蚀材料制造等优点,对于直径较小的塔,处理有腐蚀性的物料或要求压强降较小的真空蒸馏系统,更宜采用填料。

15、填料有哪些主要特性?如何选择?

答:填料是填料塔的核心,填料性能的优劣是填料塔能否正常操作的关键。

表示填料特性的参数主要有以下几项。

(1)比表面积a

(2)空隙率∈

(3)填料因子a/ε3,湿填料因子,以ψ表示

在选择填料时,一般要求填料的比表面积大,空隙率大,填料润湿性好,单位体积填料的质量轻,造价低及具有足够的力学强度和化学稳定性。

16、填料塔有哪些附件?各自有何作用?

答:填料塔的附件主要有填料支承装置、液体分布装置、液体再分布装置和除沫装置等。合理选择和设计填料塔的附件,可保证填料塔的正常操作和良好的性能。

(1)填料支承装置

填料支承装置的作用是支承填料及其所持有液体的质量,帮支承装置应有足够的力学强度。同时,应使气体和液体可顺利通过,避免在支承装置处发生液泛现象,保证填料塔的正常操作。

(2)液体分布装置

若液体分布不匀,填料表面不能被液体润湿,塔的传质效率就会降低。因此要求塔顶填料层上应有良好的液体初始分布,保证有足够数目且分布均匀的喷淋点,以防止塔内的壁流和沟流现象发生。

(3)流体再分布装置

当液体在乱堆填料层内向下流动时,有偏向塔壁流动的倾向。为将流到塔壁处的液体重新汇集并引入塔中央区域,应在填料层中每隔一段高度设置液体再分布装置。

(4)除沫装置

除沫装置安装在塔顶液体分布器上方,用于除去出口气体中夹带的液滴。常用的除沫装置有丝网除沫器,折流板除沫器及旋流板除尘器等。

此外,在填料层顶部应设置填料压板或挡网,以免因气速波动而将填料吹出或损坏。

17、吸收过程的相组成用什么来表示?为什么?

答:在吸收过程中,随着吸收过程的不断进行,吸收中气相和液相的总的质量和总的摩尔数不断地发生着变化, 惰形气体和吸收剂不变,为此,为了计算上的方便,分别以惰形气体和吸收剂为基准的质量比和摩尔比来表示吸收过程的相组成。

18、吸收剂、吸收质、惰性气体和吸收液?

答:吸收质: 混合气体中能够溶解的组份。用“A ”来表示。

惰性气体: 不能被吸收(溶解)的组份。用“B ”来表示。

吸收液 : 吸收操作所得到的溶液。

吸收剂 : 吸收过程中所用的溶剂. 用“S ”来表示。

19、吸收过程为什么常常采用逆流操作?

答:降至塔底的液体恰与刚刚进塔的气体相接触,有利于提高出塔吸收液的浓度从而减少吸收剂的消耗量;升至塔顶的气体恰与刚刚进塔的吸收剂相接触,有利于降低出塔气体的浓度,从而提高溶质的吸收率。

20、何谓吸收速率?写出任意一个气膜、液膜及总的吸收速率方程式?(标出其吸收系数的单位)

答:单位时间内单位相际传质面积上吸收的溶质量。

()i G A P P k N -=. G k —气膜吸收糸数 atm s m Kmol ..2

()C C k N i L A -= L k —液膜吸收糸数 s m

()*-=P P K N G A . G K —吸收总糸数 ??? ?

?22..m KN s m Kmol 。

21、填料可分哪几类?对填料有何要求?

答:填料可分为:实体填料和网体填料。

填料的要求:要有较大的比表面积;要有较高的空隙率;要求单位体积填料的重量轻、造价低、坚固耐用、不易堵塞、有足够的机械强度和良好的化学稳定性。

22、什么是享利定律?其数学表达式怎样?

答:当总压不太高时,在一定的温度下,稀溶液上方的气体溶质组份的平衡分压与该溶质在液相中的浓度之间的关系

亨利定律的其实表达形式

x E P .=* H C P =* y mx *= Y mX *=。

23、H 、E 、m 、分别表示什么?随温度的变化情况如何?

答:H 指溶解度系数;E 指享利系数;m 指相平衡常数。

H 随着温度的升高而减少;E 和m 随着温度的升高而增加。

24、什么是气膜控制?什么是液膜控制?

答: 对于易溶气体,液膜阻力可以忽略不计,气膜阻力控制着整个吸收过程的速率,吸收总推动力的绝大部分用于克服气膜阻力。称为“气膜控制”。

对于难溶气体,气膜阻力可以忽略不计,液膜阻力控制着整个吸收过程的速率,吸收总推动力的绝大部分用于克服液膜阻力。称为“液膜控制”。

25、何谓溶解度?溶解度与哪些因素有关?溶解度曲线有何规律?

答:平衡时,气体在液相中的饱和浓度即为气体在液体中的溶解度。

气体溶质在一定溶剂中的溶解度与物系的压强、温度及该溶质在气相中的组成相关。

由溶解度曲线可知:

①同一溶剂中,相同的条件下不同气体的溶解度差别很大;

②同一溶质,在相同的气相分压下,溶解度随温度降低而增大;

③同一溶质,在相同温度下,溶解度随气相分压增高而增大。

一、简答题

1.给热系数受哪些因素影响?

答案:

(1)流动类型:湍流时的给热系数大。

(2)流体的物性:粘度μ、密度ρ、比热Cp,导热系数λ均对给热系数有影响。(3)传热面的形状、大小和位置:管子的排列、折流都是为了提高给热系数。(4)流体的对流情况,强制对流比自然对流的给热系数大。

(5)流体在传热过程有无相变,有相变α大。

1’说明流体流动类型对给热系数的影响。

答案:

(1)流体为层流时,传热是以导热方式进行的,则此时给热系数较小。

(2)当为湍流时,传热是以对流方式进行的,此时给热系数增大。

所以流体的传热,多在湍流情况下进行。

2. 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作?

答:

(1)逆流操作可以获得较大的平均传热温度差,根据:Q=KA△t

m

,从传递相同热负荷而言,须较小的传热面积,节省设备费用。

(2)逆流热流体出口温度T

2可接近冷流体进口温度t

1

,对相同热负荷而言,需加热剂少;

同样,就冷流体而言,冷流体出口温度t

2可接近热流体进口温度T

1

,对相同热负荷而言,

需要冷却剂少,故对于逆流就加热剂或冷却剂用量考虑,逆流操作费小。

2’当间壁两侧流体稳定变温传热时,工程上为何常采用逆流操作?并简要定性分析主要原因。

答案:

因为逆流操作有较高的经济效益。主要原因可由以下两方面分析:

(1)当T

1、T

2

、t

1

、t

2

四个温度一定时,逆流操作的△t

m

比其它流向大。根据:Q=KA△t

m

当K、A一定时,△t

m

↑则Q↑,对现有的换热器来说,可提高生产能力。当Q、K一定时,

△t

m

↑则A↓,对生产能力要求一定时,新设计制造换热器由于A较小,设备尺寸可减小,节省投资费。

(2)一般逆流操作的正常操作费比其它流向要少。逆流操作时,载热体用量比其它流向的要小,降低能耗,提高了经济效益。

3.什么是稳定传热和不稳定传热?

答案:

在传热过程中,传热面上各点的温度不随时间变化,称为稳定传热。稳定传热时,传热速率为定值。

反之,若传热面上各的温度随时间而变,则为不稳定传热。不稳定传热时,传热速率也随时间而变。

3’在化工生产中,传热有哪些要求?

答案:

传热一般有两方面的要求:

(1)尽量使传热情况良好,即要求高的传热效率,以减少设备尺寸;(2)尽量避免传热,即保温或保冷。

化工原理期末考试试题(2013年版) 2

1 化工原理期末考试试题 一.填空题 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 。 3.简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是 简单蒸馏是非定态过程 。 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) 7.液-液萃取操作中,操作温度 ,有利于分离。(降低,升高,保持恒定)。 8.多级逆流萃取操作,减少溶剂用量,完成规定的分离任务所需的理论级数 。(增 大、减小、不变) 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

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)

化工原理少学时知识点定稿版

化工原理少学时知识点精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

1、吸收分离的依据是什么如何分类 答:依据是组分在溶剂中的溶解度差异。 (1)按过程有无化学反应:分为物理吸收、化学吸收 (2)按被吸收组分数:分为单组分吸收、多组分吸收 (3)按过程有无温度变化:分为等温吸收、非等温吸收 (4)按溶质组成高低:分为低组成吸收、高组成吸收 2、吸收操作在化工生产中有何应用? 答:吸收是分离气体混合物的重要方法,它在化工生产中有以下应用。 ①分离混合气体以回收所需组分,如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。 ②净化或精制气体,如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。 ③制备液相产品,如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。 ④工业废气的治理,如工业生产中排放废气中含有NO SO等有毒气体,则需用吸收方法 除去,以保护大气环境。 3、吸收与蒸馏操作有何区别?

答:吸收和蒸馏都是分离均相物系的气—液传质操作,但是,两者有以下主要差别。 ①蒸馏是通过加热或冷却的办法,使混合物系产生第二个物相;吸收则是从外界引入另 一相物质(吸收剂)形成两相系统。因此,通过蒸馏操作可以获得较纯的组分,而在吸收操作中因溶质进入溶剂,故不能得到纯净组分。 ②传质机理不同,蒸馏液相部分气化和其相部分冷凝同时发生,即易挥发组分和难挥发 组分同时向着彼此相反方向传递。吸收进行的是单向扩散过程,也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。 ③依据不同。 4、实现吸收分离气相混合物必须解决的问题? 答:(1)选择合适的溶剂 (2)选择适当的传质设备 (3)溶剂的再生 5、简述吸收操作线方程的推导、物理意义、应用条件和操作线的图示方法。 答:对塔顶或塔底与塔中任意截面间列溶质的物料衡算,可整理得 上式皆为逆流吸收塔的操作线方程。该式表示塔内任一截面上的气液相组成之间的关系。式中L/V为液气比,其值反映单位气体处理量的吸收剂用量,是吸收塔重要的操作参数。

化工原理下册 吸收 课堂笔记

化工原理第八章吸收 8.1 概述 一、吸收的目的和依据 目的: (1)回收有用物质; (2)脱除有害物质组分; (3)制备溶液。 依据:混合气体中各组分在溶剂中溶解度的差异。 二、吸收的流程 溶质——A;惰性组分——B;溶剂——S。 吸收过程的主要能耗在解吸上。 三、溶剂的选择: 技术方面:溶解度要高,选择性要强,对温度要敏感,容易解吸。 经济及安全方面:不易挥发,较好的化学稳定性;价廉、易得;无毒、不易爆易燃。 四、吸收的分类: 物理吸收与化学吸收 等温吸收与非等温吸收 单组份吸收与多组分吸收 低浓度吸收(直线)与高浓度吸收(曲线)

8.2 相际传质过程 8.2.1 单相传质速率方程 ()() A G A Ai G i K P P K P y y →=-=-气相主体界面: N ()A y i K P y y =-N y G K PK =,G K ——气相传质分系数,P ——总压。 ()() A L Ai A L i k C C k C x x →=-=-总界面液相主体:N ()A x i k x x =-N x L k C k =总,L k ——液相传质分系数,C 总——总浓度。 8.2.2 界面浓度 亨利定律适用时,有解析法: ()();A y i x i i i i i k y y k x x y x y mx =-=-??=? N 联立求解得、 图解法: 画图 8.2.3 相际传质速率方程 假设亨利定律适用, 1、以气相分压(*)A A P P -表示总推动力 ()()A G A Ai L Ai A K P P k C C =-=-N

111=+G G L K k Hk 2(*)/()A G A A G K P P K kmol m s Pa =-??N ,——气相总传质系数 2、以液相浓度(*)A A C C -表示总推动力 (*)A G A A K C C =-N 11=+L L G H K k k /L K m s ——液相总传质系数 比较之,有=G L K HK 3、以气相摩尔分率(*)y y -表示总推动力 2(*)/(A y y K y y K kmol m s =-?N ——气相总传质系数,) 11=+y y x m K k k =P y G K K 4、以液相摩尔分率(*)x x -表示总推动力 2 (*)/(A x x K x x K kmol m s =-?N ——液相总传质系数,) 111=+x x y K k mk =m ,=C x y x M L K K K K

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]

化工原理试题及答案

中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分,占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ,当地大气压为101kPa,则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为Pa,真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒,分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降,若系统温度升高,则其在水中的沉降速度将,在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于,润湿周边等于,当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中,最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一

7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90o C,出口温度为50o C,冷水进口温度为15o C,出口温度为53o C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑,颜色较浅; B?表面粗糙,颜色较深; C?表面粗糙,颜色较浅; D?表面光滑,颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大,致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) , A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m,切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数K c为?

化工原理少学时知识点整理

1、吸收分离的依据是什么?如何分类? 答:依据是组分在溶剂中的溶解度差异。 (1)按过程有无化学反应:分为物理吸收、化学吸收 (2)按被吸收组分数:分为单组分吸收、多组分吸收 (3)按过程有无温度变化:分为等温吸收、非等温吸收 (4)按溶质组成高低:分为低组成吸收、高组成吸收 2、吸收操作在化工生产中有何应用? 答:吸收是分离气体混合物的重要方法,它在化工生产中有以下应用。 ① 分离混合气体以回收所需组分,如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。 ② 净化或精制气体,如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。 ③ 制备液相产品,如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。 ④ 工业废气的治理,如工业生产中排放废气中含有NO SO 等有毒气体,则需用吸收方法 除去,以保护大气环境。 3、吸收与蒸馏操作有何区别? 答:吸收和蒸馏都是分离均相物系的气—液传质操作,但是,两者有以下主要差别。 ① 蒸馏是通过加热或冷却的办法,使混合物系产生第二个物相;吸收则是从外界引入另 一相物质(吸收剂)形成两相系统。因此,通过蒸馏操作可以获得较纯的组分,而在吸收操作中因溶质进入溶剂,故不能得到纯净组分。 ② 传质机理不同,蒸馏液相部分气化和其相部分冷凝同时发生,即易挥发组分和难挥发 组分同时向着彼此相反方向传递。吸收进行的是单向扩散过程,也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。 ③ 依据不同。 4、实现吸收分离气相混合物必须解决的问题? 答:(1)选择合适的溶剂 (2)选择适当的传质设备 (3)溶剂的再生 5、简述吸收操作线方程的推导、物理意义、应用条件和操作线的图示方法。 答:对塔顶或塔底与塔中任意截面间列溶质的物料衡算,可整理得 )(V L Y 22X V L Y X -+= )(11X V L Y X V L Y -+=或 上式皆为逆流吸收塔的操作线方程。该式表示塔内任一截面上的气液相组成之间的关系。式中L/V 为液气比,其值反映单位气体处理量的吸收剂用量,是吸收塔重要的操作参数。 上述讨论的操作线方程和操作线,仅适用于气液逆流操作,在并流操作时,可用相似方法求得操作线方程和操作线。 应予指出,无论是逆流还是并流操作,其操作线方程和操作线都是通过物料衡算得到的,它们与物系的平衡关系、操作温度与压强及塔的结构等因素无关。 6、亨利定律有哪些表达式?应用条件是什么? 答:亨利定律表达气液平衡时两相组成间的关系。由于相组成由多种有多种表示方法,因此亨利定律有多种表达式,可据使用情况予以选择。 ① 气相组成用分压,液相组成用摩尔分数表示时,亨利定律表达式为 P E x *=?

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,

化工原理少学时知识点整理

1吸收分离的依据是什么?如何分类? 答:依据是组分在溶剂中的溶解度差异。 (1 )按过程有无化学反应:分为物理吸收、化学吸收 (2)按被吸收组分数:分为单组分吸收、多组分吸收 (3 )按过程有无温度变化:分为等温吸收、非等温吸收 (4)按溶质组成高低:分为低组成吸收、高组成吸收 2、吸收操作在化工生产中有何应用? 答:吸收是分离气体混合物的重要方法,它在化工生产中有以下应用。 ①分离混合气体以回收所需组分,如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。 ②净化或精制气体,如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。 ③制备液相产品,如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。 ④工业废气的治理,如工业生产中排放废气中含有NOSO等有毒气体,则需用吸收方法 除去,以保护大气环境。 3、吸收与蒸馏操作有何区别? 答:吸收和蒸馏都是分离均相物系的气一液传质操作,但是,两者有以下主要差别。 ①蒸馏是通过加热或冷却的办法,使混合物系产生第二个物相;吸收则是从外界引入另一相物质(吸收 剂)形成两相系统。因此,通过蒸馏操作可以获得较纯的组分,而在吸收操作中因溶质进入溶剂,故不能得到纯净组分。 ②传质机理不同,蒸馏液相部分气化和其相部分冷凝同时发生,即易挥发组分和难挥发组分同时向着彼此 相反方向传递。吸收进行的是单向扩散过程,也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。 ③依据不同。 4、实现吸收分离气相混合物必须解决的问题? 答:(1 )选择合适的溶剂 (2)选择适当的传质设备 (3)溶剂的再生 5、简述吸收操作线方程的推导、物理意义、应用条件和操作线的图示方法。 答:对塔顶或塔底与塔中任意截面间列溶质的物料衡算,可整理得 L X亿存2)或丫V X M V X i) 上式皆为逆流吸收塔的操作线方程。该式表示塔内任一截面上的气液相组成之间的关系。式中L/V为液气比,其值反映单位气体处理量的吸收剂用量,是吸收塔重要的操作参数。 上述讨论的操作线方程和操作线,仅适用于气液逆流操作,在并流操作时,可用相似方 法求得操作线方程和操作线。 应予指出,无论是逆流还是并流操作,其操作线方程和操作线都是通过物料衡算得到的,它们与物系的平衡关系、操作温度与压强及塔的结构等因素无关。 6、亨利定律有哪些表达式?应用条件是什么?答:亨利定律表达气液平衡时两相组成间的关系。由于相组成由多种有多种表示方法,因此亨利定律有多种表达式,可据使用情况予以选择。 ①气相组成用分压,液相组成用摩尔分数表示时,亨利定律表达式为 P Ex

化工原理考研笔记 个人总结(江大)记

个人总结:自己总结,绝不侵犯任何单位或者个人版权,希望大家都能在考研的道路上走得顺利. 剩下一个月左右的时间了,复习重点,课本-----重要的知识点-------书上的习题 参考书目:天津大学 夏清等主编。。。 题型:一 、 20×1.5,本题属于概念题目,按照以往经验每个单元操作都会涉 及一两个概念题目(复习建议:本部分没必要要求高 ,也就是不能为了拿1.5分把整个单元操作都看一遍,不太划算,适当放弃) 二 、计算题 30分 三、计算题30分 四、计算题30分 五计算题30分 计算题一般从以下几个单元操作出题,流体流动;传热;吸收;精馏 流体流动偶尔会和过滤 离心泵等内容混合出题但是主体还是流体流动,也就是主要内容就是伯努利方程f e h u g z p h u g z p ++ += ++ +2 2 2 222 2 111 ρ ρ ; 传热基本方程式 m t KA Q ?= 2 121ln t t t t t m ???-?= ? 热量衡算式 )()(21222111t t C q T T C q Q p m p m -=-= 或 r q Q m 1=就是围绕基本方程进行计算;吸收的计算题可能会和干燥结合 物料 衡算;精馏比较复杂 就是将精馏段提留段方程 以及其中的影响因素 彻底搞清楚就可以。【这只是一部分 以下是化工原理基本共识 欲购完整版 请联系 qq723850684】 dy du μ τ= g z p g z p 22 11 += +ρ ρ

f e h u g z p h u g z p ++ += ++ +2 2 2 222 2 111 ρ ρ )(12X X m X u u q F -=∑ μ μρ dG du == Re 2 2 u d l h f λ = ? ?? ?d q d u h V f ∞ ∞ Re 64= λ2 32d ul h f ρμ= 2 2 u h f ζ = ∏ = A d e 4 ρ P ?=200A C q V , g R i )(ρρ-=?P )1(0w w F W - = 损Q Wr t t FC Dr Q ++-==)(000 )(t T KA Q -= ?+=0 t t Ex p e =,HC p e =;mx y e = dz dC D J A AB A -= A A A Nx J N +=; )(21A A Bm M A C C C C D N -= δ

化工原理期末考试真题及答案

填空题 1.(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.在静止的、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φ105mmX2.5mm的只管内流动,已知水的粘度为1.005mPa*s,密度为1000kg*m3,流速为1m/s,则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: (1) 若pe〉p 或C 〉Ce则属于解吸过程 (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,必须运用如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。 11.,当20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内

22.对于间壁式换热器:m1Cp1 (T1-T2 ) =m2Cp2 (t2-t1)=K.A.△tm 等式成立的条件是_稳定传热、_无热变化、_无相变化。 选择题 1.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( A ) A. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关 B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关 C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关 2.为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度 差(ρ指-ρ)的值(B )。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 3. 若将20℃硫酸用φ48×3.5mm的无缝钢管输送,则硫酸达到湍流的最低流速 为(D )。已知20℃时,硫酸的密度为1831 kg/m3粘度为25.4cP。 A. 0.135m/s B. 1.5m/s C. 0.15m/s D. 1.35m/s 4. 层流与湍流的本质区别是:( D )。 A. 湍流流速>层流流速; B. 流道截面大的为湍流,截面小的为层流; C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数; D. 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。 5.离心泵的性能曲线中的H--Q线是在( C )情况下测定的。 A. 效率一定; B. 功率一定; C. 转速一定; D. 管路(l+∑l)一定。

化工原理试卷及答案

化工原理试卷及答案 1填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.某容器内的绝对压强为200 kPa ,当地大气压为101.3 kPa ,则表压为______。 2.在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3.热量传递的基本方式有 、 和 。 4.吸收因子A 可表示为 ,它是 与 的比值。 5.空气的干球温度为t ,湿球温度为t w ,露点温度为t d ,当空气的相对湿度等于1时,则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6.吸收操作一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的;精馏操作则一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7.恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8.全回流(R = ∞)时,精馏段操作线的斜率为 ,提馏段操作线的斜率为 ,对相同的x D 和x W ,部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题(每小题 2 分,共 20 分) 1.不可压缩流体在圆管内作稳定流动,流动速度与管径的关系是 ( ) A . 21221()u d u d = B .2112 2 ()u d u d = C . 11 22 u d u d = D . 12 21 u d u d = 2.离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 ( ) A .效率一定 B .功率一定 C .转速一定 D .管路(l +∑l e )一定 3. 对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=11600 W?m -2?K -1 ,α2=116 W?m -2?K -1,要提高总传热系数K ,最简单有效的途径是 ( ) A .设法增大α1 B .设法增大α2 C .同时增大α1和α2 D .不确定 4.在降尘室内,要使微粒从气流中除去的条件是 ( )

化工原理陈敏恒(少学时)第三版前半部分期中复习 概念部分

化工原理课程期中复习 概念部分 绪论 1.合成氨223+32N H NH ←??????→高温、高压、催化剂 (1) 原料气制备:将煤、天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气; (2) 净化:对粗原料气进行净化处理,除去氢气和氮气以外的杂质; (3) 氨合成:将纯净的氢、氮混合气压缩到高压,在催化剂的作用下合成氨。 ※ 2.对物料进行大规模的物理或化学加工的过程称为化学工业生产过程, 简称化工过程。 3.尽管用不同原料生产不同的产品的化工过程相差很大,但它们都是由若干个简单过程(单元操作)按一定 的顺序和方式组合而成的。 单元操作:指在各种化工过程中,遵守同一基本原理,所用设备相似,作用相同,仅发生物理变化过程的那些操作,称为单元操作。包括两个方面:过程与设备。 化工原理的目的:满足工艺要求。 4.单元操作特点: (1) 都是物理加工过程。 (2) 都是化工生产过程中的共有操作。 (3) 用于不同化工生产过程的同一单元操作,其原理相同,设备通用。 5.单元操作主要分类 动能传递:流体输送、沉降、过滤、离心分离、搅拌、固体流化态等 热量传递:加热、冷却、蒸发 质量传递蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥、结晶、膜分离 6.重要基本概念

(1)物料衡算——质量守恒定律 稳定过程中:进入的物料量=排出的物料量 (2)能量衡水——能量守恒定律 稳定过程中;进入的能力=排出的能量 (3)平衡关系——说明过程进行的方向和所能达到的极限在一定的T、P下,相平衡的两浓度有着确定的关系 反应能否进行以及方向和极限 (4)过程速率——快慢程度,关系到生产过程设备的大小过程速率=过程推动力/过程阻力 推动力:压差、温差、浓差 (5)经济核算

化工原理笔记样本

第一章:流体流动 一、流体静力学基本方程式 1.流体密度:单位体积流体所具备流体质量称为密度,以ρ表达,单位为kg/m3。 2.流体静压强:垂直作用于流体单位面积上压力称为流体压强,以p表达,单位为Pa。俗称压力, 表达静压力强度。 3.不同单位之间换算关系为 1atm=10.33mH2O=760mmHg=1.0133bar=1.0133×105Pa 4.压强基准 以绝对真空为基准——绝对压强,是流体真实压强。 二、流体流动基本方程 1、流量与流速 单位时间内流过管道任一截面流体量,称为流量。流量用两种办法表达: 体积流量-----以V s表达,单位为m3/s。 质量流量-----以Ws表达,单位kg/s. 体积流量与质量流量关系: 流体质点单位时间内在流动方向上所流过距离,称为流速,以u表达。其单位为m/s。 工程计算中为以便起见,将取整个管截面上平均流速——单位流通面积上流体体积流量,即式中,A为与流动方向相垂直管道截面积,m2。于是:。 2、质量流速(质量通量):单位时间内流体流过管道单位截面积质量,称为质量流速或质量通量,以G表达,其单位为kg/(m2·s),其表达式为 3、管径、体积流量和流速之间关系

三、持续性方程式 持续性方程式是质量守恒定律一种体现形式。 ;对于不可压缩流体(即ρ=常数),可得到 上式统称为管内定态流动时持续性方程式。 持续性方程式反映了一定流量下,管路各界面上流速变化规律。对于圆形管道内不可压缩流体定态流动,可得到: 四、能量衡算方程式——柏努利方程式 柏努利方程式是流体流动中机械能守恒和转化原理体现,它描述了流入和流出一系统流体量及关于流动参数间定量关系。 (1-23a) 对于抱负流体,,再若无外功加入,则有(1-24)式(1-24)称为柏努利方程式,式(1-23a)是柏努利方程式引申,习惯上也称柏努利方程式。从上面推导过程可看出,柏努利方程合用于不可压缩流体持续定态流动。 五、柏努利方程讨论 (1)抱负流体柏努利方程式物理意义1kg抱负流体在管道内作定态流动而又没有外功加入时,其总机械能是守恒,但不同形式机械能可以互相转换。 (2)式1-23a中各项单位均为J/kg,但应区别各项能量所示意义不同:式中、u2/2、p/ρ指某截面上流体自身所具备能量;Σh f为两截面间沿程能量消耗,具备不可逆性;W e为1kg流体在两截面间获得能量,即输送机械对1kg流体所作有效功,是输送机械重要参数之一。单位时间内输送机械所做有效功率称为有效功率,用N e表达,其单位为W,即

化工原理试卷A及答案

(勤奋、求是、创新、奉献) 2014 ~2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师:陆杰、刘锡建、王远强 学院化学化工学院班级姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理(二)》课程试卷A 参考答案 (本卷考试时间 120 分钟) 题号一二三四五六七八九十总得 分 题 分 2020107101815100 得 分 一、填空题(每空1分,共20分) 1、精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进行的,实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽。 2、在温度—组成(t-x-y)图中,气液两相呈平衡状态时,气液两相温度_________相等_______,但气相组成______大于_____液相组成。 3、全回流时,塔顶产品量为_____0______,回流比______无穷大_______,全回流适用的场合通常是_______精馏生产开工或实验研究_________________。

4、当分离要求和回流比一定时, 过热蒸气 进料的q 值最小,此时分离所需的理论板数 最多 。 5、吸收是利用各组分溶解度 不同而分离气体混合物的单元操作,当气相中溶质的的实际分压高于 与液相成平衡的溶质分压时,溶质从气相向液相转移,发生吸收过程。 6、易溶气体的吸收过程属于_______气膜_________控制过程,传质总阻力主要集中在__气膜_______侧,提高传质速率的有效措施是提高______气________相流体的流速和湍动程度。 7、恒速干燥阶段也称为表面汽化 控制阶段,降速阶段也称为内部迁移 控制阶段。 8、饱和空气中冷却, 湿度_________降低________,露点温度 _______降低________。 二、选择题(每题2分,共20分) 1、 对吸收操作有利的条件是:( D ) (A) 操作温度高、压强高 (B) 操作温度高、压强低 (C) 操作温度低、压强低 (D) 操作温度低、压强高 2、精馏过程中在精馏塔中每一块塔板上( C )。 (A) 只进行传质 (B) 只进行传热 (C) 同时进行传热传质 (D) 有时进行传热,有时传质 3、操作中的精馏塔,保持q 、 F 、D x 不变,减小F x ,则( C )。 (A) D 增大,R 减小 (B) D 不变,R 增加 (C) D 减小,R 增加 (D) D 减小,R 不变 4、精馏塔的塔板上,比较理想的气液接触状态是( D )。 (A) 鼓泡状和蜂窝状 (B) 鼓泡状和泡沫状 (C) 蜂窝状和喷射状 (D) 泡沫状和喷射状

化工原理笔记

内容简介 本书是夏清主编的《化工原理》(第2版)的学习辅导书,主要包括以下内容: (1)梳理知识脉络,浓缩学科精华。本书每章的复习笔记均对该章的重难点进行了整理,并参考了国内名校名师讲授该教材的课堂笔记。因此,本书的内容几乎浓缩了该教材的知识精华。 (2)详解课后习题,巩固重点难点。本书参考大量相关辅导资料,对夏清主编的《化工原理》(第2版)的课后思考题进行了详细的分析和解答,并对相关重要知识点进行了延伸和归纳。 (3)精选考研真题,培养解题思路。本书精选详析了部分名校近年来的相关考研真题,这些高校均以该教材作为考研参考书目。所选考研真题基本涵盖了每章的考点和难点,考生可以据此了解考研真题的命题风格和难易程度,并检验自己的复习效果。 试读(部分内容) 第0章绪论 0.1 复习笔记 一、化工原理课程的性质和基本内容

1.课程的基本内容 (1)单元操作 根据各单元操作所遵循的基本规律,将其划分为如下几种类型: ①遵循流体动力学基本规律的单元操作,包括流体输送、沉降、过滤、物料混合(搅拌)等。 ②遵循热量传递基本规律的单元操作,包括加热、冷却、冷凝、蒸发等。 ③遵循质量传递基本规律的单元操作,包括蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜分离等。 ④同时遵循热质传递规律的单元操作,包括气体的增湿与减湿、结晶、干燥等。 从本质上讲,所有的单元操作都可分解为动量传递、热量传递、质量传递这3种传递过程或它们的结合。 (2)化工原理的基本内容 化工原理的基本内容就是阐述各单元操作的基本原理、过程计算及典型设备。 2.课程的研究方法

(1)实验研究方法(经验法); (2)数学模型法(半经验半理论方法)。 3.课程的学习要求 (1)选择单元操作和设备的能力; (2)工程设计能力; (3)操作和调节生产过程的能力; (4)过程开发或科学研究能力。 二、单位制和单位换算 1.物理量的单位 任何物理量都是用数字和单位联合表达的。 2.单位换算 (1)物理量的单位换算 同一物理量,若单位不同其数值就不同,不同物理量之间的换算以单位换算因子为桥梁。 (2)经验公式(或数字公式)的换算

化工原理期中试题及答案整理版

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 佩」匕/劣课程考试试题纸 课程名称: 化工原理(1) 期中试卷 考试方式: (闭卷) 印刷份数: 103 学 院: 化学化工学院 任课教师: 杨世方 专业年级: 2008化学工程与工艺 得 分 一、填空(每空1分共20分) 号 学 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ? * 级* 年 业* 专* * * * * * * * * 院* * 学 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

得分 1 . 、选择题(每小题2分,共10 分) 内径为27mm的自来水管其设计输水能力宜为B (A) 0.2m3/h (B)2 m3/h (C)20 m3/h o (D)200 m 3/h 2. 同一离心泵分别输送密度为:打及「2的两种流体,已知两者体积流量相等,6=1.2「2 , 3 . 4. 则 A 。 (A)扬程比=山,轴功率N1=1.2N2 (C)扬程H1 = H2,轴功率N2=N1 推导过滤基本方程式的一个最基本的依据是_ (A)滤液通过滤饼时呈湍流流动 (C)滤液通过滤饼时呈层流流动 如图流体在倾斜变径管中流动,则U型压差计的读数R的大小反映情况B (A) A 、(B) A 、(C) A 、 (( (D) A 、B两截面间的动能变化和位能变化之和 B两截面间的流动阻力损失和动能变化之和B两截面间的压差值 B两截面间的流动阻力损失 5?局部阻力损失计算式h f 2 中的u是指标2 (A) (B) (C) (D)小管中的流速 大管中的流速 小管中的流速 与流向有关 U i 得分 (B)扬程H1=1.2H2,轴功率N2=N1 (D)扬程H2=1.2H1,轴功率N2=1.2N1 _ C ___________ 。 (B)假定滤渣大小均一 (D)假设过滤介质的阻力可忽略 B A A □ U2 U1与大管中的流速U2的平均值(U1+ U2)/2 三、简答题(10分) 什么是过滤操 作?过滤操作有何优点? 过滤是以多孔物质为介质,在外力作用下,使悬浮液中的液体通过介质的孔道,固体 颗粒被截留在介质上,从而实现固液分离的操作。其突出优点是使悬浮液分离更迅速更彻底(于沉降相比),耗能较低(与干燥、蒸发相比)。

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