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化工原理习题

化工原理习题
化工原理习题

第一部分 概念题示例与分析

一、填空题

2-1 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 。

答案:下降,增大

分析:由斯托克斯定律 μ

ρρ18)(2g d u s t -= 对空气系统,s ρ 》ρ,故 u u u u t t '≈'

对水系统,水的密度随温度的变化可忽略,故同样有

u u u u t t '≈' 可见无论是气体还是液体,温度的改变主要是通过粘度变化来影响沉降速度。气体粘度随温

度升高而增加,故沉降速度下降;液体粘度随温度升高而减小,故沉降速度增大。但要注意此结论是通过斯托克斯定律得出,其他情况还需要具体分析。

2-2若降尘室的高度增加,则沉降时间 ,气流速度 ,生产能力 。

答案:增加;下降;不变

分析:因沉降距离增加,故沉降时间将增加。降尘室高度的增加使气体在降尘室内的流道截面

增大,故气流速度下降。生产能力的计算公式为:

可见,降尘室的生产能力只决定于沉降面积和沉降速度而与降尘室的高度无关。

2-3 选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ; ; 。

答案:气体处理量,分离效率,允许压降

2-4 通常, 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行,

悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。

答案:气固;液固

2-5 沉降操作是指在某种 中利用分散相和连续相之间的 差异,使之发生相对运

动而实现分离的操作过程。沉降过程有 沉降和 沉降两种方式。

答案:力场;密度;重力;离心

2-6 阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度,由于这个速度是 阶段终了时颗粒

相对于流体的速度 ,故又称为“终端速度”。

答案:等速;加速

2-7 影响沉降速度的主要因素有① ;② ;③ ;

答案:颗粒的体积浓度;器壁效应;颗粒形状

2-8 降尘室通常只适合用于分离粒度大于 的粗颗粒,一般作为预除尘使用。

答案:50μm

2-9 旋风分离器的总效率是指 ,粒级效率是指 。

答案:全部颗粒中被分离下来的质量分率;各种粒度被分离下来的质量分率

2-10实现过滤操作的外力可以是 、 或 。

答案:重力;压强差;惯性离心力

2-11工业上常用的过滤介质主要有① ,② ,③ 。

答案:织物介质;堆积介质;多孔固体介质

2-12 在饼层过滤中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。

答案:滤饼层;过滤介质

2-13 离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。它与旋液分离器的主要区别在于离心力是由 而产生的。

答案: 设备本身旋转

2-14 一降尘室长8m ,宽4m ,高1.5m ,中间装有14块隔板,隔板间距为0.1m 。现颗粒最小直径为

12μm ,其沉降速度为0.02 m/s ,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来, 则含尘气体的最大流速不能超过 m/s 。

答案:

分析:由降尘室的分离条件

可知 6.102.01.08max =?==

t u H L u m/s

2-15 当进气口气速一定时,旋风分离器的直径越大,其分离因数越 ;转速一定的离

心分离机随着转鼓直径的增大其分离因数越 。 答案:下降;增加

分析:一般小颗粒沉降才考虑离心沉降,而小颗粒沉降一般都处于斯托克斯定律

区,故分离因数为

对旋风分离器,当进口气速一定时,由上式可知Kc 与R 成反比。

对转速一定的离心机,T u 与R 成正比,分离因数可写成

g

R Kc 2ω= 可见Kc 与R 成正比。 2–16 用板框式过滤机进行恒压过滤操作,随着过滤时间的增加,滤液

量 ,生产能力 。

答案:增加;不变

分析:由恒压过滤方程 θ222KA VVe V =+

可知滤液量随过滤时间的增大而增加。

而间歇过滤机的生产能力 D

W V T V Q θθθ++== 可知生产能力只与操作周期有关。

2–17 转筒真空过滤机,转速为n(r/min),转鼓表面积为A ,转鼓的沉浸度为,

?则过滤周期为 (min),在一个过滤周期中过滤时间为 (min),过滤面

积为 。 答案:n 1;n

?;A 2–18 在恒压操作一个周期中,已知过滤时间为θ,获得的滤液量为V ,现仅将过滤压差

增加2倍,则过滤时间变为 (设滤饼不可压缩,且介质阻力不计)。 答案:3θ

分析:由恒压过滤方程

所以

=?=θ222pA k V 常数 所以 31''=??=p p θ

θ 2–19 含尘气体在某降尘室停留时间为6s 时,可使直径为80m μ尘粒的70%得以沉降下来。现

将生产能力提高1倍(气速乃在正常操作的允许范围内),则该直径颗粒可分离的百分率为 。 答案:35%

分析:—般尘粒在气体中的分布是均匀的,对于直径小于能够100%被沉降下来的最小粒径的颗

粒来说,它能够被分离的百分数等于它在停留时间内的沉降距离与降尘室高度之比。所以在原操作

条件下,即在6s 的停留时间内,80m μ尘粒的沉降距离为降尘室高度的70%。现生产能力提高1

倍,其他条件不变,则气速增大1倍,停留时间减半,为3s 。则该颗粒的沉降距离为原来的1/2,即为降尘室高度的27.0

=35%,此即新工况下该颗粒可分离的百分率。

2—20 已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600h m /3,沉降室长、宽、高尺寸为

L H b ??=523??,则其沉降速度为 s m /。

答案:

分析:由 s V =T U A

得 s m A Vs U t /067.03

53600/3600=?== 2-21 对板框式过滤机,洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为 ,洗水走过的距离w L 和

滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为 ,洗涤速率(

W d dV )θ和终了时的过滤速率E d dV )(θ

的定量关系为 。 答案:A A w 21=

;L L w 2=; (W d dV )θ=E d dV )(41θ

分析:由板框过滤机的结构及操作原理,可知该装置的洗涤方式属横穿洗涤法。故洗涤面积为过滤面积的1/2,洗涤路径为2倍滤液路径。再过滤基本方程

rL

p A d dV μθ?=(略去介质阻力) 显然洗涤速率为终了过滤速率的1/4。

2-22 对叶滤机,洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为_______,洗水走过的距离W L 和滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为________,洗涤速率(W d dV )θ

与过滤终了时的过滤速率(

E d dV )θ

的定量关系为_______。 答案:A A W =; L L W =;E W d dV d dV )()(θ

θ= 分析:由叶滤机的结构及操作原理,可知洗涤液所走途径就是过滤终了时滤液所

走的途径,属置换洗涤法。

2-23 在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4m,切向速度为15m/s 。当颗

粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数C K 为 答案:57

分析:5781

.94.01522=?===Rg u u u K T t r C 2-24 为过滤某种悬浮液,按生产任务要求,经计算应用选用一台BMS 30-635/25

型板框压滤机(框内边长635mm ,过滤面积30m 2,框厚25mm )。现有一台过滤机是BMS 30-635/45型的,除框厚45mm 外,其他规格与前者相同,问能否用该过滤机代

替原选用型号的过滤机 。

答案:不能

分析:过滤机的选择主要取决于生产任务。所用滤框尺寸及数量必须同时满足两个要求:一

是具有所需的过滤面积;二是恰能容纳一个操作循环所形成的滤饼。

上述两个过滤机过滤面积相同,但框厚不同,故不能互相代用。

2 – 25 在恒速过滤过程中,当滤液体积增大1 倍则操作压差将增大 。设介质阻力可忽

略,滤饼为不可压缩。

答案:1 倍。

分析:由过滤基本方程及题给条件,有

)

(2e q q K d dq +=θ =常数 得恒速过滤方程 θθS e p k K qq q -?==+122

因为 0=e q 0=s 所以 p k q ?=θ2 或 p kA V

?=θ22

由题意有 122V V = 122θθ=

所以 1212212)(p p V V ??=θθ 故 22412==??p p 2 – 26 若介质阻力可以忽略,对恒压过滤,滤液量增大1 倍,则过滤速率将 。

答案:减小1 倍

分析:由过滤基本方程 )

(22e V V K A d dV +=θ 由题知 0=e V 122V V = 所以 1122)(2122)(θ

θd dV V K A d dV =??= 2 – 27 转筒真空过滤机,转速越大,则生产能力就越 ,每转一周所获得的滤液量就

越 ,形成的滤饼厚度越 ,过滤阻力越 。

答案:大;少;薄;小

分析:由转筒真空过滤机的生产能力

n K Q ?465= ( 忽略介质阻力)

可知转速增大使生产能力提高,但同时每转一周所需时间将减少,每周过滤时间也相应减少,

致使每周所获滤液量减少,滤饼变薄,阻力变小。

2 – 28 重力沉降速度随着颗粒直径的增加而 。

答案:增大

分析:由沉降速度的计算公式 ρζ

ρρ3)(4-=

s t gd u 对一定的物系,t u 与d 及ζ有关。已知除湍流区ζ与d 无关外,其他情况ζ

将随d 的增加而下降,所以t u 随d 的增加而增大。 二、单项选择题

2 – 29 一密度为7800 3

/m kg 的小钢球在相对密度为的某液体中的自由沉降速度为在C ο20水中沉降速度的1/4000,则此溶液的粘度为 (设沉降区为层流)。

?A 4000s mPa ?; ?B 40s mPa ?; ?C s Pa ??8233; ?D s mPa ?3382

答案:D

分析:由题意知斯托克斯定律适用,则根据题给条件可列出下式

1

184000)10007800(18)12007800(22??-='-g d g d μ 解出 μ'=3382s mPa ? 此法常用来测粘度。

2-30 用板框式过滤机进行恒压过滤,若介质阻力可忽略不计,过滤20min 可得滤液83

m ,若再

过滤20min 可再得滤液 。 3m ; 3m ; 3m ; 3m 答案:C

分析:由恒压过滤方程 由题知 ,0=Ve 则有 θ22KA V

= 将m in 201=θ 318m V =代入, 得 20

82

2=KA 则m in 402=θ时 32223.1140208m KA V =?=

=θ 则 3123.583.11m V V =-=-

应注意恒压过滤方程中V 、θ是指从初始()

起点0态计得的累积量。

2-31 在一个过滤周期中,为了达到最大生产能力 。

A .过滤时间应大于辅助时间;

B .过滤时间应小于辅助时间。

C .过滤时间应等于辅助时间

D .过滤加洗涤所需时间等于1/2周期。

答案:D

分析:对于最佳周期,应有

2—32 含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去m μ30的粒子,现气体处理量增大1倍,则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。

A .m μ302?;

B 。m μ32/1?;

C 。m μ30;

D 。m μ302?

答案:D

分析:降尘室最大处理量s V 与能被完全除去最小颗粒的沉降速度t u 有以下关系 由 μ

ρρ18)(2g d u s t -= 故 s s s V A V g d ∝-=)(18min ρρμ

2—33 下述说法中正确的是 。

A .过滤速率与过滤面积成正比

B .过滤速率与过滤面积的平方成正比;

C .过滤速率与滤布阻力成反比;

D .过滤速率与操作压差的平方成正比;

答案:B

倍时,则在同样的时间里所得滤液量将

(忽略介质阻力)。

A .增大至原来的2倍;

B .增大至原来的 2倍 ;

C.增大至原来的 4 倍; D .不变

答案:A

分析:由恒压过滤方程及题给条件有

θ

θ2222pA k KA V ?== p V ?∝ 2-35下面哪个是过滤推动力 。

A . 液体经过滤机的压强降

B .滤饼两侧的压差;

C .介质两侧的压差;

D .介质两侧压差加上滤饼两侧压差

答案:D

分析:由过滤基本方程的推导可知过滤推动力是指滤饼两侧压差加上介质两侧压差;

过滤阻力为滤饼阻力加上介质阻力。

2 -36 在降尘室中,尘粒的沉降速度下列因素无关 。

A .颗粒的几何尺寸

B .颗粒与流体的密度

C .流体的水平流速;

D .颗粒的形状

答案:C

分析:由表面光滑球形颗粒自由沉降速度公式可知答案应为C

2 -37 设降尘室的长宽高分别为 L 、S 、H (单位均为m ),颗粒的沉降为

u t (s m /),气体的体积流量为V S

, 则颗粒能在降尘室分离的条件是 。 A .S t V LbH u H ≥ B .S t V LbH u H ≤ C .S

t V HbH u L ≤ D .S t V HbH u L ≥ 答案:B

分析:气体的水平流速为

bH

V S ; 气体在降沉室的停留时间为)/(bH V L ; 颗粒的沉降时间为t u H ; 分离条件为沉降时间小于停留时间。 所以有 S

t V LbH u H ≤ 2 - 38 恒压过滤时,当过滤时间增加1倍则过滤速率为原来的 (设介质阻力可忽

略,滤饼不可压缩)。

A .2倍;

B .

21倍 ; C .2倍 D .21倍 答案:B

分析:恒压过滤方程为: θK qq q e =+22 (a )

过滤基本方程为 )

(2e q q K d dq +=θ (b) 将0=e q 代入两式,然后再将(a)代入(b)有

2-39 恒压过滤时, 如滤饼不可压缩,介质阻力可忽略,当操作压差增加1倍,则过滤速率为原来

的 。

A. 1 倍;

B. 2 倍;

C.2倍; 2倍

答案:B

分析:由过滤基本方程 )0(22

==e V V

KA d dV θ 及 0,21=?=-S p k K s ,

可得 p d dV ?∝θ

2-40 转筒真空过滤机的洗涤速率与最终过滤速率之比为 。

A . 1/4; 2; ;

答案:C

分析:属置换洗涤法。

2-41 降尘室的生产能力取决于 。

A .沉降面积和降尘室高度;

B .沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;

C .降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;

D .降尘室的宽度和高度。

答案:B

分析:由t s Au V =可知应选B 。

2-42 对滤饼进行洗涤,其目的是:①回收滤饼中的残留滤液;②除去滤饼中的可溶性杂质。下面

哪一个回答是正确的 。

A .第一种说法对而第二种说法不对;

B .第二种说法对而第一种说法不对;

C .两种说法都对;

D .两种说法都不对

答案:C

2-43下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。

A.面积大,处理量大;B.面积小,处理量大;

C.压差小,处理量小;D.压差大,面积小

答案: B

2-44与板框压滤机比较,叶滤机的特点是。

A.连续操作,机械化程度较高;B.间歇操作,过滤面积小;

C.推动力大,过滤面积小;D.既可加压过滤,也可真空过滤

答案:D

2-45对标准旋风分离器系列,下述说法哪一个是正确的。

A.尺寸大,则处理量大,但压降也大;B.尺寸大,则分离效率高,且压降小;

C.尺寸小,则处理量小,分离效率高;D.尺寸小,则分离效率差,且压降大。

答案:C

2-46 下述说法哪一种是错误的。

A降尘室是分离气固混合物的设备;B.叶滤机是分离液固混合物的设备;

C.沉降式离心机是分离气固混合物的设备;

D.沉降槽是分离液固混合物的设备;

答案:C

2-47 旋液分离器是利用离心力分离。

A.气液混合物的设备;B.液固混合物的设备;

C. 液液混合物的设备;

D.气固混合物的设备;

答案:B

2-48 下述说法中哪一个是错的。

A.离心机可分离液液混合物;

B.离心机可分离液固混合物;

C.离心机可分离气固混合物;

D.离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相

答案:C

2-49 降尘室的特点是。

A.结构简单,流体阻力小,分离效率高,但体积庞大;

B.结构简单,分离效率高,但流体阻力大,体积庞大;

C.结构简单,分离效率高,体积小,但流体阻力大;

D.结构简单,流体阻力小,但体积庞大,分离效率低

答案:D

2-50下述说法中正确的是。

A.离心沉降速度u

r 和重力沉降速度u

t

是恒定的;

B.离心沉降速度u

r 和重力沉降速度u

t

不是恒定的;

C.离心沉降速度u

r 不是恒定值,而重力沉降速度u

t

是恒定值;

D.离心沉降速度u

r 是恒定值,而重力沉降速度u

t

不是恒定值

答案:C

分析:离心沉降速度u

r 随颗粒在离心力场中的位置)

(R而变。而重力沉降速度u

t

与位置

无关。因为决定u

r 的是离心加速度

R

u T2

,它是一个变量,与位置有关。而决定u

t

的是加速度

g,它是一常量。

2-51 助滤剂的作用是。

A.降低滤液粘度,减少流动阻力;

B.形成疏松饼层,使滤液得以畅流;

C.帮助介质拦截固体颗粒;

D.使得滤饼密实并具有一定的刚性

答案:B

2-52 下述各项不属于气体净制设备的是。

A.惯性分离器;

B.袋滤器;

C.静电除尘器;

D.管式高速离心机

答案:D

t03a05001 2-53

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_____

2) 流化床中,当气流速度______________时,这个气流速度称为带出速度.

3) 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关,而与_______无关.

解:(1)减小

理由:μ

ρρ18)(20g d u s -=Θ,且ρρ>>s 当空气t=20℃升至50℃时,μ增大

0u ∴ 减小

(2)等于颗粒在静止气体中的沉降速度

(3)底面积 沉降速度 降尘室高度

t03a05002 2-54

1) 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______,气流速度________,生

产能力__________.

2) 在滞流(层流)区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的_____次方成正比;在湍流区,颗粒的沉降速度与

颗粒直径的______次方成正比.

解:(1)增大 减小 不变 (2)2 2

1 t03a05003 2-55

1) 降尘室的高度由下式决定_____________,式中符号的意义是____________ 解:u

u L H 0?=

L ---降尘室长度 0u ---沉降速度 u ---气流速度 t03a05080- 2-56

1. 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 1增多至V 2=2 V 1时,则

操作压差由1P ?增大至2P ?=____________

2. 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(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

2003740/+=??q q τ 则 过滤常数K=__________ ,e q ___________.

解:(1)14P ?

理由: 恒速过滤方程式K Q A K V ∝=

222

又P K ?∝ ∴当122V V =时,4)2(21112==V V K K 即41

2=??P P (2)234/0535.0/10

35.5m m s m -? 理由:s m k k

/1035.5374024-?=?= t03a05081 2-57

1. 回转真空过滤机,回转一周所需时间为T,转鼓的表面积为S,转鼓的沉浸度为ψ,则一个过滤周

期中,过滤时间为___________,过滤面积为_____________

2. 转鼓沉浸度是________与___________的比值

3. 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

解:(1) S T ?

(2)浸入悬浮液的表面 转鼓表面

(3)2

1 t03a0508

2 2-58

1. 间歇过滤机的生产能力可写为∑=τ/V Q ,此处V 为__________∑τ表示一个操作循环所需

的_______,∑τ等于一个操作循环中_________ ________和___________三项之和.

2. 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____________

3. 过滤机操作循环中,如辅助时间p τ越长则最宜的过滤时间将_____________

解:(1)一个周期滤液量 时间 过滤时间 洗涤时间

辅助时间

(2)错误的 错误的 最佳 最大生产能力

(3)越长

t03a05083 2-59

1. 对不可压缩性滤饼dV/d τ正比于P ?的________方,对可压缩滤饼dV/d τ正比于P ?的

__________方

2. 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________

3. 对恒压过滤,当过滤面积S 增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的

____________倍,如滤饼可压缩,过滤速率增大为原来的___________倍

解:(1)一次 )1(S -次

(2)21 理由:V KA d dV 22=θ,∴V 加倍,θd dV 为原来的2

1倍 (3)2 2

理由:过滤速率)

(22

e V V KA d dV +=θ,而θA A V V e =+ ∴A 加倍,θ

d dV 为原来的2倍,与滤饼是否可压缩无关。 t03a05084 2-60

1. 回转真空过滤机,整个转鼓回转操作时大致可分为_________ _________ ______ 和

___________四个区域

2. 回转真空过滤机每通过以上四个区域一次,完成一个工作___________.是__________这一部件

使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应不同操作.

3. 叶滤机过滤时,固体颗粒留在滤叶的___________部,而滤液穿过滤布由滤叶________部抽出

解:(1)过滤区 洗涤区 吸干吹松区 卸渣区

(2)周期 分配头 (3)外部 内部

t03a05085 2-61

1. 非球形颗粒的形状系数(球形度)是表示颗粒____________与它的定义是_________

2. 已知非球形颗粒的体积为V,则该颗粒的等体积球径(当量直径中最常用的一种)为

______________

解:(1)球形颗粒的差异程度 与非球形颗粒体积相等的球形颗粒的表面积和非球形颗粒的表面积

之比

(2)31)6(πV

d P =

t03a05086 2-62

1. 设颗粒的比表面积为a,床层的空隙率为E,则床层的比表面积a B 为______________

2. 颗粒的粒度分布逾不均匀,所形成床层的空隙率越_______’.在器壁附近床层空隙率较

__________,床层中心处则空隙率较_____________

3. 按A A p s /=?定义的球形度(此处下标p 代表球形粒子),最大值为__________,s ?越小则颗粒

形状与球形相差越___________

解:(1))1(E a - (2)小 大 小 (3)1 大

t03a5088 2-63

1. 最常见的间歇式 过滤机有________________和_______________连续式过滤机有__________

2. 在一套板框过滤机中,板有_________种结构,框有___________种结构

3. 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____________

的滤饼,而洗涤时,洗涤液则穿过厚度为______________的滤饼洗涤液穿过的滤布面积等于

_____________

解:(1)板框过滤机 叶滤机 真空转筒过滤机 (2)2 1

(3)21框厚 框厚 2

1的过滤时的滤布面积 t03b05004 2-64

1) 降尘室与沉降槽均为气固或液固两相分离设备,它们的生产能力与该设备的__________有

关,与_________无关

2) 旋风分离器当切向进口气速相同时,随着旋风分离器的直径越大,其离心分离因数越

________ ,而离心分离机随着转鼓直径的增大其离心分离因数越__________

解:(1)底面积 高度 (2)小 大

t03b05006 2-65

1).除去液体中混杂的固体颗粒,在化工生产中可以采用_______ _____________

____________等方法(列举三种方法)

2)旋风分离器性能的好坏,主要以____________来衡量。___________逾小,说明其分离

性能愈好。

解:(1)沉降 过滤 离心分离 (2)临界直径 临界直径

t03b05008 2-66

1).分离因数的定义为K c =_____________

2).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__________

解:(1) g

rw 2

(2)s m /36.0 t03b05009 2-67

1).一降尘室长5M,宽2.5M,高1.1M,中间装有10块隔板,隔板间距为0.1M,现颗粒最小直径

10m μ,其沉降速度为0.01m/s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来,含尘气体的最大流速不能超过

____________m/s 。

2).一般认为硫化床正常操作的流速范围在____________和___________之间

解(1) 0.5m/s (2)最小流化速度 带出速度

理由:1)最大生产能力s m V /375.101.05.25113

=???= 最大流速s m b H V u /5.05

.21.1375.1=?=?=

或:s m u u u H u L /5.001.01.050≤?≥?≥ t03b05010 2-68

1).恒压过滤操作,一个周期中,过滤时间为τ,获滤液量为V,现将过滤压差增加一倍,其他条件不

变,则过滤时间变为_____.(设滤饼不可压缩且介质阻力不计)

2).在恒压过滤时,如过滤介质阻力忽略不计,且过滤面积恒定,则所得的滤液量与过

滤时间的_______次方成正比,而对一定的滤液量则需要的过滤时间与过滤面积的________次方成比.

依据____________式.

解:(1) τ21 (2)22

1 反 恒压过滤方程 理由:(1)τ22KA V =,当2'

'==??K

K P P 时, (2)τ22KA V =

当A 一定时,2

12ττ∝=KA V

当V 一定时,2221A KA V ∝=τ t03b05011 2-69

1).流体通过颗粒床层时,随流速从小到大可能出现的三种状况是_____________

______________ ____________

2).当颗粒层处于流化阶段,床层的压降约等于_____________

解:(1)固定床阶段 流化床阶段 气流输送阶段

(2)单位面积床层的重量

t03b05012 2-70

1).化工设备中用到离心沉降原理的设备有___________,____________和____________等

2) 基本的过滤操作有___________和______________两种

解:(1)旋风分离器 旋液分离器 沉降式离心机

(2)滤饼过滤 深层过滤

t03b05013 2-71

1) 选择(或设计)旋风分离器时要依据____________和___________

2) 流化床中出现的不正常现象有______________________和 解(1)气体处理量 容许的压力降以及所要求的分离效果

(2)腾涌现象 沟流现象

t03b05014 2-72

1) 板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的_____________

2) 计算颗粒沉降速度U t 的斯托克斯式_____________,此式适用于_________的情况

解: (1) 41 (2) 118)(2≤=-=μρ

μρρt e s t du R d u

t03b05015 2-73

1) 旋风分离器性能之一的临界粒径,是指在旋风分离中能被

_____________分离下来的,其大小是判断旋风分离器_______的重要依据

2) 流化床中有两种不同的流化形式,即______________和

解: (1)完全 最小颗粒直径 分离性能好坏

(2)散式流态化 聚式流态化

t03b05016 2-74

1).l 粒子沉降过程分_________阶段和_________阶段,沉降速度是指_____________时相对于______________的速度

解: 加速度 恒速 颗粒在恒速阶段 流体

t03b05017 2-75

1).转筒真空过滤机,转速越快,每获得的滤液量就越____,单位时间获得的滤液量就越_______,形成的滤饼层厚度越________,过滤阻力越_______

2).表示旋风分离器分离性能的两种不同方式是用________和_________用表示

解:(1)小 大 薄 小(2)临界直径 分离效率

(3)床层中颗粒之间的空隙与整个床层体积之比

t03b05018 2-76

1) 床层空隙率的定义是:g=_____________________(用文字表达)细

2)颗粒运动时所受的阻力有两部分构成,即____________和

____________

3) 降尘的沉降速度应根据待分离颗粒的____________决定

4) 分离因数Kc 表示__________________,它是反映离心机分离性能的重要指标.

解:(1)床层颗粒之间的空隙与整个床层体积之比

(2)表皮阻力 形状阻力 (3)最小直径 (4)离心力与重力之比

t03b05019 2-77

1) 重力沉降速度随着颗粒直径的增加而___________

2) 恒压过滤时,滤浆温度降低,则滤液粘度_________,过滤速率__________

3) 两种不同的流化形式是___________流化和________流化

解:(1)增大 (2)越大 越小 (3)散式 聚式

t0305021 2-78

1) 黄铁矿燃烧炉气,流量为2000m 3/h,用旋风分离器进行分离,除尘效率为95%,压强降

2) 为1000Pa,因生产减产,炉气减为15000m 3/h,但炉气含尘情况不变,此时旋风分离器的除尘效率___________,因为__________________________________, 压强降为______________Pa.

解: 降低 临界直径增大

理由 :(1)

t03b05090 2-79

1. 当介质阻力忽略不计时,恒压过滤方程是描述____________之间的关系的

方程式,它的方程式,它的图形是一条通过原点的____________线

2. 当介质阻力不能忽略不计时,恒压过滤方程是描述___________之间关系的方程式,它的图形是一条以(),e e V --τ点为_______点的___________线。

解:(1)滤液量和过滤时间 抛物线 (2)滤液量与过滤时间 顶 抛物

x03a05091 2-80

1. 在滞流区颗粒的沉降速度正比于

A.)(ρρ-s 的1/2次方

B.μ的零次方

C.粒子直径的次方

D.粒子直径的平方

2. 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,没有离心力的作用

(D ) 颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程。

x03a05092 2-81

1. 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)与流体阻力平衡是颗粒的降落速度

2. 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

x03a05093 2-82

1. 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之原来的4倍

(D) 当介质阻力不及时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的2倍

2. 回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为

(A) 1

(B) 1/2

(C) 1/4

(D) 1/3

x03a05094 2-83

1. 以下说法是正确的

(A) 过滤速率S 与(过滤面积)成正比

(B)过滤面积与S2成正比

(C)过滤速率与滤液体积成正比

(D)过滤速率与滤布阻力成反比

2.叶滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为

(A)1/2

(B)1/4

(C)1/3

(D)1

x03a05095 2-84

1过滤介质阻力不计,滤饼不可压缩进行恒速过滤时,如滤液量增大一倍.

(A)操作压差增大至原来的2倍

(B)操作压差增大至原来的4倍

(C)操作压差增大至原来的2倍

(D)操作压差保持不变

3.在恒压过滤时,如介质阻力不计,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)增大至原来的倍

x03a05096 2-85

1.以下过滤机是连续过滤机

(A)箱式叶滤机

(B)真空叶滤机

(C)回转真空叶滤机

(D)般框压滤机

2.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)滤饼两边的压差

(D)液体进出过滤机的压差

x03a05097 2-86

1.回转真空过滤机中是以下部件是过滤是在不同部位时,能自动的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

2.板框压滤机没有以下特点

(A)所需辅助设备少

(B)过滤面积大

(C)结构简单

(D)洗涤特别均匀

x03a05098 2-87

1.扳框压滤机中,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

2.扳框压滤机中

(A)框有两种不同的构造

(B)板有两种不同的构造

(C)板和框都有两种不同的构造

(D)板和框都只有一种构造

x03a05099 2-88

1. 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).A V d P /6=此处V 为非球形颗粒的体积,A 为非球形颗粒的表面积 (B)

31)/6(πV d P = (C) 21

)/4(πV d P =

(D )31

)/(πkV d P =k 为系数与非球形颗粒的形状有关

2. 球形度(形状系数)恒小于或等于1,,此值越小,颗粒的形状球形越远,球形度的定义式可写为:

(A) V V P e /=? V 为非球形粒子的体积,e V 为球形粒子的体积

(B) P e A A /=? A 为非球形粒子的表面积

P A 为与非球形粒子体积相同的球形粒子的表面积

(C) a a P e /=? a 为非球形粒子的比表面积

P a 为球形粒子的比表面积

(D) )/(6d a P e π?=

x03a05100 2-89

1.“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”

(A )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

2.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、

x03a05101 2-90

1.“颗粒的粒度分布越不均匀,则所形成的床层空隙滤越大”,“壁附近床层空隙滤较床层中心的空隙滤越大”

(A )两种说法都对

(B )两种说法都不对

(C )只有第一种说法正确

(A ) 只有第二种说法正确

2. 床层的平均空隙滤与床层的平均自由截面积在以下条件下相等

(A ) 颗粒粒度均匀

(B ) 沿整个横截面上自由截面均匀

(C ) 沿整个床层高度各截面的自由截面均匀

(D ) 颗粒的比表面积均匀

x03a05102 2-91

1. 流化的类型有

(A ) 散式流化和均匀流化

(B ) 聚式流化和散式流化

(C ) 聚式流化和鼓泡流化

(D ) 浓相流化和稀相流化

2. 流化床的压降随气流速变化的大致规律是

(A ) 起始随气流速增大而直线地增大

(B ) 基本不随气速变化

x03a05103 2-92

1.在讨论旋风分离器分离性能时,临界直径这一术语是指

(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)旋风分离能够全部分离出来的最小颗粒的直径

(D)能保持滞流流型时的最大颗粒直径

2.旋风分离器总的分离效率是指

(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

化工原理考试试题 (1)

化工07、06级C考 一.填空与选择(29分) 1.精馏过程是利用______________________________________的原理而进行的;最小回流比是指______________________ 的回流比。 2.精馏时,进料状态有_________种;若进料时气液摩尔流量比相等,则q=_________; q 值最大的进料是_________进料。 3.某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于______;塔顶产品量等于________。 4.精馏塔顶部某理论板上液相泡点温度为t1,汽相露点温度为t2;塔底部某理论板上液相泡点温度为t3,汽相露点温度为t4。试比较下述每组温度的关系。 t1 t2 ,t2 t3 ,t3 t4 ,t1 t4 (>、=、<) 5.恒沸精馏与萃取精馏都需加入添加剂(第三组分),其目的是__________ ____________________。 6.筛板塔,泡罩塔,浮阀塔相比较,造价最便宜的是_________;操作弹性最大的是_________; 单板压力降最大的是_________。 7. 一般而言,两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在__________单元操作中,而A在B中单向扩散体现在__________单元操作中。 8.气体吸收计算中表示填料设备(填料)效能高低的一个量是________,而表示传质任务难易程度的一个量是________。 9.解吸时,溶质由_________向_________传递,若要有利于该过程进行,压力应________,温度应________。 10.在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将_________,操作线将_________平衡线。 11.对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则塔的传质单元高度H OG将 _________,传质单元数N OG将_________(增加、减少、不变) 12.流量按双膜理论,用清水吸收氨气时,传质阻力主要集中在________。(两相界面、气膜、液膜、液相主体区) 13.萃取时,分配系数Ka>1表示:__________ __________ 。二.计算题(8分) 在总压为101.3kpa时,95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为155.7kpa与63.3kpa,试求: (1)平衡时,苯的汽相组成及苯的液相组成(均以摩尔分率表示); (2)苯与甲苯的相对挥发度。 三、计算题(22分) 有一逆流填料吸收塔,塔径为0.5m,用纯溶剂吸收混合气中的溶质,入塔混合气体量为100kmol/h,其溶质浓度为0.01(摩尔分率),回收率要求达到90%,塔内液气比为1.4,气液平衡关系Y=X。又测得气相总体积传质系数为0.15kmol/m3·s,试求:

化工原理期末试卷1

化工原理期末考试试卷(下)A 2004.6 一、概念题(30分)(填空题每空1分,选择题每题1分) 1.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm,E2=0.011atm,E3=0.00652atm,则__________。 (A) t1t2 (C) t1>t2 (D) t3

化工原理试题库3

化工原理试题库3 试题1 一:填充题(20分) 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比, 相同要求下,所需理论塔板数将____________。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________,操作线表示了_______________________________ 3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示,若是理想溶液,则__________________。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。 5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。 6、在板式塔的设计中,为了减少雾沫夹带,我们可以适当地_________塔径 以_______空塔气速,也可以适当地___________板间距。, 7、实验室用水吸收空气中的20C ,基本属于_________控制,其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度,气膜阻力______液膜阻力。 8、在吸收操作时,若解吸因素L mV 增加,而气、液进料组成不变,则 溶质 的回收率将_________。 9、组分A 、B 的分配糸数之比值1 β,能否________萃取分离。 10、理论干燥过程是指 ____________________________________________. 11、 总压为0.1Mpa 的空气温度小于C 0100时,空气中水蒸汽分压的最大值应为_________________________________________. 12、 单级萃取操作中,料液为F ,若溶剂用量愈大,则混合物的点愈_______ S 点,当达到__________,溶液变为均一相。 二:问答题(30分) 1、何谓理论板?为什么说一个三角形梯级代表一块理论块? 2、何谓塔的漏液现象?如何防止? 3、填料可分为哪几类?对填料有何要求? 4、写出任意一种求温度的方法? 5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的? 三:计算题(50分) 1、用一精馏塔分离二元理想混合物,已知3=α,进料浓度为3.0=F x ,进 料量为h Kmol 2000 ,泡点进料。要求塔 顶浓度为0.9,塔釜浓度为

最新2019—2020(1)化工原理试卷B及答案

最新2019—最新2019—2020(1)化工原理试卷B 及答案 2014 ~ 2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师: 陆杰、刘锡建、王远强 学院 化学化工学院 班级 姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理(二)》课程试卷B 参考答案 (本卷考试时间 120 分钟) 一、 填空题(每空1分,共20分) 1、蒸馏是利用各组分挥发度不同 将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作,两组分蒸馏中,相对挥发度差异越___大____,分离越易;相对挥发度___等于1_____时不能用普通精馏方法分离. 2、在精馏塔中当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时,该塔板称为理论板 ,精馏塔的塔顶温度总是低于 塔底温度. 3、总压为99.7kPa ,100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是179.18kPa 和74.53kPa ,平衡时苯的液相组成为___0.241_____(以摩尔分数表示),苯与甲苯的相对挥发度为_____2.40________. 值最大,此时分离所需的理 q 进料的 过冷液体 当分离要求和回流比一定时,、4. 最少 论板数 5、对于同一种溶质,溶解度随温度的升高而减小 ,加压 和降温 对吸收操作有利. 6、根据双膜理论,水吸收空气中氨的过程属_____气膜______ 控制过程;水吸收空气中CO 2的过程属_____液膜_____ 控制过程;上述两种气体中, CO 2吸收可以采用化学吸收 ,可显著提高吸收速率. 7、在吸收操作中,气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则操作线将_____靠近______平衡线,传质推动力将___减小_______. 8、当不饱和湿空气温度升高时,湿球温度 升高 ,相对湿度降低 ,露点不变 .

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

化工原理试题及答案

化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题(共15空,每空2分,共30分) 1. 一容器真空表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强和表压强(以kpa计)分别为:(90kpa)和( -10kpa)。 2. 热传导只发生在固体和(静止)的或(滞)流动的流体中。 3. 物体的吸收率越(大),其辐射能力越(大)。(填大或小) 4. 蒸发中以(二次蒸汽)是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的(不挥发溶质)、液柱的(静压头)和管路(阻力)所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强(以kpa计)为:(90kpa)。 7. 对于同种流体,自然对流时的对流传热系数比时的(小)。(填大或小) 8. 物体的吸收率越大,其辐射能力越(大),所以黑体的辐射能力比灰体的(大)。(填大或小) 9. 蒸发操作所用的设备称为(蒸发器)。 10. 按二次蒸汽是否被利用,蒸发分为(单效蒸发)和(多效蒸发)。 二、选择题(共5题,每题2分,共10分) 1. 对吸收操作有利的条件是:(D) A. 操作温度高、压强高; B. 操作温度高、压强低; C. 操作温度低、压强低; D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板(A ),液相温度较下层塔板() A. 高,低; B. 低,高; C. 高,高; D. 低,低 3. (D )是塔内气液两相总体上呈逆流流动,而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图; B. 板式塔的设计过程; C. 板式塔的恒摩尔流要求; D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的(C)及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度; B. 流速、压强、湿度; C. 流速、温度、湿度; D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?(B) A. 平衡水一定是自由水; B. 平衡水一定是结合水; C. 自由水一定是结合水; D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( C)时,不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为( A )时,可以采用精馏方法

化工原理试题库(1-9)

化工原理试题库 试题一 一:填空题(18分) 1、 某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动,其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时,常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围 为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。 二:问答题(36分) 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损 失变为原来的多少倍? 2、 何谓气缚现象?如何防止? 3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度? 4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问: (1) 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度? (2) 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数? (3) 那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么? 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 6、单效减压蒸发操作有何优点? 三:计算题(46分) 1、 如图所示,水在管内作稳定流动,设管路中所有直管管路的阻力糸数为03.0=λ,现发现压力表 上的读数为052mH ,若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数? 2、 在一 列管式换热器中,用冷却将C 0100的热水冷却到C 050,热水流量为h m 360,冷却水在管 内 流动,温度从C 020升到C 0 45。已 知传热糸数K 为C m w .20002 , 换热管为mm 5.225?φ的钢管,长 为3m.。求冷却水量和换热管数 (逆流)。

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

天津工业大学2011_2012_1化工原理试题A

天津工业大学2011~2012第1学期 09级(化工、制药、材料)化工原理(下)期末试卷A 班级____姓名____学号_____成绩____ 题号一二三四五总分 满分2020242016 得分 阅卷人 一、填空题(每空1分)总分[20]得分[] 1.在精馏塔的设计中,回流比越(____),所需要的理论板数量越多,其操作的能耗越(____)。 2.A、B组成的理想溶液,A组分的摩尔分率x A=0.3,两组分的饱和蒸气压分别为poA=150kPa,poB=60kPa,则其相对挥发度 的值为(____),A组分在气相的分压为(__ __)。 3.精馏操作过程中,如果采用全回流,则回流比R=(____),此时精馏段和提馏段操作线方程均为(____)。 4.二组分连续精馏,精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245,提馏段操作线方程为y=1.25x-0.02,当q=1时,x F=(____),x W=(____)。 5.同一种气体溶解于同一种溶剂中,当操作温度降低时,Henry定律中的溶解度系数H的变化趋势为()。 6.在101.3kPa,20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为y*=0.94x,若含氨0.094摩尔分 =0.05的氨水接触,则发生()过程。 数的混合气和组成x A 7.在吸收操作中,吸收塔某一截面气相中溶质的浓度为Y i,与液相浓度X i相平衡的浓度为Y i*,则总推动力为()。 8.用纯溶剂吸收某溶质气体,并且Y=2X,要求回收率φ=80%,若操作液气比是最小液气比的1.2倍,则操作液气比为()。 9.在逆流吸收塔中,进、出塔的气相摩尔比分别为Y1=0.09和Y2=0.01,进塔液体为纯溶剂,若吸收的操作线与平衡线平行,则塔的平均推动力为ΔY m=(),传质单元数的N OG=()。

化工原理习题

一流体流动 流体密度计算 1.1在讨论流体物性时,工程制中常使用重度这个物理量,而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为1000[kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3]? 1.2燃烧重油所得的燃烧气,经分析测知,其中含8.5%CO2,7.5%O2,76%N2,8%水蒸气(体积%),试求温度为500℃,压强为1atm时该混合气的密度。 1.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m3]、760[kg/m3]和900[kg/m3] 。试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度(假设在混合过程中,总体积等于各组分体积之和)。 (1)汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20%、30%和50%; (2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20%、30%和50%。 绝压、表压、真空度的计算 1.4在大气压力为760[mmHg]的地区,某设备真空度为738[mmHg],若在大气压为655[mmHg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少? 静力学方程的应用 1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器,两容器中所盛液体为水,连接两容器的U型压差计读数R为500[mmHg],试求两容器的压差为多少?ρ水银=13.6×103[kg/m3] 1.6容器A.B分别盛有水和密度为900[kg/m3]的酒精,水银压差计读数R为15mm,若将指示液换成四氯化碳(体积与水银相同),压差计读数为若干? ρ水银=13.6×103[kg/m3] 四氯化碳密度ρccl4=1.594×103 [kg/m3] 习题 5 附图习题 6 附图 1.7用复式U管压差计测定容器中的压强,U管指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。已知图中h1= 2.3m,h2=1.2m,h3=2.5m,h4=1.4m,h5=3m。大气压强P0=745[mmHg],试求容器中液面上方压强P C=? 1.8如图所示,水从倾斜管中流过,在断面A和B间接一空气压差计,其读数R=10mm,两测压点垂直距离 a=0.3m,试求A,B两点的压差等于多少? 流量、流速计算 1.9密度ρ=892Kg/m3的原油流过图示的管线,进入管段1的流量为V=1.4×10-3 [m3/s]。计算: (1)管段1和3中的质量流量; (2)管段1和3中的平均流速; (3)管段1中的质量流速。 1.10某厂用Φ125×4mm的钢管输送压强P=20at(绝压)、温度t=20℃的空气,已知流量为6300[Nm3/h] (标准状况下体积流量)。试求此空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。 (注:at为工程大气压,atm为物理大气压)。 1.11压强为1atm的某气体在Φ76×3mm的管内流动,当气体压强变为5atm时,若要求气体以同样的温度、流速、质量流量在管内流动,问此时管内径应为若干?

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×

化工原理典型习题解答

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

2014-2015(1)化工原理试卷B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B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、蒸馏是利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作,两组分蒸馏中,相对挥发度差异越___大____,分离越易;相对挥发度___等于1_____时不能用普通精馏方法分离。 2、在精馏塔中当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时,该塔板称为理论板,精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度。 3、总压为99.7kPa,100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是179.18kPa和74.53kPa,平衡时苯的液相组成为___0.241_____(以摩尔分数表示),苯与甲苯的相对挥发度为_____2.40________。 4、当分离要求和回流比一定时,过冷液体进料的q值最大,此时分离所需的理论板数最少。 5、对于同一种溶质,溶解度随温度的升高而减小,加压和降温对吸收操作有利。

6、根据双膜理论,水吸收空气中氨的过程属_____气膜______ 控制过程;水吸收空气中CO 2的过程属_____液膜_____ 控制过程;上述两种气体中, CO 2吸收可以采用化学吸收 ,可显著提高吸收速率。 7、在吸收操作中,气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则操作线将_____靠近______平衡线,传质推动力将___减小_______。 8、当不饱和湿空气温度升高时,湿球温度 升高 ,相对湿度降低 ,露点不变 。 二、选择题(每题2分,共20分) 1、下述说法中错误的是( B )。 (A)板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触 (B) 吸收过程可以用等分子反向扩散说明 (C)精馏既可以用板式塔,又可以用填料塔 (D) 吸收既可以用板式塔,又可以用填料塔 2、 二元溶液连续精馏计算中,进料热状况的变化将引起以下线的变化( A )。 (A)提馏段操作线与q 线 (B)平衡线 (C)平衡线与精馏段操作线 (D) 精馏段操作线与q 线 3、操作中连续精馏塔,F 、q 、x F 、D 、W 不变,回流比小于原回流比,则( B )。 (A) D x 、W x 均增加 (B) D x 减小,W x 增加 (C) D x 、W x 均不变 (D)不能正常操作 4、为防止液泛的发生应采取的措施是( C )。 (A) 增加气速 (B)增加液体流量 (C) 增大板间距 (D)增加塔板开孔率 5、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( C )。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能判断 6、低浓度逆流吸收操作,当气液进塔组成不变,而改变操作条件使脱吸因数s 增大,则气体出塔浓度2Y 将( A )。 (A) 增大 (B)减小 (C) 不变 (D)不确定

(完整版)化工原理练习题

化工原理练习题 0 绪论 1. 化工原理中的“三传”是指④ ①动能传递、势能传递、化学能传递,②动能传递、内能传递、物质传递 ③动量传递、能量传递、热量传递,④动量传递、热量传递、质量传递 2. 下列单元操作中属于动量传递的有① ①流体输送,②蒸发,③气体吸收,④结晶 3. 下列单元操作中属于质量传递的有② ①搅拌,②液体精馏,③流体加热,④沉降 4. 下列单元操作中属于热量传递的有② ①固体流态化,②加热冷却,③搅拌,④膜分离 5、 l kgf/cm2=________mmHg=_______N/m2 6. 在 26 ℃和1大气压下 ,CO2在空气中的分子扩散系数 D 等于 0.164cm2/s, 将此数据换算成m2/h 单位 , 正确的答案为___④___ ① 0.164m2/h ② 0.0164 m2/h ③ 0.005904 m2/h, ④ 0.05904 m2/h 7. 己知通用气体常数 R=82.06atm.cm3/mol.K, 将此数据换算成用kJ/kmol.K所表示的量 , 正确的答案应为__③_____ ① 8.02 ② 82.06 ③ 8.314 ④ 83.14 第3 章机械分离

一、选择题 1. 下面过滤速率方程式中属于恒压过滤方程的是 ② ①dq/d θ=K/2(q+q e );②q 2+2q.q e =K.θ; ③q 2+q.q e =2K.θ;④q 2+q.q e =K.θ/2 2. 过滤速率基本方程为 ① ① dq/d θ=K/2(q+q e );② dq/d θ=K/(q+q e ); ③dq/d θ=KA 2/2(V+V e );④dV/d θ=K/2(V+V e ) 3 恒压过滤中单位面积累积滤液量q 与时间θ的关系可表示为下图中的 ① 4 对静止流体中颗粒的自由沉降而言,在沉降过程中颗粒所不会受到的力有:① ①牛顿力;②浮力;③曳力 (阻力);④场力(重力或离心力) 。 5叶滤机洗涤速率与终了过滤速率之比为:④ ①1/2; ②1/3; ③1/4; ④1。 6恒压过滤中,当过滤时间增加1倍, ; /2; ③2; ④0.5。 7关于离心沉降速度和重力沉降速度,下述说法正确的是 ③ 。 ① ② ④

化工原理(上)考试试题及答案

化工原理(上)考试试题A、B卷 题型例及思路 试题题型--- 填空10% (5小题); 气体的净制按操作原理可分为________________、______________、 _______________.旋风分离器属________ ___ _ 。 选择10% (5小题); 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()。 A. 偏大; B. 偏小; C. 越大越好。 判断10% (5小题); 若洗涤压差与过滤压差相等,洗水粘度与滤液粘度相同时,对转筒真空过滤机来 说,洗涤速率=过滤未速度。() 问答10% (2~3小题); 为什么单缸往复压缩机的压缩比太大,会使压缩机不能正常工作? 计算60% (4小题)。 计算题题型: 一、流体流动与输送 20分 1、已知两截面的压强P 1 P 2 高度差⊿Z 有效功W e 摩擦系数λ管路总长Σl 管直径与壁厚φ密度ρ ,求体积流量 V (m3/h). 解题思路:求体积流量,需要知道管内流速。先选取截面,列出机械能衡算式,代入已知的压强,高度差,有效功,大截面上的速度约为零,摩擦损失用计算公式代入,衡算式中只有速度未知。求出速度,再乘于管道面积即得体积流量,再进行单位换算。 2、已知高度差⊿Z P 1 P 2 管路总长Σl 体积流量V 摩擦系数λ, 求(1)管径 d ;(2)在此管径d下, 摩擦系数λ改变后的体积流量V . 解题思路:(1)求管径,先选取截面,列出机械能衡算式,代入已知的压强,高度差,无有效功,大截面上的速度约为零,摩擦损失用计算公式代入,其中速度用已知的体积流量除于管道截面积表示,当中包含了直径,进行体积流量的单位换算,整个衡算只有直径未知。(2)在确定的直径下,用改变了的摩擦系数求体积流量,方法同题1。 3、已知管直径与壁厚φ密度ρ粘度μ位置高度Z 管路总长Σl (层流λ=64/Re, 需判断),两截面的压强P 1 P 2 体积流量V 泵效率η,求轴功率N. 解题思路:求轴功率,需要求出有效功率,则先选取截面,列出机械能衡算式,代入

化工原理习题(2)

化工原理

第一章 练习 1. 湍流流动的特点是 脉动 ,故其瞬时速度等于 时均速度 与 脉动速度 之和。 2.雷诺准数的物理意义是 黏性力和惯性力之比 。 3.当地大气压为755mmHg ,现测得一容器内的绝对压力为350mmHg ,则其真空度为405 mmHg 。 4.以单位体积计的不可压缩流体的机械能衡算方程形式为 ρρρρρρf s w p u gz w p u gz +++=+++22 2 212112 2。 5.实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是 黏性 。 6.如图所示,水由敞口恒液位的高位槽流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,管路总阻力损失(包括所有局部阻力损失)将 (1) 。 (1)不变 (2)变大 (3)变小 (4)不确定 7.如图所示的并联管路,其阻力关系是 (C ) 。 (A )(h f )A1B (h f )A2B (B )(h f )AB =(h f )A1B +(h f )A2B (C )(h f )AB =(h f )A1B =(h f )A2B (D )(h f )AB (h f )A1B =(h f )A2B 8.孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是恒 截面 、变 压头 ,而后者是恒 压头 、变 截面 。 9.如图所示,水从槽底部沿内径为100mm 的水平管子流出,阀门前、后的管长见图。槽中水位恒定。今测得阀门全闭时,压力表读数p=。现将阀门全开,试求此时管内流量。 已知阀门(全开)的阻力系数为,管内摩擦因数=。 答:槽面水位高度m g p H 045.681 .91000103.593 =??==ρ 在槽面与管子出口间列机械能衡算式,得: 2 4.60.1 5.01.0203081.9045.62 u ??? ??++++=?λ 解得:s m u /65.2= h m s m u d V /9.74/0208.065.21.04 14 1 3322==??==ππ 反 应 器 题7附图 1 A B 2 题8附图 p 30m 20m 题1附图

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一、填空题: 1.(2分)悬浮液属液态非均相物系,其中分散内相是指_____________;分散外相是指 ______________________________。 ***答案*** 固体微粒,包围在微粒周围的液体 2.(3分)悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下,沿重力方向作自由沿降时,会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时,微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度,称为____________ 。 ***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度 3.(2分)自由沉降是 ___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 4.(2分)当微粒在介质中作自由沉降时,若粒子沉降的Rep相同时,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 ***答案*** 小 1 5.(2分)沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在 _________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。 ***答案*** 重离心沉积 6.(3分)球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep

7.(2分)降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积,提高生产能力。 8.(3分)气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 ***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降9.(2分)过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 ***答案*** 液体或气体中固体微粒 10.(2分)过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时,过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 ***答案*** 单位时间内通过单位面积的滤液体积变慢11.(2分)悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 ***答案*** 在滤饼中形成骨架,使滤渣疏松,孔隙率加大,滤液得以畅流 12.(2分)过滤阻力由两方面因素决定:一方面是滤液本身的性质,即其_________;另一方面是滤渣层本身的性质,即_______ 。 ***答案*** μγL 13.(2分)板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。

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