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化工原理复习4小练习题(2)

化工原理复习4小练习题(2)
化工原理复习4小练习题(2)

★习题:

蒸馏是分离 的一种方法,其分离依据是混合物中各组分的 ,分离的条件是 。

答案: 均相液体混合物 挥发性差异

造成气液两相系统

★习题:

在t-x-y 图中的气液共存区,气液两相温度 ,但气相组成 液相组成,而两相的量可根据 来确定。

答案: 相等 大于

杠杆规则

★习题:

当气液两相组成相同时,则气相露点温度 液相泡点温度。

答案: 大于 (每空1分)

★习题:

双组分溶液的相对挥发度α是溶液中 的挥发度对

的挥发度之比,若α=1表示 。物系的α值愈大,在x-y 图中的平衡曲线愈 对角线。

答案: 易挥发组分 难挥发组分

不能用普通蒸馏方法分离 远离

★习题:

工业生产中在精馏塔将 过程和

过程有机结合起来而实现操作的。而 是精馏与普通精馏的本质区别。

答案: 多次部分气化 多次部分冷凝

回流

★习题:

精馏塔的作用是 。

答案: 提供气液接触进行传热和传质的场所。

★习题:

在连续精馏塔,加料板以上的塔段称为 ,其作用是

;加料板以下的塔段(包括加料板)称为

,其作用是 。

答案: 精馏段 提浓上升蒸汽中易挥发组分

提馏段 提浓下降液体中难挥发组分

★习题:

离开理论板时,气液两相达到 状态,即两相 相等,

互成平衡。

答案: 平衡 温度

组成

★习题:

精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因有(1)

和(2) 。

答案: 塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶

(每空2分,共4分)

★习题:

精馏过程回流比R 的定义式为 ;对于一定的分离任务来说,当R= 时,所需理论板数为最少,此种操作称为 ;而

R= 时,所需理论板数为∞。

答案: R= D L

∞ 全回流 Rmin

精馏塔有进料热状况,其中以进料q值最大,进料温度

泡点温度。

答案:五种冷液体小于

★习题:

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

,馏出液流量等于,操作线方程为。

答案:∞零

y n+1=x n

★习题:

在操作的精馏塔中,第一板及第二板气液两相组成分别为y1,x1及y2,x2;则它们的大小顺序为最大,第二,第三,而

最小。

答案: y1 y2 x1 x2

★习题:

对于不同的进料热状况,x q、y q与x F的关系为

(1)冷液进料:x q x F,y q x F;

(2)饱和液体进料:x q x F,y q x F;

(3)气液混合物进料:x q x F,y q x F f;

(4)饱和蒸汽进料:x q x F,y q x F;

(5)过热蒸汽进料:x q x F,y q x F;

(1)答案:大于大于

(2)等于大于

(3)小于大于

(4)小于等于

(5)小于小于

★习题:

L

精馏操作时,增大回流比R,其他操作条件不变,则精馏段液气比

V

(),馏出液组成x D ( ),釜残液组成x W ( ).

A 增加

B 不变

C 不确定 D减小

答案:A A D

★习题:

精馏塔的设计中,若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料,回流比及其他条件维持不变,则所需的理论塔板数N T(),提馏段下降液体流量L/()。

A 减小

B 不变

C 增加

D 不确定

答案: A C

★习题:

对于饱和蒸汽进料,则有L'()L ,V'()V。

A 等于

B 小于

C 大于

D 不确定

答案: A B

★习题:

精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n,n+1层塔板,其气相组成关系为()

A y n+1>y n>y n-1

B y n+1=y n=y n-1

C y n+1

D 不确定

答案: C

★习题:

某两组分混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.4,相应的泡点温度为t1,气相组成y A=0.4,相应的露点温度为t2,则()

A t1

B t1= t1

C t1> t1

D 不能判断

答案: A (1 分)

★习题:

完成某分离任务需理论板数为N T=7(包括再沸器),若E T=50%,则塔需实际板数(不包括再沸器)为()

A 14 层

B 10层

C 12层

D 无法确定

答案: C

★习题:

若进料量、进料组成、进料热状况都不变,要提高x D,可采用()

A、减小回流比

B、增加提馏段理论板数

C、增加精馏段理论板数

D、塔釜保温良好

答案: C

★习题:

在精馏操作中,若进料位置过高,会造成()

A、釜残液中易挥发组分含量增高

B、实际板数减少

C、馏出液中难挥发组分含量增高

D、各组分含量没有变化

答案: C

★习题:

精馏塔采用全回流时,其两操作线()

A、与对角线重合

B、距平衡线最近

C、斜率为零

D、在y轴上的截距为1

答案: A

★习题:

精馏的两操作线都是直线,主要是基于()

A、理论板的概念

B、理想溶液

C、服从拉乌尔定律

D、恒摩尔流假设

答案: D

★习题:

当x F、x D、x W和q一定时,若减小回流比R,其他条件不变,则()

A、精馏段操作线的斜率变小,两操作线远离平衡线

B、精馏段操作线的斜率变小,两操作线靠近平衡线

C、精馏段操作线的斜率变大,两操作线远离平衡线

D、精馏段操作线的斜率变大,两操作线靠近平衡线

答案: B

★习题:

理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比()

答案:(√) (1分 )

★习题:

从相平衡x-y图中可以看出,平衡曲线距离对角线越近,则表示该溶液越容易分离()答案:(×)

★习题:

用于精馏计算的恒摩尔液流假定,就是指从塔两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等()

答案:(×)

★习题:

精馏段操作线的斜率随回流比的增大而增大,所以当全回流时精馏段操作线斜率为无穷大

()

答案:(×)

★习题:

用图解法求理论塔板数时,适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上()答案:(√)

★习题:

当进料量、进料组成及分离要求都一定时,两组分连续精馏塔所需理论塔板数的多少与(1)操作回流比有关()(2)原料液的温度有关()

答案:(1)(√)(2)(√)

★习题:

对于精馏塔的任何一层理论板来说,其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度()

答案:(√)

★习题:

当F、x F一定时,只要规定了分离程度x D和x W,则D和W也就被确定了()

答案:(√)

★习题:

当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最

小()

答案:(×)

★习题:

在精馏操作中,若进料的热状况不同,则提馏段操作线的位置不会发生变化()

答案:(×)

★习题:

简述在定压下,苯-甲苯混和液的t-x-y图中的两条曲线和三个区域的名称。

答案:答:图中有两条曲线:下方曲线为t-x线,称为饱和液体线或泡点线;上方曲线为t-y线,称为饱和蒸气线或露点线。

两条曲线将t-x-y图分成三个区域:饱和液体线以下区域称为液相区;饱和蒸气线以上区域称为过热蒸气区;两曲线之间的区域称为气、液共存区。

★习题:

简述精馏原理,实现精馏定态操作的必要条件是什么?

答案:答:精馏原理:精馏是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。

上升蒸气流和液体回流是造成气、液两相以实现精馏定态操作的必要条件。

★习题:

连续精馏流程中主要由哪些设备所组成?还有哪些辅助设备?

答案:答:主要由精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器等设备组成。辅助设备有:原料液预热器、产品冷却器、回流液泵等。

★习题:

简述恒摩尔流假定。在精馏计算中有何意义?

答案:答:恒摩尔流假定是指在精馏塔的精馏段和提馏段,本段各板上升蒸气摩尔流量相等,下降液体摩尔流量相等,但两段之间不一定相等。

意义是精馏的计算都是以恒摩尔流为前提的,这样可简化精馏计算。

★习题:

写出实际生产中加入精馏塔的原料的五种热状况及它们的q值。

答案:答:原料的五种热状况为:(1)冷液进料,q>1。

(2)饱和液体进料,又称泡点进料,q=1。

(3)气、液混合物进料,q=0~1。

(4)饱和蒸气进料,又称露点进料,q=0。

(5)过热蒸气进料,q<0。

★习题:

何谓适宜回流比?在精馏设计计算中怎样确定?其围如何?

答案: 答:精馏操作费用和设备投资费用之和为最低时的回流比,称为适宜回流比。 在精馏设计计算中,一般不进行经济衡算,常采用经验值。(1.5分)

据生产数据统计,适宜回流比的围可取为:R =(1.1~2)Rmin 。(1.5分)

★习题:

什么时全塔效率E T ?在精馏设计中E T 如何确定?

答案: 答:全塔效率ET 又称总塔板效率,是指一定分离任务下,所需理论塔板数NT 和实

际板数NP 的比值,即ET =P T

N N ×100%。

在精馏设计中,由于影响ET 的因素非常复杂,故一般用经验或半经验公式估算,也可采用生产实际或经验数据。

★习题:

简述什么叫填料精馏塔的等板高度HETP ?

答案: 答:假想在填料塔,将填料层分为若干个高度单元,每个单元的作用相当于一层理论板,此单元填料高度称为理论板当量高度,又称为等板高度,以HETP 表示。

★习题:

通常对特定的精馏塔和物系,影响精馏操作的因素有哪些?

答案: 答:影响因素有:(1)塔操作压强(2)进、出塔的物料流量(3)回流比(4)进料组成和热状况(5)再沸器和冷凝器的传热性能和条件(6)设备散热情况(每个影响因素给0.5分,6个共3分)

★习题:

简述间歇精馏的操作方式和适用场合。

答案: 答:间歇精馏的操作方式有三种:(1)恒回流比操作。(2)恒馏出液组成操作。(3)以上两种操作联合的组合式操作(每点1分,合计3分)

适用场合:小批量、多品种的生产或实验场合,也适用于多组分的初步分离。

★习题:

简述什么叫恒沸精馏?

答案: 答:在混和液(恒沸液)中加入第三组分(称为夹带剂),该组分与原混和液中的一个或两个组分形成新的恒沸液,且其沸点更低,使组分间相对挥发度增大而得以分离,这种精馏方法称为恒沸精馏。

★习题:

什么叫萃取精馏?

答案: 答:萃取精馏也是在待分离的混和液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂),以改变原组分间的相对挥发度而得到分离。不同的是萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点要高,且不与组分形成恒沸液。

七、吸收

★习题

吸收操作的依据是_____,以达到分离气体混合物的目的。混合气体中,能够溶解于溶剂中的组分称为_____或_____。

答案: 各组分在同一种溶剂中溶解度的差异吸收质(0.5分)溶质(0.5分)

'

5 1.4663.41

OG Ya OG V Z H K N Ω====

★习题

若某气体在水中的亨利系数E 值很大,说明该气体为_____气体。在吸收操作中__压力和_____湿度可提高气体的溶解度,有利于吸收。

答案: 难溶 增加 降低

★习题

对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数E _____,相平衡常数m _____,溶解度系数H _____。

答案:不变减小不变

★习题

由于吸收过程中气相溶质分压总是_____溶质的平衡分压,因此吸收操作线总在平衡线的_____。

答案:大于上方

★习题

当V,Y1,Y2及X2一定时,增加吸收剂用量,操作线的斜率____,吸收推动力____;此斜率又称为___。

答案:增大增加液气比

★习题

吸收因数S可表示为_____,它是_________与_______得比值。答案: Mv/L 平衡线斜率m 操作线斜率L/V

★习题

当吸收剂用量为最少用量时,吸收过程的推动力为_____,则所需填料层高度将为___。

答案:零无限高

★习题

双膜理论是将整个相际传质过程简化为__________。答案:经由气、液两膜层的分子扩散过程

★习题

吸收过程中,K Y是以_____为推动力的总吸收系数,它的平位是_____。

答案: Y-Y* Kmol/(m2﹒s)

★习题

用水吸收氨-空气混合气体中的氨,它是属于_____控制的吸收过程,对于该过程来说,要提高吸收速率,则应该设法减小_____。

答案:气膜气膜阻力

★习题

若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为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。

答案:液膜阻力 H/KG

★习题

在吸收过程中,由于吸收质不断进入液相,所以混合气体量由塔底至塔顶_____。在计算塔径时一般应以_____的气量为依据。

答案:逐渐减少塔底

★习题

求传质单元数时,对于低浓度气体吸收,当平衡线为直线可用_____法,当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用_____法,当平衡线为任意形状曲线时可用_____法。答案:解析法梯形图解图解积分

★习题

有利于吸收操作的条件())(A)温度下降,总压上升(B)温度上升,总压下降

(C)温度、总压均下降(D)温度、总压均上升

答案:(A)

★习题

对于一定的物系,当温度升高时,溶解度系数H与相平衡常数m的变化为()

答案:(D)

★习题

“液膜控制”吸收过程的条件是()

(A)易溶气体,气膜阻力可忽略。(B)难溶气体,气膜阻力可忽略。

(C)易溶气体,液膜阻力可忽略。(D)难溶气体,液膜阻力可忽略。

答案:(B)

★习题

吸收操作的作用是分离()

(A)气体混合物。(B)液体均相混合物。

(C)气液混合物。(D)部分互溶的液体混合物。

答案:(A)

★习题

当Y,Y1,Y2及X2一定时,减少吸收剂用量,则所需填料层高度Z与液相出口浓度X1的变化为()

(A)Z,X1均增加。(B)Z,X1均减小。

(C)Z减少,X1增加。(D)Z增加,X1减小。

答案:(A)

★习题

在一符合亨利定律的气液平衡系统中,溶液在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为()

(A)正值。(B)负值。

(C)零。(D)不确定。

答案:(D)

★习题

在吸收操作中,吸收塔某一截面上的总推动力(以液相组成差表示)为()

(A)X*-X。(B)X-X*。

(C)Xi-X。(D)X-Xi。

答案:(A)

★习题

某吸收过程,已知气膜吸收系数Ky为4﹡10-4Kmol/(m2﹒s),液膜吸收系数Kx为8﹡10-4 Kmol/(m

2﹒s),由此可判断该过程()

(A)气膜控制。(B)液膜控制。

(C)判断依据不足。(D)双膜控制。

答案:(C)

★习题

在逆流吸收塔中,用清水吸收混合气中溶质组分。其液气比L/V为2.7,平衡关系可表示为Y=1.5X(X,Y为摩尔比),溶质的回收率为90%,则液气比与最小液气比的比值为()(A)1.5。(B)1.8。

(C)2。(D)3。

答案:(C)

★习题

在填料塔中用清水吸收混合气中的氨,但用水量减少时,气相总传质单元数N OG将()(A)增加。(B)减小。

(C)不变。(D)不确定。

答案:(A)

★习题

用水吸收空气中微量氨的操作,在一定的温度和压强下,只要用水量足够小,接触时间足够长,就能得到很浓的氨水()

答案:(X)

★习题

用水吸收氧的操作,可视为液膜控制的吸收过程()

答案:(√)

★习题

以气相组分或液相组成表示总推动力的总吸收速率方程式,都不能直接用于全塔计算()答案:(√)

★习题

定态操作的连续逆流吸收塔,其操作线方程式与塔操作温度和压强都有关()

化工原理试题库答案(上册总)2

化工原理试题库(上册) 第一章 流体流动 一、 选择题 1. 连续操作时,物料衡算通式中的过程积累量G A 为( A )。 A.零 B.正数 C.负数 D.任意值 2. 热量衡算中,物料的焓为相对值,通常规定( A )的焓为零。 A.0℃液体 B.0℃气体 C.100℃液体 D.100℃气体 3. 流体阻力的表现,下列阐述错误的是( D )。 A.阻力越大,静压强下降就越大 B.流体的粘度越大,阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa ,用基本单位表示是( C )。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s 2 D.N/m 2 5. 水在直管中流动,现保持流量不变,增大管径,则流速( B )。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 6. 对可压缩流体,满足( C )条件时,才能应用柏努力方程求解。 A.)%(20p p p 121式中压强采用表压表示<- B. )%(01p p p 1 21式中压强采用表压表示<- C.)%(20p p p 121式中压强采用绝压表示<- D. )%(01p p p 1 21式中压强采用绝压表示<- 7. 判断流体的流动类型用( C )准数。 A.欧拉 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( B )。 A.直线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线 9. 增大流体的流量,则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差( A )。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与( B )有关。 A.雷诺准数和绝对粗糙度 B. 雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 D. 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体( C )速度。 A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均 12. 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。

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题 实验一:柏努利方程实验 1. 关闭出口阀,旋转测压管小孔使其处于不同方向(垂直或正对 流向),观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题: (1) 各测压管旋转时,液柱高度H 有无变化?这一现象说明了什 么?这一高度的物理意义是什么? 答:在关闭出口阀情况下,各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。这一现象可通过柏努利方程得到解释:当管内流速u =0时动压头02 2 ==u H 动 ,流体没有运动就不存在阻力,即Σh f =0,由于流体保持静止状态也就无外功加入,既W e =0,此时该式反映流体静止状态 见(P31)。这一液位高度的物理意义是总能量(总压头)。 (2) A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度?为什么? 答:A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度(排除测量基准和人为误差)。这一现象说明各测压管总能量相等。 2. 当流量计阀门半开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观 察其的液位高度H / 并回答以下问题: (1) 各H / 值的物理意义是什么? 答:当测压管小孔转到正对流向时H / 值指该测压点的冲压头H / 冲;当测压管小孔转到垂直流向时H / 值指该测压点的静压头H / 静;两者之间的差值为动压头H / 动=H / 冲-H / 静。 (2) 对同一测压点比较H 与H / 各值之差,并分析其原因。

答:对同一测压点H >H /值,而上游的测压点H / 值均大于下游相邻测压点H / 值,原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。 (3) 为什么离水槽越远H 与H / 差值越大? (4) 答:离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大,就直管阻力公式可 以看出2 2 u d l H f ? ?=λ与管长l 呈正比。 3. 当流量计阀门全开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观察其的液位高度 H 2222d c u u = 22 ab u ρcd p ρab p 2 2 u d l H f ??=λ计算流量计阀门半开和 全开A 点以及C 点所处截面流速大小。 答:注:A 点处的管径d=(m) ;C 点处的管径d=(m) A 点半开时的流速: 135.00145 .036004 08.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 半 (m/s ) A 点全开时的流速: 269.00145.036004 16.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 全 (m/s ) C 点半开时的流速: 1965.0012 .036004 08.0360042 2=???=???=ππd Vs u c 半 (m/s ) C 点全开时的流速: 393.0012.036004 16.0360042 2=???=???= ππd Vs u c 全 (m/s ) 实验二:雷诺实验 1. 根据雷诺实验测定的读数和观察流态现象,列举层流和湍流临界雷诺准数的计算过程,并提供数据完整的原始数据表。 答:根据观察流态,层流临界状态时流量为90( l/h )

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

化工原理思考题汇总

实验五,填料塔 1.风机为什么要用旁通阀调节流量? 答:因为如果不用旁通阀,在启动风机后,风机一开动将使系统内气速突然上升可能碰坏空气转子流量计。所以要在风机启动后再通过关小旁通阀的方法调节空气流量。 2. 根据实验数据分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制? 答:实验数据表明,相平衡常数m很小,液相阻力m/kx也很小,导致总阻力1/k y 基本上为气相阻力1/k y 所决定,或说为1/k y 所控制,称为气膜控制。 3. 在填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置?液封装置是如何设计的? 答:塔底的液封主要为了避免塔内气体介质的逸出,稳定塔内操作压力,保持液面高度。 填料吸收塔一波采用U形管或液封罐型液封装置。 液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力,从而防止空气进入系统内或介质外泄。 U形管型液封装置是利用U形管内充满液体,依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体,并维持系统内一定压力。 4. 要提高氨水浓度(不改变进气浓度)有什么方法?又会带来什么问题? 答:要提高氨水浓度,可以提高流量L,降低温度T a 吸收液浓度提高,气-液平衡关系不服从亨利定律,只能用公式 进行计算。 5. 溶剂量和气体量的多少对传质系数有什么影响?Y2如何变化(从推动力和阻力两方面分析其原因)? 答:气体量增大,操作线AB的斜率LS/GB随之减小,传质推动力亦随之减小,出口气体组成上升,吸收率减小。

实验六精馏塔 (a)在精馏操作过程中,回流温度发生波动,对操作会产生什么影响? 答:馏出物的纯度可能不高,降低塔的分离效率。 (b)在板式塔中,气体、液体在塔内流动中,可能会出现几种操作现象? 答:4种:液泛,液沫夹带,漏液 网上答案:5种 a、沸点气相Δ=0 b、沸点液相Δ=1 c、气-液相 0<Δ<1 d、冷液Δ>1 e、过热蒸汽Δ<0 (c)如何判断精馏塔内的操作是否正常合理?如何判断塔内的操作是否处于稳定状态?答:1)看显示的温度是否正常 2)塔顶温度上升至设定的80摄氏度后,在一个较小的范围内波动,即处于稳定状态(d) 是否精馏塔越高,产量越大? 答:否 (e)精馏塔加高能否得到无水酒精? 答:`不能, (f)结合本实验说明影响精馏操作稳定的因素有哪些? 答:主要因素包括操作压力、进料组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷凝器和再沸器的传热性能,设备散热情况等 第二种答案:1.进料组份是否稳定2、塔釜加热器热源是否稳定键; 3、塔压控制是否稳定 (g)操作中加大回流比应如何进行?有何利弊? 答:加大回流比的措施,一是减少馏出液量,二是加大塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率. 加大回流比能提高塔顶馏出液组成xD,但能耗也随之增加。 (h)精馏塔在操作过程中,由于塔顶采出率太大而造成产品不合格时,要恢复正常的最快最有效的方法是什么?降低采出率,即减小采出量 答:降低采出率,即减少采出率. 降低回流比 (1)什么是全回流?特点? 在精馏操作中,若塔顶上升蒸汽经冷凝后全部回流至塔内,则这种操作方法称为全回流。全回流时的回流比R等于无穷大。此时塔顶产品为零,通常进料和塔底产品也为零,即既不进料也不从塔内取出产品。显然全回流操作对实际生产是无意义的。但是全回流便于控制,因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中,常采用全回流操作。 (3)在精馏实验中如何判断塔的操作已达到稳定? 当出现回流现象的时候,就表示塔的操作已稳定。就可以测样液的折射率了。 (4)什么叫灵敏板?受哪些因素影响? 一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰(如回流比、进料组成发生波动等),全塔各板的组成发生变动,全塔的温度分布也将发生相应的变化。因此,有可能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液的变化。 在一定总压下,塔顶温度是馏出液组成的直接反映。但在高纯度分离时,在塔顶(或塔底)相当高的一个塔段中温度变化极小,典型的温度分布曲线如图所示。这样,当塔顶温度有了可觉察的变化,馏出液组成的波动早已超出允许的范围。以乙苯-苯乙烯在8KPa下减压

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

化工原理课后答案

第一章 3.答案:p= 30.04kPa =0.296atm=3.06mH2O 该压力为表压 常见错误:答成绝压 5.答案:图和推算过程略Δp=(ρHg - ρH2O) g (R1+R2)=228.4kPa 7.已知n=121 d=0.02m u=9 m/s T=313K p = 248.7 × 103 Pa M=29 g/mol 答案:(1) ρ = pM/RT = 2.77 kg/m3 q m =q vρ= n 0.785d2 u ρ =0.942 kg/s (2) q v = n 0.785d2 u = 0.343 m3/s (2) V0/V =(T0p)/(Tp0) = 2.14 q v0 =2.14 q v = 0.734 m3/s 常见错误: (1)n没有计入 (2)p0按照98.7 × 103 pa计算 8. 已知d1=0.05m d2=0.068m q v=3.33×10-3 m3/s (1)q m1= q m2 =q vρ =6.09 kg/s (2) u1= q v1/(0.785d12) =1.70 m/s u2 = q v2/(0.785d22) =0.92 m/s (3) G1 = q m1/(0.785d12) =3105 kg/m2?s G2 = q m2/(0.785d22) =1679 kg/m2?s 常见错误:直径d算错 9. 图略 q v= 0.0167 m3/s d1= 0.2m d2= 0.1m u1= 0.532m/s u2= 2.127m/s (1) 在A、B面之间立柏努利方程,得到p A-p B= 7.02×103 Pa p A-p B=0.5gρH2O +(ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m (2) 在A、B面之间立柏努利方程,得到p A-p B= 2.13×103 Pa p A-p B= (ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m 所以R没有变化 12. 图略 取高位储槽液面为1-1液面,管路出口为2-2截面,以出口为基准水平面 已知q v= 0.00139 m3/s u1= 0 m/s u2 = 1.626 m/s p1= 0(表压) p2= 9.807×103 Pa(表压) 在1-1面和2-2面之间立柏努利方程Δz = 4.37m 注意:答题时出口侧的选择: 为了便于统一,建议选择出口侧为2-2面,u2为管路中流体的流速,不为0,压力为出口容器的压力,不是管路内流体压力

化工原理思考题答案

化工原理思考题答案 第一章流体流动与输送机械 1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同 答:压力垂直作用于流体表面,方向指向流体的作用面,剪应力平行作用于流体表面,方向与法向速度梯度成正比。 2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素 答:单位是N·S/m2即Pa·s,也用cp,1cp=1mPa·s,物理意义为:分子间的引力和分子的运动和碰撞,与流体的种类、温度及压力有关 3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗?答:无关,对于均匀管路,无论如何放置,在流量及管路其他条件一定时,流体流动阻力均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截面的压力差却不相同。 4、流体流动有几种类型?判断依据是什么? 答:流型有两种,层流和湍流,依据是:Re≤2000时,流动为层流;Re≥4000时,为湍流,2000≤Re≤4000时,可能为层流,也可能为湍流 5、雷诺数的物理意义是什么? 答:雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系,反映流体流动的湍动状态 6、层流与湍流的本质区别是什么? 答:层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动,湍流有径向脉动 7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域? 答:层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。 8、流体在圆形直管中流动,若管径一定而流量增大一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍? 答:层流时W f∝u,流量增大一倍能量损失是原来的2倍,完全湍流时Wf∝u2 ,流量增大一倍能量损失是原来的4倍。 9、圆形直管中,流量一定,设计时若将管径增加一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍? 答:

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,

王志魁《化工原理》课后思考题参考答案

第二章 流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用? 答:提高流体的位能、静压能、流速,克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前,为什么泵壳内要灌满液体?启动后,液体在泵内是怎样提高压力的?泵入口的压力处于什么状体? 答:离心泵在启动前未充满液体,则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小,所产生的离心力也很小。此时,在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵,但不能输送液体(气缚); 启动后泵轴带动叶轮旋转,叶片之间的液体随叶轮一起旋转,在离心力的作用下,液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围,以很高的速度流入泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截面逐渐扩大,大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态(或负压) 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些?其定义与单位是什么? 1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积,m 3/s, m 3/min, m 3/h.。 2、扬程H :单位重量液体流经泵所获得的能量,J/N ,m 3、功率与效率: 轴功率P :泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e :gH q v ρ=e P 效率η:p P e =η 2-4 离心泵的特性曲线有几条?其曲线的形状是什么样子?离心泵启动时,为什么要关闭出口阀门? 答:1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条; 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小,随流量的增大而上升。 η与q v 先增大,后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点,对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀,使电动机的启动电流减至最小,以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程?离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的?液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响? 答:1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表,在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得: f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关,效率也不随液体密度而改变,因而当被输送液体密度发生变化时,H-Q 与η-Q 曲线基本不变,但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时,泵内液体的能量损失增大,导致泵的流量、扬程减小,效率下降,但轴功率增加,泵的特性曲线均发生变化。 2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时,当离心泵出口管路上的阀门开度增大后,泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化?

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)

化工原理实验—超全思考题答案

实验6 填料吸收塔流体力学特性实验 ⑴ 流体通过干填料压降与式填料压降有什么异同? 答:当气体自下而上通过填料时产生的压降主要用来克服流经填料层的形状阻力。当填料层上有液体喷淋时, 填料层内的部分空隙为液体所充满,减少了气流通道截面,在相同的条件下,随液体喷淋量的增加,填料层所持有的液量亦增加,气流通道随液量的增加而减少,通过填料层的压降将随之增加。 ⑵ 填料塔的液泛和哪些因素有关? 答:填料塔的液泛和填料的形状、大小以及气液两相的流量、性质等因素有关。 ⑶ 填料塔的气液两相的流动特点是什么? 答:填料塔操作时。气体由下而上呈连续相通过填料层孔隙,液体则沿填料表面 流下,形成相际接触界面并进行传质。 ⑷ 填料的作用是什么? 答:填料的作用是给通过的气液两相提供足够大的接触面积,保证两相充分接触。 ⑸ 从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和吸收剂温度对吸收过程的影响? 答:改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用的方法,当气体流率G 不变时,增加吸收剂流率,吸收速率A N 增加,溶质吸收量增加,则出口气体的组成2y 减小,回收率增大。当液相阻力较小时,增加液体的流量,传质总系数变化较小或基本不变,溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力m y ?的增大引起,此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。当液相阻力较大时,增加液体的流量,传质系数大幅度增加,而平均推动力可能减小,但总的结果使传质速率增大,溶质吸收量增加。对于液膜控制的吸收过程,降低操作温度,吸收过程的阻力a k m a K y y = 1将随之减小,结果使吸收效果变好,2y 降低,而平均推动力m y ?或许会减小。对于气膜控制的过程,降低操作温度,过程阻力a k m a K y y = 1不变,但平均推动力增大,吸收效果同样将变好 ⑹ 从实验数据分析水吸收氨气是气膜控制还是液膜控制、还是兼而有之? 答:水吸收氨气是气膜控制。 ⑺ 填料吸收塔塔底为什么要有液封装置? 答:液封的目的是保证塔内的操作压强。 ⑻ 在实验过程中,什么情况下认为是积液现象,能观察到何现象? 答:当气相流量增大,使下降液体在塔内累积,液面高度持续上升,称之为积液。 ⑼ 取样分析塔底吸收液浓度时,应该注意的事项是什么? 答:取样时,注意瓶口要密封,避免由于氨的挥发带来的误差。 ⑽ 为什么在进行数据处理时,要校正流量计的读数(氨和空气转子流量计)? 答:流量计的刻度是以20℃,1atm 的空气为标准来标定。只要介质不是20℃,

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 ( )

化工原理课后题答案部分

化工原理第二版 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

化工原理实验思考题答案汇总

流体流动阻力的测定 1.在测量前为什么要将设备中的空气排尽?怎样才能迅速地排尽?为什么?如何检验管路中的空气已经被排除干净? 答:启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后,打开U 形管顶部的阀门,利用空气压强使U 形管两支管水往下降,当两支管液柱水平,证明系统中空气已被排除干净。 2.以水为介质所测得的?~Re关系能否适用于其他流体? 答:能用,因为雷诺准数是一个无因次数群,它允许d、u、、变化 3?在不同的设备上(包括不同管径),不同水温下测定的?~Re数据能否关联在同一条曲线上? 答:不能,因为Re二du p仏与管的直径有关 离心泵特性曲线的测定 1.试从所测实验数据分析,离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门?本实验中,为了得到较好的实验效果,实验流量范围下限应小到零,上限应到最大,为什么? 答:关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机 (2)启动离心泵之前为什么要引水灌泵?如果灌泵后依然启动不起来,你认为可能的原因是什么? 答:离心泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转而不能排水;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。 (3)泵启动后,出口阀如果不开,压力表读数是否会逐渐上升?随着流量的增大,泵进、出口压力表分别有什么变化?为什么? 答:当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受

外网特性曲线影响造成的 恒压过滤常数的测定 1.为什么过滤开始时,滤液常常有混浊,而过段时间后才变清? 答:开始过滤时,滤饼还未形成,空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过,使滤液浑浊,但当形成较密的滤饼后,颗粒无法通过,滤液变清。? 2.实验数据中第一点有无偏低或偏高现象?怎样解释?如何对待第一点数据? 答:一般来说,第一组实验的第一点△ A A q会偏高。因为我们是从看到计量桶出现第一滴滤液时开始计时,在计量桶上升1cm 时停止计时,但是在有液体流出前管道里还会产生少量滤液,而试验中管道里的液体体积产生所需要的时间并没有进入计算,从而造成所得曲线第一点往往有较大偏差。 3?当操作压力增加一倍,其K值是否也增加一倍?要得到同样重量的过滤液,其过滤时间是否缩短了一半? 答:影响过滤速率的主要因素有过滤压差、过滤介质的性质、构成滤饼的 颗粒特性,滤饼的厚度。由公式K=2I A P1-s, T=qe/K可知,当过滤压强提高一倍时,K增大,T减小,qe是由介质决定,与压强无关。 传热膜系数的测定 1.将实验得到的半经验特征数关联式和公认式进行比较,分析造成偏差的原因。 答:答:壁温接近于蒸气的温度。 可推出此次实验中总的传热系数方程为 其中K是总的传热系数,a是空气的传热系数,02是水蒸气的传热系数,3是铜管的厚度,入是铜的导热系数,R1、R2为污垢热阻。因R1、R2和金属壁的热阻较小,可忽略不计,则Tw- tw,于是可推导出,显然,壁温Tw接近于给热系数较大一侧的流体温度,对于此实验,可知壁温接近于水蒸气的温度。

化工原理题二及答案

化工原理题二及答案 一、填空与选择(共40分,每小题5分) 1.操作中的精馏塔,保持F、x F、q、R不变,增加W,则L/V_______,V′______。 A. 增加; B. 不变; C. 不确定; D.减小。 2.在连续精流塔中,进行全回流操作,已测得相邻两板上液相组成分别为x n-1=0.7,x n=0.5(均为易挥发组分摩尔分率).已知操作条件下相对挥发度=3,则y n= ,x n+1= ,以汽相组成表示的第n板的单板效率E n. 3.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数E将_____,相平衡常数m将_____,溶解度系数H将_____。 A. 增大; B. 不变; C. 减小; D. 不确定。 4.(1) 低浓度气体吸收中,已知平衡关系y=2x,k G=0.2 kmol/m2 s, k L=2×103 kmol/m2 s,则此体系属(A 气膜; B 液膜; C 气液双膜)控制,总传质系数K G kmol/m2 s. (A) 2 ; (B) 0.1 (c) 0.2; (D) 2×103 (2)通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时, (A) 回收率趋于最高;(B) 吸收推动力趋向最大;(C) 操作最为经济;(D) 填料层高度趋向无穷大。 5.塔板的主要类型有____、____、____、____等,塔板上的异常操作现象包括____、____、____。 6.萃取剂的选择性是指:。 选择性系数越高,通常对一定的分离任务而言所需的萃取剂,且可获得较纯度的溶质A。若 =1,则(能/不能)直接用萃取的方法进行分离。 7.()与物料的性质有关,()与空气的状态有关。 ①平衡水分②自由水分③结合水④非结合水 8.(1)湿空气在预热过程中不变化的参数是( ) (A)焓(B) 相对湿度; (C)露点温度; (D) 湿球温度. (2)已知湿空气下列哪两个参数,利用HI图可以查得其它未知参数. (A) (t d t); (B) (t d H); (C) (p H); (D) (I t tw) 二、(20分) 在一连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料组成为0.4(易挥发组分的摩尔分率,下同),泡点进料;馏出液组成为0.9;塔顶易挥发组分的收率为90%;塔顶

化工原理思考题答案

化工原理思考题答案集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

化工原理思考题答案 第一章流体流动与输送机械 1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同 答:压力垂直作用于流体表面,方向指向流体的作用面,剪应力平行作用于流体表面,方向与法向速度梯度成正比。 2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素 答:单位是N·S/m2即Pa·s,也用cp,1cp=1mPa·s,物理意义为:分子间的引力和分子的运动和碰撞,与流体的种类、温度及压力有关 3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗? 答:无关,对于均匀管路,无论如何放置,在流量及管路其他条件一定时,流体流动阻力均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截面的压力差却不相同。 4、流体流动有几种类型?判断依据是什么? 答:流型有两种,层流和湍流,依据是:Re≤2000时,流动为层流;Re ≥4000时,为湍流, 2000≤Re≤4000时,可能为层流,也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么? 答:雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系,反映流体流动的湍动状态 6、层流与湍流的本质区别是什么? 答:层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动,湍流有径向脉动 7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域?

答:层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。 8、流体在圆形直管中流动,若管径一定而流量增大一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍? 答:层流时W f ∝u ,流量增大一倍能量损失是原来的2倍,完全湍流时Wf ∝u 2 ,流量增大一倍能量损失是原来的4倍。 9、圆形直管中,流量一定,设计时若将管径增加一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍? 答: 10、如图所示,水槽液面恒定,管路中ab 及cd 两段的管径、长度及粗糙度均相同,试比较一下各量大小 11、用孔板流量计测量流体流量时,随流量的增加,孔板前后的压差值将如何变化?若改用转子流量计,转子上下压差值又将如何变化? 答:孔板前后压力差Δp=p 1-p 2,流量越大,压差越大,转子流量计属于 截面式流量计,恒压差,压差不变。 12、区分留心泵的气缚与气蚀现象、扬程与升扬高度、工作点与设计点等概念 答:气缚:离心泵启动前未充液,泵壳内存有空气,由于空气密度远小于液体的密度,产生离心力很小,因而叶轮叶心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,此时启动离心泵也不能输送液体。 气蚀:贮槽液面一定,离心泵安装位置离液面越高,贮槽液面与泵入口处的压差越大,当安装高度达到一定值时,泵内最低压力降至输送温度下液体的饱和蒸汽压,液体在该处形成气泡,进入叶轮真空高压区后气

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,

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