化工原理试题库

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1、化工原理试题库试题一-：填空题(18分)1、某设备上，真空度的读数为 80mmHg其绝压=mH20,Pa.该地区的大气压为720mmHg2、常温下水的密度为1000Kg/3 ,粘度为1cp,在d内=100mm的管内以 m3 ms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 ms,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为 ms。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、在非均相物系中，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

2、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、口称为 2其物理意义为 ,提高管内口值的有效方法提高管外a值的有效方法12、蒸汽冷凝有二种方式，即 J口。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)传热系数K接近于哪一种流体的对流传热膜系数？(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

3、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系数 为九=0.03,现发现压力表上的读数为5mH20,若管径为100mm求流体 的流量及阀的局部阻力系数？2、在一列管式换热器中，用冷却将1000c的热水冷却到500C ,热水流量为60m%,冷却水在管内 流动，温度从200C升到450C。已知传热系 数K为Z。，72, 换热管为25 x2.5mm的钢管，长 为3m.。求冷却水量 和换热管数（逆流）。已知：热水=960夕3 c热水=C冷水=4.187Kg k8.7mH 20 ,8.53 104pa.Redu：0.1

4、.3.10001.10一3=3 105湍流。3、层流、过渡流和湍流。4、增加、降低。5、3-8 嗯、8-15 mS o6、启动前应灌满液体，关出口阀门、 用调节阀调节流量；往复泵启动前 不需灌液，开旁路阀、用旁路阀来 调节流量的。7、分散、连续。8、过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重 整。图1-19、热传导、对流传热、热辐射。10、间壁式、混合式、蓄热式、热管11、称为对流传热膜系数。当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。12 、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。:问答题1、h1d1U12 o d2=2d1 2g12 二 64

5、/V 1u2 = T214；.d224l U2 21h2=2.= h1 od2 2g 162、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。3 、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使 之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加 速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速3、传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热系数 K接近于空气的对流传热膜 系数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽散热快）。4、因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。5、可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可

6、以浓缩不耐高温的溶液，可以减少蒸发器的热损失。 :计算题1、图示，在1-1 , 2-2面间列板努利方程2 h2u1p1 = u2Z1 Zo 1 2g：g2g10 0 0 =0 5迄:g u2.15巾2.2 9.81d15010.03.，9.810.1 2 9.810.5.2 9.81u =2.44d20.019“68”在2-2 , 3-3面间列板努利方程z20 5-0. ld/ 改=z32g；g322u u 2g 出.2g+匚3，2g2 u2g-p3 h：g5 =2.44 4000为湍流。2、在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度

7、。3、避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积系数，减小功率，使压缩机结构更为合理。4、列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不 相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（ 500C以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。5、2n.L.九.-t） 2n.L.九.（Tt）Q =1ln 1.丁-t.ln 工 r1t =T 1r 2In 21因此我们要考虑热补偿。:计算题设接平行管道后,总流量为0V3和V10V2板努利方程：2 c2U3. P3 _ U1P1八hf1图2-12 U3世二P2 U2P2% .一 h f2 P总压降相同得:l33.71i ui

8、2 _. 1. . =,.2U3.Fl U 2八1二人2=儿3=儿，l1=l 213= 12l1U1 =2U3图2-2u3 =Vj5V=6330m3h2、35u1二14。=1.53.0.092.3600U2 = 1.53m。Z =Hs-Q -hf=Hs 2gu2S 一五l u2cc 1.532503.0 0.02.d 2g2.9.810.091 532-=1.555m2.9.81考虑0.5m的安装安全系数。则泵的安装高度为 N 轴=N电。电=2.0.94 = 1.88Kw.1m.l 22=Z+h=Z+3.2g+-出）%1160 十 50=11 + 0.020.091.5321 0.5 .2.9

9、.81H =16.75m.HQ：g =16.75.35.1000.9.81/3600 =1.6Kw .n = 85% .电3、换热器已有的传热面积:求所需的传热面积：冷凝段的热量：Q1 =A = n.dl = 30.3.14.0.025.3 = 7.07m2。w.r =0.07.356 =24.9Kw冷却段的热量：Q2 = w.C1.（T12 ）= 0.07.1.05.36 = 2.65Kw。总热量为：Q=Q1 + Q2 =27.55Kw冷却水的用量：G水=27.55C.t2r14.187. 30 -5二 02630.263.4.187冷却水离开冷却段的温度：t =t1 一Q = 5 -265

10、 = 7.40C冷凝段的温度差:46-7.4 - 46-300-t = =25./ C冷却段的温度差:1 46-7.4In46 -30飞二46一7.4一10一5 =16.4Cln 46-7.410-5冷凝段所需传热面积:A1 =冷却段所需传热面积:A2 =K.：tQ所需的总的传热面积:4、水分蒸发量：W =F.1-x0X1F=1000Kg ,W=625Kg溶液的沸点为K.：tA=6.45m2.24.9.10002= 4.84m200.25.72.65.10002= 1.61m100.16.4= 0.625F, F -W =375.t =60.1 +8=68.10C。传热系数K为：K=-Q-A.

11、 t改变压力后的传热系数：625.2354.9.100010.3600. 120.2 -68.1二7吟2%625.2354.9.1000A：t10.3600.138.8 -68.1可见结垢以后的传热系数降低。二 578 w试题二一：填充题（18分）1 、空气在标准状态下密度为1.29 Kg/3,在0.25Mpa下（绝压）800C时的密 度为 02、产生流体阻力的原因有 .3 、转子流量计在安装时应 o4 、连续性方程u1s1=u2s2是指导出来的，它适用 流5 、直管阻力的表示式为,管中流出。出二流入管中w入=o6 、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生 现象。7 、往复式压缩机的

12、工作循环为.四个阶 段。8 、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是9 、固定管板式列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应 走 程。10、一根暴露在外的热管子以 .散发热量。11 、支=0.023.（Re 0.8.（PrP式中两个准数 Re=,d内Pr=.若液体被冷却时 n=o12 、多效蒸发主要有.三种典型流程。二：判断题（18分）1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是 相等的。（稳定流动）。2、转子流量计可以读出任何流体的流量。3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在SI制中属层流范围，在cgs制中属湍流范围。4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数

13、也是流体的物理性质之一。离 心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。7、气相与液相所组成的物系称为气相非均相物系。8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断 增加，生产能力也不断增加。9、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。10、流体对流传热膜系数一般来说有相变时的要比无相变时为大。11、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热系数小，则该层的导热热阻 大，推动力小。12、若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取

14、空气和蒸汽的平均温 度。13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。14、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利 用二次称为双效蒸发，依次类推。16、对流传热系数是物质的一种物理性质。17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。18、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。三：计算题（64分）1、图示，U管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落差为3cm ,求AP12 ?若再接一 U管压差计乙，其上部仍为水，下部放置不知名的液体，且测得 R乙=63.5cm,求2、一降

15、层室长为5m,宽为3nl高为4m内部用隔板分成20层，用来回收含尘 气体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为36000m3/ ,气体密度hP =0.9 Kg/3 ，粘度为 N = 0.03mPa.s。m尘粒密度P = 4300 K%,。试求理论上能100滕去的最小颗粒直径？3、外径为200mm勺蒸汽管道，管外壁温度 为1600C。管外包以导热系数为图3-1九=0.08+1.1父101的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过600C ,每米管长的热损失不超过150wm。问保温层的厚度应为多少？4、欲将浓度为25%沸点为131.50C ,流量为3600 KK的NaO冰溶液经蒸发浓缩到50%料

16、液的进口温度为200C ,加热蒸汽的压强为392.4Kpa （绝压），冷凝器的压强为53.32Kpa.据经验蒸发器的传热系数可取1100W/2 K，溶液的密度为1500若忽略蒸发器的热损失。求3 加热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积?C -4.93已知：p=53.32Kpa,t =830C ,r = 2000Kg.0cKjKgp=392.4Kpa,试题三答案一：填充题1、2.5%3。2态。3、保持垂直。45、九.l u!、1、0.5.d 2T =142.90CR = 2143%g、内縻擦力和流体的流动状、质量守恒定律、1=，26、气蚀现象。7、吸气、压缩、排气、膨胀四个阶段所组成。8、热流体

17、以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量9、管程。10、自然对流、热辐射。11、Red.u Pn =0.312、并流、逆流和平流。 判断题6、10、17为对，其余都为错计算题1、Ap = (P示P测 RgAp=(13.6 1)0.03.9.81.103 = 3.708Kpa。p=(p 一 1b.635.9.81.103 = 3.708Kpa ,P 示=1600”3。木/ m32、降沉室的总面积：A = 20.5.3= 300m2。沉降速度：u =-= 36000 =0.033嗯。A 300.3600s设沉降区为层流，则有：u = d .飞一,.g180.0

18、33 =d2 4300-0.9 .9.8118.0.03.10-3d =2.06M10-5m。验算：Re =du： 2.06 105.0.033.0.90.03.10-3= 0.663、保温材料的导热系数九=0.0921wm KQ 2二. T -t2.3.140.0921 160 -60lnRrln100 , 1004 =47mm 。4、水分蒸发量： W = F .1 一包x1 J河一斜1800%加热蒸汽消耗量:=0.7360F.C.t0tf 3600.4.93. 131.5 -202143D =所需的传热面积为：a = 2=0.736.2143=125.9.2。K.：t 1100. 142.

19、5 -131.5即所需的加热蒸汽消耗量为0.736 Kg/S。所需的传热面积为125.9m2一：填充题（20分）1 、边界层的形成是流体具有 结果。2 、用阻力系数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按 管内的 流速来计算动能项。3、长方形的长为2a,宽为a ,其当量直径为 4 、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的 .5 、经内径为158mm勺钢管输送运动粘度为90m，的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速不能超过。6、用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将 o6、离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。8、往复式压缩机的余隙

20、系数 名=,-,则儿容增大，生产 能力9、沉降操作是指在某种 中利用分散相和连续相之间的，使之发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有 和沉降两种方式。10、工业上常用的过滤介质主要有 ? 。11、在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 :而不是12、在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差 变化是依次降低，则三层材料的导热系数的大小顺序13、沸腾传热可分为三个区域，它们是 ? 应维持在 K内操作。14、用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可 能是由于历引起的。15、温度差损失包括 L1动；2(）、流通截面积不同；、层流无径向流动，湍流有径向流A

21、 、流量最大；C 、效率最高；4、下列结论正确的是（B、压头最大；D、轴功率最小;）。:选择题、层流和湍流的本质区别是（A、流速不同；BC、雷诺数不同；D、选择下述流体在管路中常用的流速（1）、过热水蒸汽（），（2）、水及一般流体（3）、压强较高的气体（），（4）、粘度较大的液体（ ）；_ A 、1-3哽，B、0.5-1 %,C、15-20 啖。、30-50 %3、离心泵铭牌上标明的是泵在（）时的主要性能参数。A、液体的粘度随温度的升高而减小；B、 气体的粘度随温度的升高而增大；C、 液体的粘度基本上不随压强变化；D气体的粘度随压强增大而减小。5 、离心泵吸入管路底阀的作用是（）。A 、阻拦液

22、体中的固体颗粒；B、避免出现气蚀现象；C 、维持最低的允许吸上高度；D防止启动前充入的液体从泵内 漏出；6 、在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力应（）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；7、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；8、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（）。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；9、旋液分离器是利用离心力

23、分离（）。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；10 、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是 （）。A、管壁热阻；B、管内对流传热热阻；C 、污垢热阻； D 、管外对流传热热阻；11 、下述措施中对提高换热器壳程对流传热系数有效的是（）。A 、设置折流挡板； B 、增大板间距；C 、增加管程数； D 、增加管内流体的流速；12 、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。A、高压流体；B 、蒸汽；C、易结垢的流体；D、腐蚀性流体；E 、粘度大的流体；

24、 F 、被冷却的流体；13 、采用多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速，增大其对流传热系数，但同时地导致（）。A 、管内易结垢； B 、壳程流体流速过低；C 、平均温差下降； D 、管内流动阻力增 大；14 、增大换热器传热面积的办法有（ ）。A 、选用粗管排列； B 、选用翅片管；C 、增加管程数； D 、增加壳程数；15 、关于传热系数K下述说法中错误的是（）。A 传热过程中总传热系数K实际上是个平均值；B总传热系数K随着所取的传热面不同而异；C总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关；D 要提高K值，应从降低最大热阻着手；三：计算题1 、图示为一输油管路，未装流量计，

25、但在A、B分别测得压强为PA=150Kpa, PA = 140Kpa,试估算管道 中油的流量？ 已知：管为 帕9 x4mm, A B间距为10m,其中管道的当量长度为9.3m,P=820Kg/3，N=121cp。2 、试证明球形颗粒在重力场中作自由 沉降时，层流区域内的沉降速度公式为.u d2.：g018P3 、用一板框压滤机在300Kpa压强差下过滤图4-2一，-5 2某悬浮液。已知过滤常数 K为7.5乂10 m/,qe为0.012m3/72 。要求每一操作周期得8m3滤液，过滤时间 m为0.5h。设滤饼不可压缩，且滤饼与滤液体积之比为 0.025。试求：过滤时间； 若操作压强差提高至600

26、Kpa,现有一台板框过滤机，每框的尺寸为635 M635 M 25mm ,若要求每个过滤周期仍得8m3滤液，则至少需要多少个框能满足要 求？过滤时间又为多少？4 、一卧式列管换热器，钢质换热管长为 3m,直径为425M2mm。水以0.7m/ 的 s流速在管内流动，并从170C被加热到370C。流量为1.25Kgz、温 s度为720C烂的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。烂蒸汽的冷凝潜热为已测得：蒸汽冷凝传热系数为800 wn ，管内侧热阻为个侧热 m2 0 c阻的40%污垢热阻又为管内侧热阻的70%试核算换热管的总根数及换热器 的管程数。计算时可忽略管壁热阻及热损失。试题四答案一：填充题1、粘

27、性。、43a。4、剪应力。5、1.14%。性曲线。、管路特性曲线、离心泵特V3V1-V3小、大。、力场、密度、重力、离心。10、织物介质、粒状介质、多孔性固体介质。11、滤饼层、过滤介质。1213、自然对流、膜状对流、核状对流、14、冷凝水未排出、不凝性气体未排、依次增加 核状对流。流体阻力所引起的温度差损失1、D.2、D A4、A、B、C.5、Bo7、B.8、C9、Bo10、B.11、A12、A C、D; B、E、Fo13、C、D.14、BoCo:计算题1、在A-B两点间列板努利方程:15、溶液沸点升高、静压力、 二：判断题15C。、DZAPguh150 103PBu2 l leB B eB

28、：.g 2g d0820.9.81=1140 103820.9.8119.3u2o2g2 u设流体在管路中作层流流动，则:.u2 = 0.02 = I .u2 = 0.02 0u核算雷诺准数：Ree则：油品的流量为V2、颗粒作自由沉降，受力:12 ；,u2F3=d T0.0812.9.81641.u2=0.02.Re0.117ouu = 1,7mrl 11 Pdu = 933 y 2000。12二一,二,d ,u = 31,52m4F1= 1.二,/: 61.二,d 3. ：g6ma。F1-F2-F3=0u;g,层流:fe3、过滤面积：(q+qe；2=K.7 , (8 + 0.012 2=7.

29、5.10.05.3600 ,2A = 22.5m2。滤饼体积：V =8.0.025 = 0.2m3,框数 n =02= 20。0.635.0.635.0.025(q +qe 2 = 口过滤总面积：A = 0.6352.2.20 = 16.13m2。13 + 0.012 2 = 1.5.101 , T=0.478h。5、传热量为：Q=394Kw。所需水量：W = 4.713 Kgst =44.250C。单管水量：W= 0.243 Kg/s每程所需管子数为：n=20。每程传热面积：A = 4.71m2,传热系数：K = 476.2丹/ 2 0m . C所需传热面积：A=18.7m2管程数为：n=4

30、.总管数为80根。图5-1图5-32、用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷,贮罐内异丁烷液面包定，其上方试题五一：简答题(60分)1 、图示管路中，流体作稳定流动。问：(1)、静压头E哪个大？为什 pg么？(2)、体积流量V哪个大？为什么？(3)、质量流速哪个大？为什么? (不计阻力)2 、图示，测出A B两端点的压力差？3 、管子的类型有哪几种？表示方法有 哪几种？家里的自来水管是什么管？4、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？6、说明热负荷与传热速率的概念及两 者之间的关系？7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？8、叙述导热系数、对流传热膜系数、 传热系数的单位及

31、物理意义？9、强化传热的途径有哪些？10、蒸发操作有何特点？二：计算题1、容器A、B分别盛有水和密度为800 Kg/ 3的洒精，中间接一水银压差计。(1)当容器A中的压强PA=2.943M104pa(表压)时，测得 R=0.3m, h1 = 0.5mh2 = 0.2m,求容器B内的压强为多少？(2)当容器A中的压强减小至PA= 1.962 M104pa,容器B内的压强不变， 则水银压差计内的读数为多少？压强为652.365Kpa。泵位于贮罐液面以下1.5m处，吸入管路的全部压头损失为1.6m。异丁烷在输送条件下的密度为530饱和蒸汽压为637.65Kpa 。在泵的性能表上查得，输送流量下泵的允

32、许汽蚀余量为3.5m。试问该泵能否正常操作？3、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在 0.1Mpa （表压）下20分钟可在每 平方米过滤面积上得到0.197 m3的滤液，再过滤20分钟又得到滤液 0.09 m3,试求共过滤1小时可得总滤液量为多少？4、某溶液在单效蒸发器中蒸浓，用饱和蒸汽加热，需加热蒸汽量2100K%,加热蒸汽的温度为1200C,其汽化潜热为2205%g。已知 蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为810C,各项温度差损失共为90C o取饱 和蒸汽冷凝的传热膜系数a2为8000名2 K，沸腾溶液的传热膜系数0M 为3500/2 k，求该换热器的传热面积？（管壁热阻、垢层热阻及热损 失忽略不

33、计）试题五答案一：问答题口 .221、ZA+*UA_=ZB+UB_, pAYpB。用 2 g :g 2g:.g:gV a=V B 0 W = u P , W a=W B 1 、p =Pa + P测.g.（R+h）, P=Pb + P测g（Z + h）+P示.g.RAp =pA-pB = p.g.Z +（P示-P测）g.R. p=P测.g.Z+（P示-P测）g.R。3 、管子的类型有：钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。表示方法有：英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。4 、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生

34、裂缝，泵体振动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。5 、过滤介质：一种多孔性物质。要求：多孔性、阻力小；有一定的机械强度；有一定的化 学稳定性。6 、传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料 时，便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量，这是生产 对换热器换热能力的要求，称为该换热器的热负荷。一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷。7、加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水、导热系数：在壁

35、厚为1m时，在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是：% K。传热系数：当冷热流体的温度差为 1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是：W 2Ko对流传热膜系数：当流体与壁面温度差为 1K时，通过单位面积单位时间内以对流传热的方式所传递热量的多少。单位是:9积）、强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面增加温度差；（采用逆流流动）增加传热系数K （增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）10、蒸发操作的特点：溶液沸点的升高；节约能源；物料本身的工艺特性。二：计算题：1、P=Pa 十 P.hi,P=PB+P2.g.h2 十 PHg.g.

36、R。PB=-p2-g-h2-pHg -g-R+ Pa + Pl.g.hi，pB=-7.26Mi03pa。p =Pa + P. hiR -R220一R -R -P=PB+P2.g. h、Z =p0 Ahhf ,.g652365 -637650Z =-3.51.6 =-2.27m。530.9.81即泵不能正常工作。 、 (q+qe2 = K.J (0.197+qe 2 = K.20.60 ,(0.206 +qe 2 = K.2.20.60。(q+qe 2 = K.2.2.20.60。qe= 0.022+=;PHg.g.R. R-R . ,RR 7Pa + P. hi-丁pb+p2gh2十丁PHg.

37、g.R。K =3.96 10-8R = 0.221m 0q = 0.3562。过滤1小时所得到的总滤液量为0.356传热量：Q=D.r= 21002205 = 1290Kw.:3600溶液的沸点：t =81 + 9 = 900C。温差：At =120-90 = 300C 。传热系数:1135008000=2.4350传热面积：A =-Q- = 1290= 17.66m2K.：t 2.435.30故所需的传热面积为17.66m2。N = k ci -N 水g P-k的单位Kg的单位试题六一：填充题（20分）1 、精微分离的依据是的差异，要使混合物中的 组分得到完全分离，必须进行 多次地2、相对挥

38、发度的表示式“=对于二组分溶液的蒸储，当=1时，能否分离 03 、q的定义式是 饱和 液体进料q=.饱和蒸汽进料q=.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=4、二组分的连续精储操作，精储段操作线方程为y = 0.75x +0.245,提储段 操作线方程为y=1.25x 0.02 ,当q=1时，则xD 二5 、在连续精储中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品XD,若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将。若在改变R的同 时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将 。6 、压力.温度将有利于吸收的进行。7 、完成下列方程，并指出吸收系数的单位。V L8、吸收过程中的传质速率等于分子散

39、速率的条件是 9、饱和空气在恒压下冷却，温度由 力降至t2,其相对湿度,绝对湿湿度H，露点,湿球温度 o10 、萃取操作的依据是 . 萃取操作选择溶剂的主要原则是.合气中的苯，进料量为1000标准m3h。图6-1进料气体中含苯5% （体积百分数），其余为fr性气体。要求回收率95%操作时轻油含量为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4X。已知体积吸收总系 数为Kya=125Km%3卜，轻油的平均分子量为170。求轻油用量和完成该生 产任务所需填料层高度？3、有一干燥系统如图，新鲜空气为to = 20oC ,H产。.。1 Kg）Kg干空气与干0.8H2燥器出口温度为t2=500C, 湿度为H

40、2 = 0.08 Kgg%g干空气的废气汇合后进入预热器（ 废气/新鲜空气=0.08/0.2 ）干燥器中的干物料为G1 = 1500Kg/：,图6-3温含量为W1=0.47, W2=0.05,求新鲜空气加入量和预热器加入的热量？试题六答案：一：填充题1、各组分的挥发度、部分汽化和部分冷凝。2、飞 不能。 -B3、进料的液化分率、q=1、q=0、q=0.25。4 、xW = 0.08, xD = 0.98。5、提高、下降、增加。6、增力口、下降7、NA=k.（Ci ）, k 的单位是嗯；Na=Kg.（P-P*）, Kg 的单位mo!/2。m2.s.atm8、层流或静止。9不变、下降、下降、下降。

41、10、组分在萃取剂中的溶解度的差异；对被萃取组分有较好的选择性、与稀 释剂互溶度愈小愈好、易回收便宜无毒性。二：问答题1、包縻尔溢流：在精储塔的精储段内，从每一块塔板上下降的液体的千縻尔流量皆相等，提储段内也是如些，但两段不一定相等。包縻尔汽化流：在精储塔的精储 段内，从每一块塔板上上升的汽体的 千縻尔流量皆相等，提储段内也是如 些，但两段不一定相等。2、液流量、塔板结构和液流长度； 可采取双溢流或多溢流降液管、 结构简单的筛板塔。3、V.Y1Y = L. X -X1Y = X + X1 *丫1 oV V4、相互接触的气、液两流体 间存在着稳定的相界面，界面 两侧各有一个很薄的有效层流 膜层，

42、吸收质是发分子扩散的 方式通过此膜层；在相界面 处，气、液两相达到相平衡； 在膜层以外的中心区域，由于 流体的充分湍动，吸收质的浓度是 均匀的，即两相中心区的浓度梯度为0,全部浓度变化集中在两个有效层流 膜层内。6、湿空气的性质参数有：相对湿度、 湿度、始、比容、比热、干球温度、 湿球温度、露点温度、绝热饱和温度 三：计算题丫1 Xi而料液是泡点进料，则：VV ,F1+F2+L =L 。1 、解：由物料衡算得：V +F1+F2+L=L +V2 、解：丫1= 0.05 =0.0526 ,1 -0.05丫2，1.(1 -* )=0.0526(1 -95% ) = 0.00263。 一 丫1-丫2v

43、 min-X1 -X20.0526 - 0.002630.05261.4= 1.33。=89.1岫。1 hL =1.5.1.33L =1.5.1.33.100%24WL=170.89.1 =15147Kgh。Y2= 0.00263, X1=V Y1-Y2=0.02825 ,：Y1= 0.01305Ym=0.00651, z = V(Y1-Y2)= 2.74m K ya.。Ym2.74m。即轻油量为15147 Kgh ,所需填料层高度为 3、解：由等始过程找到预热后混合气的状态点Hi = 0.0652 Kg /Kg 干空气，t1 = 80.50C。由质量比找到混合气的状态点H m= 0.0652

44、 /Kg干空气，tm - 43C干燥水分量：1500. 1 -0.47 所2 伤 KgW =G 1 G2=1500 = 663.16。1 -0.05h新鲜空气量：oW663.16L =.1 H 0 )=.1 0.01 )=9568H 2-H 000.08 -0.01Q p = (1.01 + 1.88H m .t1 -t m )= (1.01 +1.88.0.0652.80.5-43) = 42.47Kw。即新鲜空气量为9568K猿，预热所提供的热量为42.74Kw。试题七一：填充题（20分）1、直接水蒸汽加热的精储塔适用于，与间接蒸汽相比，相同要求下，所需理论塔板数将 02 、平衡线表示塔的

45、任一截面上气、液两相的 2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C02,基本属于控制，具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 mVL增加，而气、液进料组成不变，则溶质 的回收率将。9 、组分A、B的分配系数之比值P 1,能否 多取分离。10 、理论干燥过程是指.11 、总压为0.1Mpa的空气温

46、度小于1000c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、用一精储塔分离二元理想混合物，已知 支=3,进料浓度为xF = 0.3, 进料量为2000 Km0%,泡点进料。要求塔 顶浓度为0.9 ,塔釜浓度为0.1 （以上均为縻尔分率）。求塔顶、塔釜的采出量，若R=2Rmi

47、n ,写出精储段和提储段的操作线方程？2、用纯水吸收空气一氨混合气体中的 氨，氨的初始浓度为0.05（縻尔浓 度）。要求氨的回收率不低于95%塔低得到的氨水浓度不低于 0.05.已知操作条件下的气、液相平衡关系为 Y=0.95X。试计算：(1)、逆流操作，气体流量取0.02 Km0/20且2.sKya=0.02 Km埠3 $。求所需填料层高度？(2)、采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比为20,气体流量不变，体积吸收总系数也不变，求所需填料层高度？3、在密闭的容器内，盛有温度为200c,总压为101.3Kpa,湿度为 0.014干空气 的湿空气。水蒸汽的饱和蒸汽压为 2.338Kp

48、a。试 求：(1)、该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少？(2)、若容器内压入温度为200c的干空气，使总压上升为303.9Kpa。该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少？试题七的答案：一：填充题1 、待分离的混合物为水溶液，且水是难挥发组分的情况。理论板数要多。2 、易挥发组分在气、液两相间的浓度关系；易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关系。3 、气相中的分压、縻尔分率、同温度下的饱和蒸汽压来表示。4 、不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。5 、不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。6 、增大、减少、增

49、大。7、液膜控制、小于、小于8 、减少。9、能。10 、干燥过程为等始过程。11 、该温度下水蒸汽的饱和蒸汽压。12、接近、溶解度曲线上。二：问答题1、理论板：离开这一块板上的气、液相组成满足平衡关系的板；在绘三 角形梯级时，正好使用了一次平衡关系和一次操作线关系，与逐板法 相比，正好跨过了一块板，可认为一个三角形梯级代表了一块理论 板。2、塔板上的液体直接从塔板上漏下的现象。增加上升蒸汽量。3、填料主要可分为实体填料和网体填料；要求要有较大的比表面积，较 高的空隙率，一定的化学稳定性和一定的机械强度，重量轻，造价 低。4、h =0.622,利用露点温度查得p,即可算出湿度。 P - P5、第

50、一，在三角形相图上作出溶解度曲线和辅助曲线；第二，根据生产 任务找出原料液组成点F、末级萃余相组成点Rn、溶剂点S、利用杠 杆规则找到E1;第三，联结FE1和RnS的延长线交于这一操作点；第四，作的延长线交于e2点，找到r2后，作AR2的延长 线交于E3点；以此类推，直至最终萃余相的组成小于 Rn为此。所作 的联结线数目，即为所求的理论级数。:计算题1、F = D +WD =500Kmol hFxF-DxD WXW2000 = D W2000.0.3 = D0.9 W0.13xY=, x = 0.3, 1 2xXD-yqRmin =1.3yq -xqy =0.722x + 0.25,xq=0.3, yq = 0.5。R = 2.6。y = x x + Xd R 1 R 1y =1.83x-0.083即精储塔的塔顶和塔釜采出量分别为500 Kmo%和1500 Km两段的操作线方程为y =0.722x + 0.25 和 y =1.83x 0.083。2、Y0.0526,Y2=0.0025。X0.0526, X2=0Y1= 0.00263,Y2= 0.0025。AY m= 0.00256。,V Y1-Y20.02.0.0526-0.0025z 19.6m oK ya.S. Ym0.02.0.00256，Lr=20,由质量守恒得：LR.x1= (L+LR )x2 ,x2 = 0.