大专班化工原理复习题.doc

2010化原复习题一、 选择：1.在完全湍流(阻力平方区)时，粗糙管的摩擦系数入数值_。A）与光滑管一样； B）只取决于Re ；C）只取决于相对粗糙度； D）与粗糙度无关。2.湿空气在预热过程中不变化的参数是_。 A）焓； B）相对湿度；C）湿度； D）湿球温度。3某设备的真空表读数为0.095MPa，若当地大气压强为0.1MPa，则设备内绝压为（ ）。A 101.33kPa B 5kPa C 50kPa D 95kPa 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ）。理论板假定；理想物系；塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定5物料的平衡水分一定是( )。 A 非结合水分； B 自由水分； C 结合水分； D 临界水分6.两组份的相对挥发度越小，则表示分离该物系数越_。 A）容易； B）困难； C）完全； D）不完全。8多层平壁传热时，各层的温度降与各层相对应的热阻（ ）。A 成正比 B 成反比 C 没关系 D 须经计算确定 10水在变径的导管中流动,已知粗管的直径为d1,细管的直径为d2,水在粗管中的流速为u1，在细管中的流速u2=_,水的体积流量V=_。11单层平壁的导热量与_温度差 _成正比，与_ 热阻_成反比。12离心泵的总效率反映 水力损失 、 容积损失和 机械损失 三项能量损失的影响。13除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可采用 重力沉降 、 离心沉降 离心过滤等方法（列举三种）。14吸收过程能够进行的必要条件是（ ）。 A 系统符合亨利定律 B 吸收剂中不含溶质 C 气相中溶质分压大于与液相相平衡的气相中溶质分压 D 气相中溶质浓度大于液相中溶质浓度15.当空气的温度和湿度恒定时，空气相对湿度与总压P的关系是 。 A)成正比 B)成反比 C)无关 D)与P0.8成正比16不可压缩流体在等径水平管道中作稳定流动时，由于摩擦阻力损失的能量为机械能中的( )。 A动能； B位能； C静压能； D内能 17输送液体时，当流量较小、压头较高时选（ ）；当流量大且流量要求特别均匀时选（ ）。 A 离心泵； B 往复泵；C 真空泵；D 屏蔽泵 18（ ）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”。 A 等速；B 减速；C 加速；D 速度为零19对流传热时，气体对流的值（ ）液体对流的值；对于同一种流体，有相变时的值（ ）无相变时的值。 A 大于；B 等于； C 小于；D 不定20 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 提馏段操作线与线； B. 平衡线；C平衡线与精馏段操作线； D.平衡线与 线；21空气的干球温度为t ，湿球温度为tW ，露点为td ，空气的相对湿度=80%时，则 （ ）；空气的相对湿度=100%时，则 （ ）； A. t = tW = td ； B. t tW td ； C. t tW td 。22.某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa，若当地气压计的读数为100.6kPa ，塔顶真空表读数应为_95.3_kPa 。23.工业列管换热器用于水水换热、空气水换热、饱和水蒸气水换热三种情况，总传热系数K水-水K空气-水；K蒸汽-水 K水-水。 ( ) 24 对板框式过滤机，洗涤面积和过滤面积的定量关系为= 0.5 ，洗水走过的距离和滤液在过滤终了时走过的距离的定量关系为= 2 ，洗涤速率（和终了时的过滤速率的定量关系为（= 0.25 。25某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为，温度为t1，经全凝器全部冷凝至泡点后，部分回流入塔，组成为，温度为0，试用、=、 0 ， = 。26吸收因数A= L/mV ，在填料塔设计中，分离要求不变时，A值越大，所用填料层高度 越低 27.在重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素无关：_。 A）粒子几何形状； B）粒子几何尺寸； C）流体与粒子的密度； D）流体的流速。 28.离心泵没有下面的优点：_。 A）结构简单； B）流量均匀且易于调节； C）操作维修方便； D）流量受压头的影响很小。 29.湿空气在预热过程中不变化的参数是_。 A）焓； B）相对湿度； C）湿度； D）湿球温度。 30.在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对传热速率的影响是_。 A）大大降低； B）升高； C）无影响； D）不能确定。 31.正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生_。 A）出塔液体浓度增加，回收率增加； B）出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变； C）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加； D）在塔下部将发生解吸现象。1、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x0.6相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成y0.7，相应的露点为t2，则：（ ）。 At1 t2 Bt1 t2 Ct1 t2 D不能判断2、某精馏塔精馏段理论板数为N1层，提馏段理论板数为N2层，现因设备改造，使提馏段的理论板数增加，精馏段的理论板数不变，且F、xF、q、R、V等均不变，则此时：（ ）AxW减小，xD增加 BxW减小，xD不变CxW减小，xD减小 DxW减小，xD的变化视具体情况而定3、某精馏操作时，加料由饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组成、塔顶蒸气量和塔顶产品量不变，则此时塔顶组成（ A ），塔底组成（ B ）A增加 B减少 C不变 D判断依据不足4、在常压下用水逆流吸收空气中的CO2， 若用水量增加则出口气体中的CO2量将（ B ）出塔液体中CO2浓度将（ B ）。A增加 B减少 C不变 D无法确定5、逆流操作的吸收塔，当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将（ B ），其结果是使出塔吸收液的浓度（ A ），而吸收推动力相应（ B ）。A变大 B变小 C不变 D判断依据不足6、吸收速率主要决定于通过气液界面两侧双膜的扩散速率，所以要提高吸收效果，则必须（ B ）A增加气膜厚度和减少液膜厚度 B减少气膜和液膜厚度C增加气膜和液膜厚度 D改变界面位置7、不饱和湿空气在绝热干燥器中与湿物料接触，空气的下列参数将如何变化？焓（ C ），湿度（ A ），湿球温度（ C ），相对湿度（ A ）。A增大 B减小 C不变 D不能判断8、在下列哪些线上露点温度相等( C )。 A等相对湿度线 B等焓线 C等湿度线 D绝热冷却线 9、在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为( D )，不能除去水分为( C )。A结合水分 B非结合水分 C平衡水分 D自由水分1在层流流动的范围内，流速增大，摩擦因数和阻力损失(B )。 (A)减小，减小 (B)减小，增大 (C)增大，增大 (D)增大，减小2流体在圆形直管的流动系统中，假定管径不变，在层流区和阻力平方区：压降与速度的（ C ）次方成正比。 (A)2，2 (B)2，1 (C)1，2 (D)1，13流体通过离心泵所获得的能量主要表现为( B )。 (A)动能增加 (B)静压能增加 (C)位能增加 (D)流量增大4流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ C ）。 (A)流动速度大于零 (B)管边不够光滑 (C)流体具有粘性5往复泵在操作中( A ) (A)不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 (B)允许的安装高度与流量无关 (C)流量与转速无关(D)开启旁路阀后，输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关6柏努利方程的物理意义可以从题图中得到说明，若忽略A，B间的阻力损失，试判断B玻璃管水面所处的刻度。（ A ）(A) a位置 (B) c位置 (C) b位置7离心泵的性能曲线中的压头H 流量 qv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（）一定。8冷热流体在套管换热器内换热，内管走冷流体，如果冷流体流量增大一倍，则总传热系数和冷流体的出口温度分别(A )。 (A)增大，下降 (B)增大，升高 (C)减小，下降 (D)减小，升高9欲提高降尘宝的生产能力，主要的措施是（ C ）。 （A） 提高降尘宝的高度； （B） 延长沉降时间； （C） 增大沉降面积10在比较多的情况下，尤其是液液热交换过程中，热阻通常较小可以忽略不计的是（ D ）。 (A)热流体的热阻 (B)冷流体的热阻 (C)冷热两种流体的热阻 (D)金属壁的热阻2不可压缩流体在等径水平直管中作稳定流动时，由于摩擦阻力损失的能量是机械能中的（ ）。 A) 位能； B)静压能； C)内能； D)动能。3滞流与湍流的本质区别是（ ）A.流速不通； B.流通截面积不同 C. 雷诺数不同； D. 滞流无径向运动，湍流有径向运动；4选择下述流体在管路中常用的流速(1) 水及一般液体（ A ）。 (2) 压强较高的气体（ C ）。 (3)粘度较大的液体（ B ）。A.13m/s； B. 0.51m/s； C. 1525m/s。5离心泵铭牌上标明的是泵在( C. )时的主要性能参数。A 流量最大； B. 压头最大； C. 效率最高； D. 轴功率最小。6从混合气中分离粒度大于75微米的粗颗粒，通常采用 C 。 A)旋风分离器； B)袋滤器； C)降尘室； D)叶滤机。7助滤剂应具有以下性质 _ B _。 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8. 间壁传热时，各层的温度降与各相应的热阻 A 。A）成正比； B）成反比； C）没关系。9在蒸汽冷凝传热中，不凝气的存在对的影响是 A 。A) 使降低； B) 使升高； C) 没有影响； D) 无法确定。10.某双组分混合物，在精馏塔进行分离，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求xD不小于0.9，则塔顶最大产量为 B 。A）60kmol/h； B）66.7kmol/h； C）90kmol/h； D）不能确定。11湿空气在预热过程中不变化的参数是（ C ）。A 焓； B 相对湿度； C 湿度；D 湿球温度。12离心泵没有下面的优点：（ D ）。 A 结构简单； B 流量均匀且易于调节； C 操作维修方便； D 流量受压头的影响很小。 13（ A ）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（ C ）阶段终了时颗粒相对于流体的速度 ，故又称为“终端速度”。 A 等速 B 减速 C 加速 D 速度为零14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 精馏用板式塔，吸收用填料塔；C 精馏既可以用板式塔，也可以用填料塔；D 吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。15. 输送液体时，当流量较小、压头较高时选（ B ）；当流量大且流量要求特别均匀时选（ A ）。 A 离心泵； B 往复泵；C 真空泵；D 屏蔽泵 16在列管换热器中，空气在管内被加热，饱和水蒸气在壳方冷凝，为提高空气出口温度，以下措施有效的是 A 。A)提高饱和蒸汽的压强； B) 加大空气流量；C) 壳方加折流挡板； D) 两流体逆流流动。17在一列管换热器中，用冷却水冷凝酒精蒸汽，换热器最好（ A ）放置；冷却水应走（ C ）。A)水平； B) 垂直； C )管内； D) 管外。18翅片管换热器的翅片应安装在（ A ）。A) 小的一侧； B) 大的一侧； C) 管内； D) 管外。19以下种类的泵具有自吸能力（ A ）。A)往复泵； B)齿轮泵与旋涡泵； C)离心泵； D)旋转泵与旋涡泵。20 降尘室的生产能力_。A) 只与沉降面积和颗粒沉降速度有关；B) 与，及降尘室高度有关； C) 只与沉降面积有关； D) 只与和有关。二、 填空：1、在汽液相平衡的t-x-y图中，沸点与液相组成的关系曲线，称为_，沸点与汽相组成的曲线，称为_。2、当分离要求和回流比一定时，_进料的值最小，此时分离所需的理论板数_。3、精馏操作得以实现的必要条件包括 _和 。4、用亨利系数E表达的亨利定律表达式为 。在常压下，20时，氨在空气中的分压为15.5kPa，与之平衡的氨水浓度为15(kgNH3/100kgH2O)。此时亨利系数E ,相平衡常数m 。5、吸收操作时，塔内任一横截面上，溶质在气相中的实际分压总是 与其接触的液相平衡分压，所以吸收操作线总是位于平衡线的 。6、若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度_，露点_，相对湿度_(变大，变小，不变，不确定)。7、固体含水物料的干燥是属于_过程，干燥过程得以进行的条件是物料表面所产生的水汽压力_。8、当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对湿度愈_，表明空气的吸湿能力愈_，所以湿空气在进入干燥器之_都要经_。1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。2某长方形截面的通风管道， 其截面尺寸为3020mm，其当量直径de为_。3某并流操作的间壁式换热器中， 热流体的进出口温度为90和50，冷流体的进出口温度为20和30，此时传热平均温度差tm=_39.9_。4板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗液穿过 层滤布及 个滤框厚度的滤渣，流经长度约为过滤终了滤液流动路程的 倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的 。5往复泵的扬程与泵的几何尺寸_，即理论上扬程和流量_。它适用于扬程_而流量_的场合。6离心泵的流量调节阀安装在离心泵 管路上，关小出口阀门后，真空表的读数 ，压力表的读数 。7米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变, 管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_倍。1溶液的相对挥发度等于两组分 ；1则表示组分A和B ；=1则表示组分A和B 。3. 孔板流量计和转子流量计的主要区别在于：前者是恒_，变_；后者是恒_，变_。4离心泵启动之前需要灌泵，其目的是 。5离心泵的主要性能参数是 、 、 、 。6在对流干燥器中最常用的干燥介质是 ，它既是 又是 。7压力_，温度_，将有利于吸收的进行。8除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可采用 、 、 等方法（列举三种）。9活塞往返一次，只吸入和排出液体各一次，这种往复泵被称作 。10离心泵的轴功率一般随流量增大而 ，当流量为零时，轴功率 11往复泵的流量通常是用安装 来调节的。12在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。13根据所受外力的不同。沉降可分为 和 。14. 增稠器是利用 从 中分离出固体颗粒的设备。15.间壁式换热器中冷热流体定态传热过程过程是由 ， 与 三个串联的热传递环节组成。16.有一套管式换热器，120的饱和水蒸汽在环隙冷凝，内管中空气从20被加热到50，则管壁平均温度接近 。17.液体的大容积饱和沸腾可分为 、 和 三种状态。为使传热效果好，工业沸腾装置应在 状态下操作。18.换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，这往往是由于 的缘故。19. 精馏操作的依据是 _。精馏操作得以实现的必要条件包括 _和。20. 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的计算1连续干燥器中，每小时处理湿物料1000kg，干燥后物料含水量由15%降到5%（湿基），已知干燥介质空气的初始湿度为0.008kg水kg绝干空气，湿空气离开干燥器时的湿度为0.06 kg水kg绝干空气，试求：a水分蒸发量； b干燥后的产品量 ； c湿空气消耗量。1解 G干1000（115）850kg/hX1=15/(100-15)=0.1765 X2=5/(100-5)=0.05263W=850*(0.1765-0.05263)=105.3kg/h干燥后的产品量1000105.3894.7kg/hL=W/(H2H0)105.3（0.06-0.008）2025kg绝干空气/hL湿L（1H0）2025（1+0.008）*kg/h2某连续精馏塔中，已知操作线方程式如下： 精馏段 提馏段 泡点进料，试求：xF、xD、xW、R2解 由y=R/(R+1)x+xD/(R+1)0.75x+0.225得 R3 xD0.9由提馏段操作线方程与对角线方程可得：xw=0.1对于泡点进料 解出： xF=0.53某离心泵安装在水井水面上4.5m处，泵流量为20m3/h,吸水管为1084mm钢管。吸水管路中能量损失为24.5Jkg。求泵入口处压力。(当地大气压为100kPa,水的密度可取1000kg/m3) 3解：在水面和泵入口之间列伯努力方程，并以水面为基准水平面。 u1=0, p1=100kpa, z1=0, Z2=4.5m he=0将已知代入伯努力方程可得：100/10004.5*9.81p2/1000+0.70742224.5解出 p2 =*kpa5一水平输油管，原来是按输送=900kg/m3,粘度=135Pas的油而设计的。输油管线建成后，决定改送另一种油（=880kg/m3，=10p）输送压降保持不变。油在管内的流动型态为层流。试问油品的体积流量变化多少？ 5解: 原工况: Pf=32ul/d2 新工况：Pf1=321u1l/d2 Pf1 / Pf=1u1/u=1 Vs1/Vs=u1/u=/1=135/10*100/1000=1.356用离心泵将原油从油库沿管内径为0.15m、长2公里(包括局部阻力的当量长度)的水平管送往炼油厂。输油量为40m3/h。油泵的总效率为0.65。输送条件下，原油的密度为890kg/m3，粘度为0.4Pas。设油库和炼油贮罐均为常压。求泵的轴功率。6解: he=hf= Re=2102000 属层流流动，所以 =64/Re=0.304he=hf= N=Ne/=7圆直管内流体在强制湍流流动时对管壁的对流传热系数1=112 W/(m2)，求流体流速增加1倍时的对流传热系数2 。7解：u2=2u1 =0.023(/d)(ud/)0.8prn u0.8 2/1=(u2/u1)0.8 2=11220.8=*W/(m2)8用3B57A离心泵将20的水由水池送到操作压力为1.2105Pa（表压）的塔内。流程如图所示。已知管径为1084mm，管线全长300m(包括局部阻力的当量长度)要求输水量为45m3/h。已知水的粘度为1103Pas，密度=1000kg/m3，摩擦系数可取为0.025。试求： 1）管路特性曲线方程，管路需要的压头。 2）由样本查得3B57A离心泵流量为45m3/h时的H=40m，N=7.5kW，=64%,则由于采用阀门调节而损失的轴功率为多少kW？8解：101列柏式He=Z+p/g+u2/2g+Hf =Z+p/g+u2/2g+(l/d)u2/2g =Z+p1/g+(l/d+1)(Qe/(3600d2/4)2/2g =16+1.2105/(10009.81)+（0.025300/0.1+1）(Qe/(36000.12/4)2/29.81=28.23+4.85103Qe2当Qe=45m3/h时，He=38.05m 。2N=HgQ/ =(40-38.05)9.81451000/(36000.64) =*kW10现有一列管式换热器，其换热面积为70m2，用它将流量为2.3kg/s的变换气从30 冷却到23 ，冷却水初温 20 ，终温为25, 求热负荷及冷却水消耗量。当冷热流体在换热器内逆流流动时，换热器的传热系数=50W/m2，问这台换热器能否满足要求？（已知变换气的平均比热为0.7kJ/kg，水的比热为4.2 kJ/kg）10解： 故该换热器能用。11用泵自河边的水站将20的水送至距泵吸入口30m高的水塔中去，泵的吸入口在水面以上4.5m，河水流经1144mm钢管，输水量为30m3/h，全部流动阻力为（包括出入口的局部阻力），泵的效率是0.6，求泵的轴功率为多少kW? 11解 Z10m Z2=34.5m u1=u2=0 p1=p2=0(表压) u=4*30/3600/3.1419/0.1062=0.9443m/s列伯努力方程He=34.5+600*u2/2/9.80761.76m Ne=QHg=30/3600*61.76*1000*9.807=5047.3W=5.05KwNNe5.05/0.6*KW用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取1.2，所得塔顶产品组成为0.95，釜液组成为0.05，进料为饱和液体进料，处理量为100，平均相对挥发度为3，设全塔均为理论板。试求： 1. 塔顶易挥发组分的回收率；2. 精馏段上升的蒸气量。解：（1） （2） R=1.2 kmol/h kmol/h 在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨4%（体积分数，下同）的空气氨混合气中的氨。已知混合气的摩