化工原理习题汇总2

1、1.外径为 120mm 的蒸汽管道， 其外包扎一层厚度为 400mm 的保温层， 保温层材料的导热系 数为0.6W/(m?K)。若蒸汽管道的外表面面180C，保温层的外表面温度为40C，试求每米管长的热损失及保温层中的温度分布关系式。2在温度25C的环境中横穿一外径为100mm的蒸汽管道，管道外包有两层保温材料，内层厚40mm,导热系数为0.05W/(m?k);外层厚30mm,导热系数为0.1W/(m ?k)。管道与环境间 对流传热系数为6W/(m 2?k),与环境接触表面的温度为60 C。试求：管道单位长度散热量及保温层单位长度总热阻。精选文档3在间壁式换热器中，要求用初温为25C的原油来冷

2、却重油，使重油从170C冷却至100C。重油和原油的流量分别为1.2X 104kg/h和1.5X 104kg/h。重油和原油的比定压热容各为2.18kJ/(kg?K)和93 kJ/(kg?K)试求重油和原油采用逆流和并流时换热器的传热面积各为多少？已知两种情况下的总换热系数均为100W/(m 2?k)。4.有一列管式换热器，管束由管径25mm x 2mm的不锈钢管组成，管长2.5m。用饱和水蒸气在壳程加热管程空气，已知水蒸气的对流传热系数为10kW/(m 2?k),空气的普朗特数Pr为0.7,雷诺数Re为2x 104,空气的导热系数为 0.03W(m?k)。管壁及两侧污垢热阻可忽略， 热损失也

3、可忽略。试求： (1)空气在管内的对流传热系数； (2)换热器的总传热系数(以管 外表面积为基准) 。5在101.3kPa 20C下用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的硫化氢。已知混合气进塔组成为 0.055（摩尔分数， 下同），尾气出塔组成为 0.001。操作条件下系统的平衡关系为p*=4.89x 104xkPa,操作时吸收剂用量为最小用量的1.65倍。试计算吸收率和吸收液组成。6.在一填料塔层高度为 8m 的吸收塔中，用纯溶剂吸收某混合气体中的溶剂组分。已知进塔 混合气体的流量为 400kmol/h ，溶质的含量为 0.06（摩尔分数），溶质的回收率为 95%，操作 条件下的气液平衡关系为

4、 Y=2.2X ，溶剂用量为最小用量的 1.5 倍。试计算气相总传质单元 高度。7在101.3kPa 20C下用清水在填料塔内逆流吸收空气中的二氧化硫气体。已知混合气体的 流量为0.025kmol/(m 2?s)，二氧化硫的组成为 0.032 (体积分数)。操作条件下气液平衡关系为Y=34.6X，气相总体积吸收系数为1.98kmol/(m 3?h?kPa),操作时吸收剂用量为最小用量的1.55倍，要求二氧化硫的回收率为98.2%。试求填料层高度。8已知某低组成气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，气模吸收系数为3.15X10-7kmol/(m 2?s?kPa),夜魔吸收系数为 5.86X 10-5m/s，溶解度系数为 1.45kmol/(m 3?Pa)。试求 气膜阻力、液膜阻力和气相总阻力，并分析该吸收过程的控制因素。9在常压下对 A、B两组分理想溶液进行单级分离操作。已知原料处理量为80kmol，其组成为 0.7（轻组分摩尔分数，下同） ，要求馏出液组成为0.8，试比较平衡蒸馏和简单蒸馏两种操作方式馏出液的量（物系的平均相对挥发度可取2.46）。10在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液，物系的平均相对挥发度为2.0,馏出液组成为0.94（摩尔分数，下同）