化工原理答案-

1、化工原理复习资料一、选择题1、两种不同的流体在进行热交换时，在各种流向中，传热温度 差最大的是（ ） 并流逆流错流折流2、描述对流传热过程的基本规律 是（） 牛顿粘性定律傅立叶定律牛顿冷却定律费克定律3、稳定传热是指传热系统内各点的温度（）既随时间而变， 又随位置而变只随位置而变， 但不随时间而变只随时间而变， 但不随位置而变既不随时间而变， 又不随位置而变4、表示流体的物理性质对传热膜系数系数的影响的准数是（）努塞尔特准数雷诺准数普兰朗特准数格拉斯霍夫准数5、下列材料中导热系数最小的物质应是（）金属建筑材料气体水6、总传热速率公式 0=中，的物理意义是（）器壁内外壁面的温度差器壁两侧流体对数

2、平均温度差流体进出口的温度差器壁与流体的温度差7 、 属 于 液 液 传 质 过 程 的 单 元 操 作是气体的吸收结晶 ） 液体的萃取固体干燥与下列哪个因数温度压力 程的单元操8、液体中溶质的扩散系数 关（）物系的种类 溶质的浓度9、属于气固传质过是（）固体干燥液体的萃取 结晶气体的吸收10、混合物中某组分物质的量的与惰性组分物质的量的比值称 为（）质量分数质量比摩尔分数摩尔比11 、 混 合 气 体 中 溶 解 度 小 的 组 分 被 为（）吸收质惰性组分吸收剂溶12 、 描 述 分 子 扩 散 过 程 的 基 本 规 是（）亨利定律拉乌尔定律傅立叶定律费克定律13、属于散装（乱堆）填料的

3、 是（）格栅填料脉冲填料鲍尔环波纹填料14 、 在 吸 收 操 作 中 ， 吸 收 操 作 线 总 是 位 于 平 衡 线 的（）上方左下方重合线上右下方15、通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量吸收推动力趋向最时（）回收率趋向最高大填料层高度趋向无操作最为经济 穷大16、工业上最早使用的填料）是拉西环阶梯环鲍尔环波纹填料17、在实际操作过程中，适宜的吸收剂用量为最小吸收剂用量的（） 1.151.5倍1.52倍1.12.0倍1.51.8倍18 、 下 列 温 度 与 压 强 改 变 对 吸 收 操 作 有 利 的是（）增大压强，降低温度增大压强，提高温度减小压强，降低温度减小压强，

4、提高温度19、在工业上所使用的下列填料中，性能最好是（）拉西环 阶梯环波纹填料热量传递操作热质传递操作鲍尔环20、蒸馏操作属于（ ）动量传递操作液相中重组分的浓质量传递操作为（ ）冷料饱和液体饱和蒸汽气液混合料23、在二元混合液中，沸点低的组分称为（ ）可挥发组分不挥发组分易挥发组分难挥发组分24 、 液 体部 分 汽 化的结 果21、要使液体混合物各组分得到较彻底的分离的操作方法是（）简单蒸馏精馏水蒸汽蒸馏平衡蒸馏22、精馏塔进料时，若 1，则表明进料状况是（）汽相中轻组分的浓度变大液相中轻组分的浓度变大汽相中轻组分的浓度变小度变小25、最适宜回流比应取最小回流比的() 1.11.5倍1.1

5、2.0倍 1.52.0 倍 1.52.5 倍26、精馏塔进料时，若 0.6 ，则表明进料状况为() 冷液体饱和液体饱和蒸汽气液混合料27、在精馏塔中，加料板以下的塔段(包括加料板)称 为()精馏段混合段 提馏段进料段 二、判断题1 、 气 体 的 导 热 系 数 ， 随 温 度 的 升 高 而 减 小(?)2、在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大 (?)3、在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需传热面积 要小(?)4、定性温度是指流体进、出口温度的算术平均值(?)5 、 稳 定 的 圆 筒 壁 传 热 过 程 ， 传 热 速 率 为 常数(?)6 、 换 热 器 内 安 装 折 流 挡 板

6、 是 为 了 增 大 传 热 温 度差(? ) 7、板式塔属于逐级接触式设?)备(8、表面更新模型是最早提出的一种传质模 型(?)要为涡流扩9 、 在 湍 流 中 心 内 的 传 质 主质速率减 ?)散(?)10 、 “ 整 体 移 动 ” 使 传小(11、填料塔的正常操作应该是气体为分散相，液体为连续相(?)12、板式塔属于逐级接触设备(?)13 、在层流内层内的传质主要为分子扩散.(?)14 、溶质渗透模型是最早提出的一种传质模型.( ?)15、板式塔属于有外加能量式设备?)16 、溶质从液相向气相传递 ， 称为吸收过程(?)17 、增大吸收剂的用量，操作线的斜率变小.(?)18、鲍尔环的

7、性能优于拉西环(?)19、 增 大吸收剂用量会减小设备费用(?)20 、 亨 利 系 数 E 值 愈 大 ， 表 示 该 气 体 的 溶 解 度 愈 大(?)21 、 减 小 吸 收 剂 的 用 量 ， 操 作 费 用 变大(?)22、相平衡常数 m 值愈大，则表明该气体的溶解度愈小(?)23、阶梯环属于散装(乱堆)填料(?)24、相对挥发度a值越大，则表示此混合液越难分 离(?)25 、 馏 出 液 中 的 主 要 成 分 是 轻 组分(?)26 、当 回 流 比 增 大 时 ， 所 需 塔 板 数 减少(?)27、 蒸馏分离的依据是混合物中各组分的溶解度不同(?)28 、 精 馏 操 作

8、中 ， 在 塔 顶 可 得 到 纯 轻 组 分(?)29 、 简 单 蒸 馏 属 于 不 稳 定 操 作 过 程(?)三、名词解释题1、热辐射物体由于具有温度而辐射电磁波的现象2、传导传热温度不同的物体直接接触，由于自由电子的运 动或分子的运动而发生的热交换现象3、分子扩散由于物质分子的热运动而产生的扩散4、平衡分离过程借助分离媒介使均相混合系统变为两相体 系，再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为 依据而实现分离5、壁流填料塔中，液体在乱堆填料层中向下流动时，有偏 向塔壁流动的现象6、涡流扩散当流体流动或搅拌时，由于流体的宏观随机运 动，使组分从高浓度向低浓度处移动的现象7、物

9、质的量浓度单位体积溶液中所含溶质的物质的量8、物理吸收溶解的气体与溶剂或溶剂中某种成分并不发生 任何化学反应的吸收过程9、理论塔板在其上气、液两相都充分混合，且传热和传质 过程阻力均为 0 的理想化塔板10、吸收质吸收过程中 , 所用于吸收气体混合物中某组分的液体称为吸收剂 , 被吸收的物质11、饱和蒸气压一定的温度下， 与同种物质的液态 （ 或固态 ） 处于平衡状态的蒸汽所产生的压强12、吸收尾气利用能同尾气反应的某种溶液进行化学吸收13、相对挥发度即溶液中易挥发组分的挥发度与难挥发组分 的挥发度之比四、简答题1、简述折流和错流平均温度差的确定方法。2、为何在热交换过程中要采用逆流操作？ 因

10、为这是工艺要求，冷介质需要升温，而热介质需降温：同时， 也是力学要求，加强对流减小阻力3、影响对流传热系数的因素有哪些？（1）对流运动成因和流动状态；（ 2）流体的物理性质（随种类、温度和压力而变化） ； （3）传热表面的形状、尺寸和相对位置；（ 4）流体有无相变（如气态与液态之间的转化） 。4、选择分离方法时应考虑的主要因素有哪些？ 最主要就是考虑能耗和经济 ,精馏塔的数目 , 流程复杂的能耗就 比较高 , 再选择塔数相近的进行模拟比较 , 模拟出具体能耗进行 比较 ,同时进行经济分析5、传质设备按所处理物系的相态可分为哪几类？ 气（汽）液传质设备；液液传质设备 ; 气固传质设备；液固传质设

11、 备6、平衡分离过程分为哪几种类型？7、简述双模模型的基本要点。（1）在相互接触的气液两相间存在一个稳定的相界面，界面两 侧各有一个很薄的停滞膜，即“气膜”和“液膜” 。气液两相间 的传质为通过两停滞膜的分子扩散(2) 在气膜、液膜以外的气、液两相主体中，由于流体的强烈 湍动，各处浓度均匀，无传质阻力。(3) 在气液相界面处，气液两相处于相平衡状态，无传质阻力。8、与板式塔相比，填料塔有何特点？流体阻力小 , 压降小 结构简单 常压和低压下，分离效率明显优于板式塔 易实现防腐措施9、简述性能优良的传质设备应满足的要求。(1) 单位体积中，两相的接触面积应尽可能大，两相分布均匀， 避免或抑制短路

12、及返混；(2) 流体的通量大，单位设备体积的处理量大；(3) 流动阻力小，运转时动力消耗低；(4) 操作弹性大，对物料的适应性强；(5) 结构简单，造价低廉，操作调节方便，运行可靠安全10、为何吸收剂用量太多或太少都对吸收操作不利？ 太多，溶剂消耗、输送及回收等操作费用增加。太少，所需填料 层高度太高，设备费增多。11、吸收操作在工业上有何用途？获得产品 气体混合物的分离 气体净化回收有价值组分12、气液相平衡关系在吸收中有何作用？ 确定传质过程的方向 确定传质过程的推动力 确定吸收塔的吸收液及尾气的极限浓度13、什么是全回流？全回流操作时有何特点？ 冷凝后的液体全部回流至塔内 精馏段操作线，

13、提镏段操作线，对角线三线重合。此时操作线 距平衡线最远， 气液两相间传质推动力最大， 所需理论板数最少14、简述图解法求解理论塔板数的具体步骤。在直角坐标纸上绘出待分离的双组分混合物在操作压强下的平衡曲线，并作出对角线。依照前面介绍的方法作精馏段的操作线， q 线，提馏段操作线。 从 a 点开始，在精馏段操作线与平衡线之间作水平线及垂直线 构成直角梯级， 当梯级跨过 d 点时，则改在提馏段与平衡线之间 作直角梯级，直至梯级的水平线达到或跨过 b 点为止。 梯级数目减一即为所需理论板数。五、计算题1、 某平壁工业炉的耐火砖厚度为0.213m，炉墙导热系数X =1.03811。其外用导热系数为 0

14、.07 11的绝热材料保温。炉内壁温度为980C ,绝热层外壁温度为38C,如允许最大热损失量为9502。 求：（1）绝热层的厚度；（2）耐火砖与绝热层的分界处温度。2、 在一列管换热器中，用初温为 30C的原油将重油由180C冷 却到120C,已知重油和原油的流量分别为 1X 104（）和1.4 X 104（）。比热容分别为2.18 （C）和1.93 （C），总传热系 数419 （2 hC），试分别计算并流和逆流时换热器所需的传 热面积。3、为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数，测得实验数据如下：冷却器传热面积S= 2.8m2，甲苯的流量=20001，由80C冷却到 40C，甲苯的平均比热为

15、1.84 11。冷却水从20C升高到30C, 两流体呈逆流流动， 求所测得的总传热系数 K 为多少？若水的比 热为 4.1811，问水的流量为多少？ 4、 50X5的不锈钢管，导热系数 入1=16. C，管外包有厚 30 的石棉，其导热系数 入2=0.22. C。若管内壁温度为 600C,保 温层外壁温度为100C，试计算每米管长的热损失。5、 在并流换热器中，用水冷却油。水的进出口温度分别为15C 和40C，油的进出口温度分别为 150C和100C，现因生产任务 要求油的出口温度降至 80C，设油和水的流量、进口温度及物 性均不变。 若原换热器的管长为 1米，试求将此换热器的管长增 至若干米

16、才能满足要求？设换热器的热损失可忽略。6、在一吸收塔内用洗油逆流吸收煤气中含苯蒸汽。入塔气体中 苯的浓度为 0.03 （摩尔分数，下同），吸收操作条件下，平衡 关系为 Y* 0.125X ，吸收操作液气比为 0.2444 ，进塔洗油中苯的 浓度为 0.007 ，出塔煤气中苯的浓度降至 0.0015 ，气相总传质单 元高度为0.6m。试计算填料层的高度？7、用清水在常压塔内吸收含 2 9%（）的气体。温度为20C，逆流 操作，处理量为1nl要求2的回收率为95%吸收剂用量为最小 吸收剂用量的 120%。求吸收后吸收液的浓度和吸收用水量。已 知操作条件下的气液平衡关系为Y*=31.13X 。8、在常压填料吸收塔中，用清水吸收废气中氨气，废气流量为2500m3 （标准状态下），其中氨气浓度为 0.02 （摩尔分率），要 求回收率不低于 98%，若水用量为 3.6m ，操作条件下平衡关 系为 Y* =1.2X （式中 X 为摩尔比），气相总传质单元高度为 0.7m ，试求：（1）塔低、塔顶推动力；（2）全塔对数平均推动力；（3）气相总传质单元数；（4）填料层高度。10、某苯 - 甲苯溶液中，苯占 50%（摩尔分数，下同） ，用精馏的 方法分离。要求塔顶