化工原理作业

1、作业:3月10号：第一章第一节教材41页，1,2题3月13,14号：第一章第二节1教材42页，7题某厂要求安装一根输水量为30ma/h的管路，试选择合适的管径。在稳定流动系统中，水连续从粗管流入细管。粗管内径d=10cm，细管内径d2=5cm,当流量为4X10rm/s时，求粗管内和细管内水的流速？3月17,19日1教材42页，9题3月20,21日1将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以0.5m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？3月24,26日1教材43页11题2.教材43页12题3月

2、27，28日例1-12如本题附图所示，某药厂将从植物中萃取出的溶液,用泵经57rnnix3*5mm的不锈钢管从开口槽A送往楼上车间的密闭槽R中作进一步处理.两槽液面均维持恒定，B槽港面高于进口管1叫进口管又髙于A槽液面20皿B槽上方压强表读数为110 xItfPa.流动系统中总能量损失为70J/kg,不包括由管子逬入B槽的扩大损失o溶液密度为1170矽尿，溶液流屋为12000kg/h.泵的效率为0一8,求泵的轴功率.B2rA20m1.55kw用管子从液面维持恒定的髙位槽中放水,水管有两个出口（如1-19）,各段管的直径相同，两龙管前岀口h贮槽液面之间的車直距离相等r设两管屮的糜擦系数相等，即M

3、A则两阀仝片时扎3炳管中的流量之间的关系为心V&叭二5珥人两笞之间关系无法确定3月31,2日离心泵特性曲线的测定附图为测定离心泵特性曲线的实验装置，实验中已测出如下一组数据：泵进口处真空表读数p1=2.67X104Pa（真空度），泵出口处压强表读数p2=2.55X105Pa（表压），泵的流量Q=12.5X10-3m3/s,功率表测得电动机所消耗功率为6.2kW,吸入管直径d=80mm，压出管直径d2=60mm，两测压点间垂直距离Z2-Z1=0.5m，泵由电动机直接带动，传动效率可视为1，电动机的效率为0.93,实验介质为20C的清水，两测压口间的管路很短，其间阻力损失可忽略不计试计算在此流量下

4、泵的压头H、轴功率N和效率n。例2-t附图JSEft计，压强表；二一宜空计;4一离心兼拓一贮札期中小论文题目1化工中的物料衡算和能量衡算2柏努利方程的推导方法的比较3离心泵和往复泵4自选题目要求书写工整，有数据和演算支持，千字左右。右台泉当转速为叮时,轴功率为15kWT输液虽为2()mVli:当转速调到巾时，排液量降TOC o 1-5 h z为18mJ/h,泵的效率入变此吋泵的轴功率为,1.35kW1.22kW1.15kW1.09kW甲台泵的持忤曲线方桃为/Z-50-1.1x1胪尸，管路特性曲线方柠为耳-20亠1丄们冥疔巴则两乐并联时，耳流星为，串联时其流星乂为O.(m65n?/ftC2：0.

5、0059n?/s0.0072511?/s0JK)39ili3/s.Yaoyy螂锁渤iod敝範脱啊槪埶糅赭轉eOg8：Mi0rai灌賈135踊MiJlO敬雜和.用血n(i)wm(1浙5-1红砖平壁墙，厚度500mm,内侧温度200C，外侧30C，设红砖的平均热导率可取为0.57Wm-iC-i,试求：(1)传导热通量q(2)距离内侧350mm出的温度tANJUCT4-3：在外径为140mm的蒸气管道外包扎保温材料，以减少热损失。蒸气管外壁温度为390C，保温层外表面温度不大于40C。保温材料的入与t的关系为入=0.1+0.0002t(t的单位为C，入的单位为W/(mC)。若要求每米管长的热损失Q/

6、L不大于450W/m，试求保温层的厚度以及保温层中温度分布。NJUCT4-6:热空气在冷却管管外流过，a2=90W/(m2C)，冷却水在管内流过,ai=1000W/(m2Oo冷却管外径d=16mm，壁厚b=1.5mm，管壁的入=40W/(mC)。试求：总传热系数Ko；管外对流传热系数a2增加一倍，总传热系数有何变化？管内对流传热系数3增加一倍，总传热系数有何变化？NJUCT4-7有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为d89mmX35mm,流量为2000kg/h的苯在内管中从80C冷却到50C。冷却水在环隙从15C升到35C。苯的对流传热系数a=230W/(iD2K),水的对流传热系数a=290W

7、/(in2K)。碳钢的导热系数=45W/(mK)忽略污垢热阻。试求：冷却水消耗量；并流和逆流操作时所需传热面积；如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同，计算冷却水出口温度与消耗量，假设总传热系数随温度的变化忽略不计。5h=1.86X103j/(kgK)c=4.178X103J/(kgK)pczc13：用套管式换热器将流量为230kg/h的水从35C加热到193C,加热流体油的初温为175C,流量为230kg/h,比热为2.09kJ/(kg.K)。第一个换热器A=0.47m2,=570W/(m2.K)，第二个换热器A2=0.94m2,K2=370W/(m2.K)，应该选用哪一个换热器？取水

8、的比热为4.18kJ/(kg.K)o逆流。Zc7：离心泵吸入管径d=100mm，吸水管长度L=20m，流量Q=54m3/h，水泵允许吸上真空度为6m水柱，不带阀的滤水网阻力系数：=6,90曲弯头阻力系数.=0.3，摩擦阻力系数122=0.03试求：.离心泵的实际可安装高度(安全系数按1m,水温20C)；若要求泵的升扬高度为10m，应选多大功率的泵？(设n=70%，泵出口阻力可忽略)。8chapter2-2在总压101.3kPa及30C下，氨在水中的溶解度为1.72g(NH3)/100g(H20)。若氨水的气液平衡关系符合亨利定律，相平衡常数为0.764，试求气相组成Y。Njuct8-2在单效蒸

9、发器中每小时将5400kg、20%NaOH水溶液浓缩至50%。原料液温度为60C，比热容为3.4kJ/(kgC),加热蒸汽与二次蒸汽的绝对压强分别为400kPa及50kPa。操作条件下溶液的沸点为126C，总传热系数K为1560W/(m2C)。加热蒸汽的冷凝水在饱和温度下排除。热损失可以忽略不计。试求：忽略浓缩热时：加热蒸汽消耗量及单位蒸汽耗量；若原料液的温度改为126C，求项。400kPa：蒸汽的焓H=2742.1kJ/kg汽化热r=2138.5kJ/kg冷凝水的焓hw=603.61kJ/kg温度T=143.4C50kPa：蒸汽的焓H=2644.3kJ/kg汽化热丫=2304.5kJ/kg温

10、度T=81.2CFxzc13填料层高度为3m的常压、逆流操作的吸收塔内，用清水吸收空气中的氨，进塔气体中含氨6%(体积分率，以下同)，塔顶尾气含氨05%，脱吸因子为1，在操作条件下氨一水系统的平衡关系可用y=mx表示，且测得与含氨2%的混合气充分接触后的水中，氨的浓度为2g/1002g(水)。试求：吸收液的出口浓度；填料塔的传质单元数；对某两组分理想溶液进行简单蒸馏，已知xf=0.5(摩尔分率),若汽化率为60%，试求釜残液组成和馏出液平均组成。已知常压下该混合液的平均相对挥发度为2.16。(试差范围x2=0.300-0.330，答案：y0.614)例题：用一连续精馏装置在常压下，分离含苯41

11、%（质量%，下同）的苯-甲苯溶液。要求塔顶产品中含苯不低于97.5%，塔底产品中含甲苯不低于98.2%,每小时处理的原料量为8570kg。操作回流比为3，试计算：（1）塔顶及塔底的产品量；D二ZmollhW二55.1kmol/h（2）精馏段上升蒸汽量及回流液量；二134.5kmol/h二179.3kmol/hZju10-11某连续精馏塔在常压下分离甲醇-水溶液,料液量为100kmolh-i,组成x=0.4,其精馏段操作线方程为Fy=0.63x+0.361；提馏段的操作线方程为y=1.805x-0.00966试求：此塔的操作回流比塔顶流出液量q值R=1.7,D=40.3kmolh-i,q=0.6

12、54填料层高度为3m的常压、逆流操作的吸收塔内,用清水吸收空气中的氨,进塔气体中含氨6%（体积分率,以下同）,塔顶尾气含氨0.5%,脱吸因子为0.91,在操作条件下氨一水系统的平衡关系可用y=mx表示,且测得与含氨2%的混合气充分接触后的水中，氨的浓度为20g/1002g（水）。试求：c）吸收液的出口浓度；d）填料塔的传质单元数Yaoyyzc1.9单级萃取操作中,平衡时E相的组成为39%的A和2.4%的B,R相的组成为16%的A和83%的B,求组分A的分配系数kA萃取剂的选择性系数BNjuct7-3今有一干燥器，湿物料处理量为800kg/h。要求物料干燥后含水量由30%减至4%(均为湿基)。干

13、燥介质为空气,初温15C，相对湿度为50%,经预热器加热至120C进入干燥器，出干燥器时降温至45C，相对湿度为80%。试求：(a)水分蒸发量W；(b)空气消耗量L、单位空气消耗量l；空气在t=15C,p=50%时的湿度为H=0.005kg水/kg绝干空气。在t=45C,p=80%时的湿度为H=0.052kg水/kg绝干空气。222Zju192已知湿空气的总压P=101.325kpa，温度t=30C，相对湿度=0.6，试求:(1)湿度H(2)将上述状况的空气在预热器中加热至100C所需的热量。(水在30C时的蒸汽压Ps=4.242kPa；以干空气计的空气质量流率为100kgh-)1、一定量的流

14、体在圆形直管内作层流流动，若将其流速增加一倍，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、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防止？4、离心泵启动和关闭前后应该注意什么？6、如何调节离心泵流量?7、如何调节往复泵流量?9、流体的流动形态有哪几种？如何判断？10、何谓沉降？沉降可分为哪几类？11、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？12、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问:传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？13、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？14、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？15、用理论推导说明，为达到更好的保温效果，应该把保暖性好的材料包在管道在里面好还是外面好？16、用公式推导说明，将同样质量的热物料