化工原理辅导1

1、.：.；1、某转子流量计出厂时用在常压下用20的空气进展标定，其刻度范围为1050m3/h 。试计算用该流量计测定50空气的流量，其体积流量范围为多少？2、一敞口水槽向表压为49.1kPa高位密闭容器送水，泵吸入管及排除管均为813mm，管路总长包括一切部分阻力的当量长从度为85m，流体在管内流动的摩擦系数为0.02,容器液面高出水槽液面20m水的密度为1000kg/m3.已泵的特性方程为H=50-5.5610-3qv2,(单位为m, qv单位为m3/h)求；泵的流量及有效功率；假设此系统保送的是密度为1500kg/ m3某种液体，泵的流量及有效功率又为假设干？3、用离心泵将贮槽中的液体 保送

2、到敞口高位槽，两槽液面坚持恒定，高差12m，管路内径为38mm，管路总长为50m(包括管件、阀门、弯头等部分阻力的当量长度)。管路上安装一孔板流量计，孔板的孔径为20mm，流量系数CO为为0.63，U型管压差计读数为R为540mm，指示液为汞密度取00kg/m3.操作条件下液体密度1260 kg/m3。黏度为110-3 Pa.s 。求；单位质量流体经泵获得的能量 (kJ/kg)。摩擦系数可按下式计算：湍流 ，层流时4、用离心泵将输水，泵的特性曲线方程为式中H的单位为m，qv 的单位为，下同，输水管路特性曲线方程为 水的密度取1000kg/m3.求：1管路中流体流量及泵的有效功率；12分 2假设

3、需求流量为16，应采取什么措施？采取措施后，两条特性曲线方程有什么变化定量表示？5、用离心泵向设备送水。知泵特性方程为，管路特性方程为，两式中Q的单位均为m3/h，H的单位为m。试求：1泵的保送量；2假设有两台一样的泵串联操作，那么泵的保送量为多少？假设并联操作，保送量又为多少？4、某消费过程每年须消费滤液3800 m3，年任务时间5000h，采用间歇式过滤机，在恒压下每一操作周期为2.5h，其中过滤时间为1.5h，将悬浮液在同样操作条件下测得过滤常数为K=410-6m2/s； qe=2.510-2m3/m2。滤饼不洗涤，试求：所需过滤面积，今有过滤面积8m2的过滤机，需求几台？ 5、BMS5

4、0/810-25型板框压滤机，滤框尺寸为81081025mm，共36个框，现用来恒压过滤某悬浮液。操作条件下的过滤常数为K=2.7210-5 m2/s；qe=3.4510-3m3/m2。每滤出1 m3滤液的同时，生成0.148 m3的滤渣。求滤框充溢滤渣所需时间。假设洗涤时间为过滤时间的2倍，辅助时间15min，其消费才干为多少？2-3、采用过滤面积为0.2m2的过滤机，对某悬浮液进展过滤常数的测定。操作压强差为0.15MPa，温度为20，过滤进展到5分钟时，共得滤液0.034m3；进展到10分钟时，共得滤液0.050 m3。试估算1过滤常数K和qe ；2按这种操作条件，过滤进展到1小时时的滤

5、液总量。7、消费中要求在过滤时间20min内处置完4 m3例23中料浆，操作条件同例23,知每m3滤液可构成0.0342 m3滤饼。现运用的一台板框压滤机，滤框尺寸为45045025mm，滤布同例23，试求：1完成操作所需滤框数；2假设洗涤时压强差与过滤时一样，滤液性质与水相近，洗涤水量为滤液体积的1/6时的洗涤时间s；3假设每次辅助时间为15min，该压滤机消费才干m3滤液/h。8、拟在9.81103Pa的恒定压强差下过滤某悬浮液。知该悬浮液由直径为0.1mm的球形颗粒状物质悬浮于水中组成，过滤时构成不可紧缩滤饼，其空隙率为60%，水的粘度为1.010Pas，过滤介质阻力可以忽略，假设每获得

6、1m3滤液所构成的滤饼体积为0.333m3。试求：1每平方米过滤面积上获得1.5m3滤液所需的过滤时间；2假设将此过滤时间或过滤面积、压差延伸一倍，可再得滤液多少？9、在一单壳程双管程列管式换热器中，用130C的饱和水蒸汽将36000kg/h的乙醇水溶液从25C加热到80C。列管换热器由90根，长3m的钢管管束组成。乙醇水溶液走管程，饱和水蒸汽走壳程。知钢的导热系数为45W/mK，乙醇水溶液在定性温度下的密度为880kg/m3，粘度为1.210-3Pas，比热为4.02KJ/kgK，导热系数为0.42W/mK，水蒸汽的冷凝对流传热系数为104W/m2K，忽略垢层热阻及热损失。试问：1此换热器能

7、否完成义务？2假设乙醇水溶液流量添加20%，假设溶液进口温度、饱和水蒸汽压力不变的条件下，仍用原换热器，乙醇水溶液的出口温度变为多少？乙醇水溶液的物性可视为不变3假设由双管程改为四管程，其它条件不变，乙醇水溶液的出口温度为多少？没细讲10、有一套管换热器，某流体走壳程，水走管程，逆流换热。工艺上要求将流量为870kg/h的此流体从120C冷却到70C，其比热容为3.36kJ/(kgK)，它对管壁的对流传热系数为2326W/(m2K)，并可视为不变。知内管为573.5mm钢管，水的初温为20C，此换热器刚投入运用时很清洁，当流体出口温度为70C时，测得水出口温度为50C，管壁对水的对流传热系数为

8、873W/(m2K)。试问：1由于冷却水的水质问题，管内壁结垢，运用一年后致使水的出口温度降为45C，求内壁的污垢系数。管壁热阻及外壁垢阻可忽略不计，管内外对流传热系数可视为不变12在一塔径为0.8m的填料塔内，用清水逆流吸收空气中的氨，要求氨的吸收率为99.5%。知空气和氨的混合气质量流量为1400kg/h，气体总压为101.3kPa，其中氨的分压为1.333 kPa。假设实践吸收剂用量为最小用量的1.4倍，操作温度293K下的气液相平衡关系为Y*=0.75X，气相总体积吸收系数为0.088kmol/m3s，试求1每小时用水量；2用平均推进力法求出所需填料层高度。解(1) 因混合气中氨含量很

9、少，故由式5-82得实践吸收剂用量L=1.4Lmin=1.435.6=49.8kmol/h(2) X1 = X2+VY1Y2/L=0+=14.360.30=4.32m【例5-10】用清水逆流吸收混合气体中的CO2，知混合气体的流量为300规范m3/h，进塔气体中CO2含量为0.06摩尔分率，操作液气比为最小液气比的1.6倍，传质单元高度为0.8m。操作条件下物系的平衡关系为Y1200X。要求CO2吸收率为95，试求：1吸收液组成及吸收剂流量；2写出操作线方程；3填料层高度。解：1由知可知惰性气体流量X2=0， 最小液气比 操作液气比 吸收剂流量L182412.5922964kmol/h吸收液组

10、成(2) 操作线方程 整理得 Y=1824X + 3.2610-3(3) 脱吸因数 分凝器全凝器807、常压延续精馏塔分别二元理想溶液，塔顶上升蒸汽组成易挥发组分的摩尔分数，下同，在分凝器内冷凝蒸汽总量的1/2摩尔量，作为回流，余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作为塔顶产品。操作条件下，系统的相对挥发度。假设知回流比为最小回流比的1.2倍，当饱和蒸汽进料时，试求：(1) 塔顶产品及回流液的组成；(2)由塔顶第二层实际板上升的蒸汽组成；3进料饱和蒸汽组成。 *答案* 解：1求塔顶产品组成和回流液组成 对全凝器有，。由出分凝器的汽液流量比求，即 分开分凝器的汽液组成与应满足相平衡关系，与应满足精馏段操作

11、线关系，所以： 1 2联立求解1和2得方程：解得：代入相平衡方程解得：2求塔顶第二层实际板上升的汽相组成。分开第一层实际板的液相组成为 由精馏段操作线方程可得：进料饱和蒸汽组成 依题意 3 4联立3和4可得：解得：，那么 808、用板式精馏塔在常压下分别苯-甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47。知为饱和蒸汽进料，进料流量为，进料组成为0.4摩尔分数，操作回流比为4，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95，试求：1塔顶馏出液及塔釜采出液的组成；2精馏段及提馏段操作线方程；3回流比与最小回流比的比值；*答案*解：1有全塔物料衡算式可得：

12、1 由塔顶轻组分回收率定义可得： 2由塔底重组分回收率定义可得： 3 将2和3代入1可得：即 ，解得： ，即 解得：2 求精馏段及提馏段操作线方程精馏段操作线方程： ， 由精馏段操作线方程可得：由 得 化简得：3 求 ， 那么 809某精馏塔流程如下图。塔顶设置分凝器和全凝器。知，摩尔分率，下同，设全塔挥发度恒定，物系符合恒摩尔流假定。试求：1回流比；2分开塔顶第一块实际板的液体组成。1.解：1由于，所以 那么 而 代入1式解得： 2由于是实际板，那么分开塔顶第一块实际板的汽、液组成应满足相平衡方程，即 知分开再沸器的汽、液组成，由于再沸器相当于一块实际板，故也满足相平衡关系，可求得。 当塔顶

13、设分凝器时，不影响精馏段操作线方程，那么应满足操作线方程。分凝器相当于一块实际板，故满足精馏段操作线方程，即 那么， 10在某枯燥器中枯燥砂糖晶体，处置量为100kg/h，要求将湿基含水量由40减至5。枯燥介质为干球温度20，湿球温度16的空气，经预热器加热至80后送至枯燥器内。，空气在枯燥器内为等焓变化过程，空气分开枯燥器时温度为30，总压为101.3kPa。试求：1水分汽化量；2枯燥产品量；3湿空气的耗费量；4加热器向空气提供的热量。解：1水分汽化量 或 2枯燥产品量3预热后 出口空气：等焓过程即 得：而 湿空气用量 4预热器中的加热量： 11在常压枯燥器中，将某物料从湿基含水量5枯燥到0.5。枯燥器