化工原理试题

1、化工原理试题填空与选择1比较： (a)1.5kgf/cm2(表压 )； (b)450mmHg(真空度 )； (c)5 105Pa( 绝 压 ) ； (d)1.6mH2O ， 它们 的大 小 顺序为。2有两个底面积分别为A1 和 A2（且 A1A2）的容器，盛有高度相同的同样液体，则容器底部所受的压力PA1PA2，而底部所受的压强 pA1 = pA23流体在园形直管中作层流流动时， hf 与 u 的 一次方 成正比，若流动为完全湍流时， hf 与 u 的 平方 成正比。4流体在管内流动时， 其流速、压强等均不随 时间 而变，而仅随 位置 而变，则称为 稳定流动 ，否则，则为不稳定流动。5流体在管

2、内流动时， 层流和湍流的主要区别是径向脉冲 ，理想流体与实际流体的主要区别是= 0 ，可压缩流体与不可压缩流体的主要区别是= f (P，T ) 。6流体在园形直管内流动时，产生阻力损失的根本原因是 ，湍流时摩擦系数与 Re，/d 有关，在阻力 平方区，摩擦 系数 与 /d有关 ， 层流 时， =64/Re。7不可压缩流体在 u0 的水平管中作稳定流动，平均流速为 u0，现流量不变，而管径改用 d = d0/2，则通过管内的平均流速为原来的 A 倍，若流动处于层流状态，通过相同管长度阻力损失的为原来的 C 倍，若流动处于阻力平方区，通过相同管长的阻力损失为原来的 D 倍。A、4 倍； B、8 倍

3、； C、16 倍； D、32 倍8不可压缩流体在园形直管中作稳定层流流动，现维持流量不变， 而将管长和管径增加一倍， 则阻力损失比原来增加了 C 倍。A、1/2；B、1/4；C、1/8；D、1/16 hf = (128Q / g)( l / d4)9流体在直管内的阻力损失， 层流损失与管径的 C 次方成 反比 ；若为湍流（忽略 变化的影响），则阻力损失与管径的 D 次方成 反比 。A、二次方； B、三次方； C、四次方； D、五次方10分支管路的流动特点是：，；并联管路的流动特点是：，。11离心泵长时间闭闸运行可能出现什么问题？（B）A、气缚现象； B、机械磨损； C、汽蚀12为什么前弯叶轮容

4、易造成电动机过载？（C）A、泵的流量大； B 泵的压头大； C、泵的压头随流量加大而增加13离心泵性能曲线H=f 1(Q)与管路特性曲线H=f 2(Q)2的关系是A、彼此可以互相折算； B 互不相关，也不相交；C、彼此独立而具有交点。，14离心泵在启动前， 应将泵壳内和吸入管内否则，会产生。15离心泵的特性曲线是指：，。，16液体密度大小， 不影响离心泵的，但其功率随密度的增加而。17离心泵的流量、压头和效率与转速的关系式为，。时，会18当离心泵的进口压强等于、小于产生现象。19允许吸上真空高度的修正式为：。20离心泵流量的调节方法有三种：，。一般多采用调节，其优点是，缺点。21有两层厚度相同

5、，材质不同的平壁导热，若内层的温度降 ?t1小于外层的温度降 ?t2，则其导热系数与热阻应满足。(D)2；C、1 2 ，A、，R；B、，1R12,RRR；D、，R, Rq2；B、 q12 时应提高，当 与 相差不大时应提高，若各项热阻中污12。垢热阻最大应33某 12 型（一壳程， 2管程）折流换热器，由参数 P、 R 查得温度差校正系数=0.6，这表明该换热器设计，或操作，可采用以提高 值。其主要原因34工业上通常使用饱和蒸汽作加热介质，是 A大， B 是加热温度可通过调节。 25 2.5mm的 管 内 湍 流 流 动 时35流体在2 =100w/m.K，若改用 19 2mm的钢管，且流量不

6、变，则 =。36有两台同样规格的列管换热器， 用水冷却某种气体，如气、液流量和进口温度一定， 为使气体温度降到最低，合理的流程是使气体走壳程，两个换热器串联，两种流体逆流操作。37在列管换热器中安装隔板使流体折流，目的是以提高K值，设计中管内液体的流速一般取m/s，常压气体 u=m/s（管程）。增加，38列管换热器由单管程改为多管程则u ，K也增加，Q不一定显著增加，?tm减小，因此是否采用多管程换热器视具体情况而定。应安排氧化39在列管换热器中用水冷凝氧化氮气体，气体走壳程。值比直管 大 ，其原40流体在弯管内强制湍流时的因是离心力而造成二次环流。，41气相中的物质扩散系数随温度的降低而随压

7、力的增加而，若液相粘度增加， 则扩散系数。42吸收过程的物理基础是443当温度升高时， H，E，m。而当压力增加时， H 、 E， m，三者的关系式为，。ky=3.8 10-4kmol/m2S，44在某吸收系统中，已知kx=1.25 10-2kmol/m2S ，平衡关系y=x ， 则K y=，此气体是易溶气体，此过程属于气 膜控制，欲强化此过程应提高气速 。(K y=1/(1/k y+m/kx)x-xe ，气相传质总45脱吸时， 液相传质总推动力为yi-y 。-yx-xA，46相平衡与吸收过程的关系是：B，C。K L ；47已知 P、C、m、H ，填写以下关系式： K G = HK = m K

8、= P k= C k气相，气体流48对易溶气体，传质阻力主要在量的大小及湍动情况对传质总阻力的影响较大；对难溶气体，传质阻力主要集中在液相，吸收剂流量的大小及湍动情况对传质总阻力的影响较大。V、Y1、Y249在操作温度和压力一定的情况下，当及 X 2 不变时，若 L 减少，则操作线将减小接近平衡线，两相间的传质推动力将，设备费用将增高。50一逆流操作吸收塔，塔底、塔顶的气液相浓度分别为 Y1、X1和 Y2、X2，其平衡关系为 Y=mX ，则此装置中发生吸收的条件是YmX或 X平衡蒸馏 。本块板的液相组成61精馏过程的操作线方程代表和 下一块板的气相组成之间的关系，此关系由物料衡算 导出，推导时

9、的重要假设是恒摩尔流。62回流的目的是 构成汽液两相接触传质的必要条件 。63精馏过程中，若其它条件不变， R 增加，则所需的理论板数 减少 ，塔釜再沸器的热负荷 增大 ，塔顶产品的组成 提高 。64若 R 不变， q 减小，则所需理论板数 上升 ；若塔底再沸器的热负荷不变， q 值减小，则所需的理论板数 上升 ，精馏塔的热量消耗 不变 。65若某精馏塔的操作回流比， 低于其原设计的最小回流比，则该塔能否操作？（C）A、能；B、不能； C、能，但产品组成不等于设计值； D、这种提法不正确沸点分别为tA 和 tB 的二元混合液，设 A 为易挥发66t 与 tA B 的关系如何？组分，则该混合液的

10、泡点（C）,tA、ttA；B、ttB；C、tAttB；D、t=tA0, Ne 0C、Qe0,Ne0答案： A）允许吸上高10离心泵的实际安装高度，应（度。B、低于C、等于A、高于* 答案 *B11某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水， 泵进口处真空度很高， 他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，8哪一个是真正的原因（）B.真空A水温太高计坏了D.排出C吸入管路堵塞管路堵塞答案： C）12离心泵铭牌上标明的扬程是指（A效率最大时的扬程B.最大流量时的扬程D.效率最高时C泵的最大扬程的扬程答案： D）13离心泵效率最高的点称为（A.工作点B.操作点C.

11、设计点D.计算点答案： C14离心泵主要性能参数为（）。答案：扬程、流程、功率、效率。15层流底层越薄（）B）流动阻A）近壁面速度梯度越小力越小D）流动湍C）流动阻力越大动程度越小答案 B）16 层流与湍流的本质区别是： （A）层流流速大于湍流流速。B）流道截面大的为湍流，截面小的为层流。C）层流的雷诺数小于湍流的雷诺数。D）层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。答案：D17离心泵最常用的流量调节方法是（B）A.改变吸入管路中阀门开度。B.改变压出管路中阀门的开度。C.安置回流支路，改变循环量的大小。D.车削离心泵的叶轮。18当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为：（B）A.气体的粘度太小

12、。 B.气体的密度太小。C.气体比液体风容易起漩涡。 D.气体破坏了液体的连续性。19当水面压强为一个大气压水深 20m 处的绝对压强为（C ）。A. 1 个大气压B. 2 个大气压C. 3 个大气压921 当水在如图所示的并联管路中作稳定流动时，若将支路中的阀关小， 则支路的阻力（）支路的阻力； 支路的流量水（）支路的流量。C、A、大于B、小于等于），往复泵常用（）22流量调节， 离心泵常用（A、出口阀B、进口阀C、旁路阀23 圆管中有常温下的水流动，管内径d=100mm，测得 其 中 的 重 量 流 量 为15.7kg/s， 其 体 积 流 量 为（）；平均流速为（）。答案： 0.0157

13、m3 /s；2.0m/sd=100mm，测24 圆管中有常温下的水流动，管内径得 其 中 的 重 量 流 量 为15.7kg/s， 其 体 积 流 量 为（）；平均流速为（）。答案： 0.0157m3 /s；2.0m/spa;mmHg;25一个工程大气压等于-2。、 4、kgf.cm、 1.013 105C760D735.6E、10.3F、 、填空选择题1有两层厚度相同，材质不同的平壁导热，若内层的温度降 ?t1 小于外层的温度降 ?t2，则其导热系数与热阻应满足。(D)2；C、1 2，A、1 2，R12； B、1 2 ， 1R2 , RRR,R qq=q12（1平壁外包有厚度相同的保温材料，

14、已知=2为内层）若将内外层保温材料互换，其它条件不变，则导热速率。A、增加； B、减小； C、不变。4公式 ?tm=(?t1-?t2)/ln?t1/?t 2 不适用于A、并流； B、仅一侧有相变化； C、?t1=?t2；D、折流或错流的计算式 Nu=0.023Re0.8Pr n 来5无相变强制对流自。A、因次分析法； B、数学模型法； C、因次分析与实验结合6 在 蒸 汽 冷 凝 中不 凝 气 体 的 存 在 对 的 影响是。（B）A、使 升高； B、使 大大降低； C、对 有10一定的影响； D、对 无影响7在间壁换热器中，当两流体均变温时，采用折流的目的是。（A）A、提高 K ；B、提高

15、?tm；C、增加传热面积 A；D、使K和A均增加8将列管换热器由单管程改为多管程，则总传热速率Q。（ C）A、增加； B、减小； C、不一定增加9镙旋板换热器。A、适用于高粘度流体； B、适用于含污物易堵塞的流体； C、对 A、B 均不适用。10翅片管加热器一般用于A、两侧均为液体； B、两侧均有相变； C、一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝11、间壁传热时各层的温度降与各相应层的热阻（）B。成反比C。没有关系A成正比答案： A12、用饱和水蒸气加热空气时，传热管的壁温接近（）A、蒸汽的温度， B、空气的出口温度；C、空气进出口平均温度答案： A13、稳定的多层平壁的导热中，某层的热阻越大，则该层的温

16、度差（）C、不变A、越大B、越小答案： A14、列管式换热器内，装设了两块横向折流挡板，则该换热器的壳程为（）。C、三程A、单程B、双程答案 A15、工业采用翅片的暖气管代替圆钢管，其目的是（C）。A 增加热阻，减少热量损失； B 节约钢材，增强美观。 C 增加传热面积，提高传热效果。16.物质的导热系数，一般来说：金属的（），非金属的 （），液体的 （），气体的 （）。A.最小B.最大C.较小 D.较大（D）（C）（A）答案：（B）17热量传递的基本方式是（）A恒温传热和稳态变温传热；B 、导热给热和热交换 ;D、传导传热、对C气化、冷凝和冷却；流传热与辐射传1118将单程列管式换热器改为双

17、程的作用是（），但这将使（）减小，（）增大。答案：提高管内 ，t ，阻力 。），19、列管换热器管程常用流速范围为： 一般液体（气体（）。B) 315m.sC)530m.sA）0.53m.s答案： A；C）。20翅片管换热器的翅片应安装在（管内A）小的一侧B）大的一侧C）D） 管外答案： A21换热器中单位时间内，冷热流体间所交换的热能，称为此换热器的（）。B、传热速率C、A、热负荷传热系数B答案r1、 r2）上两层保温材料的22已知圆桶壁（半径为温度分布曲线， A 层的导热系数B 层的导热系数；应将放在内层保温效果好。（A，B 两层厚度相同）23在比较多的情况下，尤其是液一液热交换过程中，热

18、阻通常较小可以忽略不计的是（ ）热阻；、热流体的、冷流体的热阻；、冷热两种流体的热阻；、金属壁的热阻。精馏选择题若某精馏塔的操作回流比，低于其原设计的最小回流比，则该塔能否操作？（C）A、能；B、不能； C、能，但产品组成不等于设计值； D、这种提法不正确沸点分别为 tA 和 tB的二元混合液，设 A 为易挥发组分，则 该 混 合 液 的 泡 点 t 与 tA,tB 的 关 系 如 何 ？（C）A、ttA；B、ttB；C、tAttB；D、t=tA。2）的容器，有两个底面积分别为A1 和 A2（且 A1A2PA1盛有高度相同的同样液体，则容器底部所受的压力2时应提高，当 与 相差不大时应提高，若

19、各项热阻中污12。垢热阻最大应3某 12 型（一壳程， 2 管程）折流换热器，由参数P、R 查得温度差校正系数 =0.6，这表明该换热器设计，或操作，可采用以提高 值。4工业上通常使用饱和蒸汽作加热介质，其主要原因是 A大， B 是加热温度可通过调节。5 流 体2 在 25 2.5mm的 管 内 湍 流 流 动 时=100w/m .K，若改用 19 2mm的钢管，且流量不变，则 =。6有两台同样规格的列管换热器，用水冷却某种气体，16如气、液流量和进口温度一定， 为使气体温度降到最低，合理的流程是使气体走壳程，两个换热器串联，两种流体逆流操作。在列管换热器中安装隔板使流体折流，目的是以提高K值

20、，设计中管内液体的流速一般取m/s，常压气体 u=m/s（管程）。8列管换热器由单管程改为多管程则u增加，K也增加，Q不一定显著增加，?tm减小，因此是否采用多管程换热器视具体情况而定。9在列管换热器中用水冷凝氧化氮气体，应安排氧化气体走壳程。10流体在弯管内强制湍流时的 值比直管 大 ，其原因是 离心力而造成二次环流 。11某并流操作的间壁式换热器中，热流体的进出口温度为和平共处， 冷流体的进出口温度为 和 ， 此 时 传 热 平 均 温 度 差 tm=。答案： 41.6K12某大型化工容器的外层包上隔热层以减少热损失若容器外表温度为500而环境温度为20采2用某隔热材料。其厚度为240mm

21、=0.25w/mk此时单位面积的热损失为（）。答案： 500w13将单程列管式换热器改为双程的作用是（），但这将使（）减小，（）增大。答案：提高管内 ，tm，阻力。14化工生产中加热和冷却的换热方法有（）、（）和（）。答案：直接换热、间接换热和蓄热换热15在热交换过程中， 当间壁两侧流体稳定变温传热时，两流体间的相互流向有：并流、逆流、折流、错流。16稳定热传导是指 传热系统中各点的温度仅随位置变 不随时间而改变。 对 于 间 壁 式 换 热 器 ： m1Cp1(T 1-T 2) =m1Cp1(t2-t1)=KA tm 等式成立的条件是：稳定传热 、 无热损失 、 无相变化。18稳定热传导是指

22、传热系统中各点的温度仅随 位置变，不随 时间 而改变。19一列管换热器， 列管规格为 .0，管长 m，管数根，则外表面积，而以内表面积计的传热面积17。20、两种流体在管壳式换热器中进行传热，为腐蚀介质，而无腐蚀性。流体应走管程。1气相中的物质扩散系数随温度的降低而，随压力的增加而，若液相粘度增加， 则扩散系数。2吸收过程的物理基础是， E，m3当温度升高时， H。而当压力增加时， H 、 E， m，三者的关系式为，。4 在某吸收系统中，已知 ky=3.8 10-4kmol/m2S，kx=1.25 10-2kmol/m2S ， 平 衡 关 系y=x ， 则K y=，此气体是易溶气体，此过程属于

23、气膜控制，欲强化此过程应提高气速。(K y=1/(1/k y+m/kx)，气相传质总5脱吸时，液相传质总推动力为 x-xeyi-y 。-yx-xA，6相平衡与吸收过程的关系是：B，C。HK L ；7已知 P、C、m、H ，填写以下关系式： K G =K = m K= P k= C k气相，气体流量8对易溶气体，传质阻力主要在的大小及湍动情况对传质总阻力的影响较大；对难溶气体，传质阻力主要集中在液相，吸收剂流量的大小及湍动情况对传质总阻力的影响较大。9在操作温度和压力一定的情况下，当 V、Y 1、Y2 及 X 2 不变时，若 L 减少，则操作线将小接近平衡线，两相间的传质推动力将减，设备费用将增

24、高。10一逆流操作吸收塔，塔底、塔顶的气液相浓度分别为 Y1、X1和 Y2、X2，其平衡关系为 Y=mX ，则此装置中发生吸收的条件是YmX或 XkL 属控制。 k Y5平衡蒸馏与简单蒸馏相比， 其分离效果平衡蒸馏 。本块板的液相组成6精馏过程的操作线方程代表和 下一块板的气相组成之间的关系，此关系由物料衡算 导出，推导时的重要假设是恒摩尔流。7回流的目的是构成汽液两相接触传质的必要条件 。R 增加，则所需的8精馏过程中，若其它条件不变，理论板数 减少，塔釜再沸器的热负荷增大，塔顶产品的组成提高 。上升；若9若 R 不变， q 减小，则所需理论板数塔底再沸器的热负荷不变， q 值减小，则所需的

25、理论板数 上升 ，精馏塔的热量消耗 不变 。10气体在塔内依靠推动，穿过每块塔板或填料层，而液体依靠作用流经每块塔板或填料层。11引起溢流式塔板发生降液管液泛的原因有 气体流量 ，液体流量 ， 液沫夹带 。12填料塔内液体为分散相，气体为连续相。13对于处理量小，或所需的塔不大时，应选用 填料塔 。14当气体吸收过程中， 有较多溶解热和反应热需用盘管冷却器移走热量时，宜采用板式塔。15当精馏操作时，物料有少量聚合物生成时，最好采用塔。16在一个大气压84时苯的饱和蒸汽压P1 =113.6kPa甲苯的饱和蒸汽压 P2 =44.38kPa苯 甲 苯 混 合 溶 液 达 于 平 衡 时 液 相 组

26、成 x=（）气相组成 y=（）相对挥发度 =（）。0.9232.56答案： 0.82317某泡点进料的连续精馏塔中，进料组成xf=0.35,系统的平均相对挥发度 =2.44,当 xD=0.95 时，达到此分离要求的最小回流比 R=()。答案：1.7518某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.75x+0.225 ，则该塔的回流比R=()，馏出液组成xD=（）。20答案：3.0 ，0.9019精馏操作的依据是（）。实现精馏操作的必要条件包括（）和（）。答案：混合液中各组分的挥发度差异。塔顶液相回流塔底上升气流20已知精馏段操作线为y=0.75x+0.24,则该塔的操作回流比，塔顶产品组成

27、xD =。答案： R= 30.9621具有最大正偏差的溶液，在x 图上蒸气压出现点；而在 tx y 图上温度出现点，在该点点，在 yx 图上出现时，气液相组成。22在汽液相平衡的t-x-y 图中，沸点与液相组成关系曲线，称为，沸点与汽相组成的曲线，称为。23某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.75x+0.225，且塔顶产品量为 kmol.h 1,则馏出液组成 ，塔顶上升气量。24精馏操作的依据是。实现精馏操作的必要条件包括。和21判断题：1、国际单位制中功、热、能三个物理量的单位分别是公斤米、大卡和焦耳。 （）答案：2、流体在等直径的导管中做稳态流动时由于流动有摩檫阻力损失因此流体的

28、流速沿管长而逐渐减小。（）答案：3、设备内的真空度越高， 即绝对压越大。（）答案： 4、离心泵的出口阀关闭，其流量为零，则所需要的轴功率也为零。（）答案：）5一般气体都属于牛顿型流体。 （* 答案 *6一般情况下气体的粘度随温度的升高而增大（）；液体的粘度随温度的升高而减小。（）答案* ; 7离心泵启动时，为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为流量增大而功率增大。 （）8离心泵的特点之一是有很大的操作弹性，能在相当广泛的流量范围内操作。 泵的铭牌上标明的数值是该泵在效率最高点上的性能。 （ ）9在相同设备条件下，密度越大，粘度越小的流体越容易形成湍流状态。（）答案： 10若将同一转速的同一

29、型号离心泵分别装在一条阻力很大，一条阻力很小的管路中进行性能测量时，其测出泵的性能曲线就不一样（）。其实际供给管路的最大流量也不一样（）。答案：11在稳定流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。（）答案： 只是 Re 的函数，12流体作层流流动时，摩檫系数而与管壁的粗糙度无关。 （）答案：13流体在圆管内流动阻力主要有沿程阻力和局部阻力。（）答案：14离心泵随着流体流量的增大而扬程下降。（）答案：15离心泵开泵之前要先灌液， 目的是防止气蚀现象发22生。（）答案：）16滞流内层的厚度随雷诺数的增大而增厚。 （* 答案 *Re（）；17当量直径 de，既可用来计算雷诺数也可用来计算非园形管子

30、的截面积。 （）* 答案 * ; 18化工单元操作是一种物理操作， 只改变物质的物理性质而不改变其化学性质。 （ ）19流体在园管内作稳定流动时， 其流速管径的一次方成反比。（ ）* 答案 *、金属和非金属的导热系数都随温度升高而减少。（）答案：）2、在稳态传热中凡热阻大处其温差也大。 （答案： tm 都比逆3无相变的折，错流换热器，其平均温度差流时为小。（）答案 *（）4凡稳态的园筒壁传热过程，单位时间单位面积所传递的热量相等。（）答案 * 5求换热过程的平衡温差时， 当 t1/t22 时，必须用公式 tm=t1 -t2）/ln(t1-t2)计算，而当 t1/ t22时，则可以用 tm=（t

31、1+t2） /2 计算。* 答案* （ ）6在稳定的多层平壁导热中，若某层的热阻较大，则这层的导热温度差就较小（）。答案： 7强化传热过程最有效的途径是增大对流传热面积，提高传热温度差。（）答案： ），而对流8 导热系数是物质的一种物理性质（传热系数也是物质的一种物理性质（）* 答案 *（）；（）9、间壁一边流体稳定变温，而另一边流体恒温时，其传热平均温度差的大小与流体的流向有关。 （ ）10热量传递过程的规律与流体流动过程相似， 流速越大，则其过程的阻力越大。 （ ）11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。（）23答案：12传热系数是物质传热能力的标志，一般情况下，金属

32、的传热系数较大，非金属的传热系数较小。 （ ）答案：1、加压和降温可以提高气体的溶解度故加压降温有利于吸收操作。（）答案：2、在吸收塔中溶质气体在混合气中的分压大于与吸收剂中溶质浓度成平衡分压时则发生解吸。（）答案：3对于逆流操作的填料吸收塔，当气速一定时，增大吸收剂的比用量（即液气比） ，则出塔溶液浓度降低，吸收推动力增大。（）答案： 4鼓泡吸收是气体分散成气泡通过液体，因此，气体为分散相，液体为连续相。 （）答案：5相平衡常数 m 值愈大，则表明该气体的溶解度愈小。（）答案：6 享利定律的表达式之一为 p=Ex,若某气体在水中的亨利系数值很大， 说明该气体为易溶气体。（ ）8、在吸收塔中，

33、溶质气体在混合气中的分压，大于吸收剂中溶质浓度在气相的平衡分压时， 则发生解吸。（ ）9、对于大多数气体的稀溶液，气液间的平衡关系可用亨利系数值（ p e/x）随温度的升高而减小；而溶解度系数（ c/p e）则随温度的升高而增大。 （ ）10工业上一般吸收是在吸收塔中进行的。 象传热一样气液间逆流操作有利于吸收完全，并可能获得较大的吸收推动力。 （ ）1、精馏设计时若回流比R 增加并不意味产品D 减少精馏操作时也可能有类似情况。 （）答案：2、在一定压强下液体混合物没有恒定的沸点。（）答案：3、在 t-x-y 图中，气相线与液相线离得越开，表示该系统越容易分离，若气相线与液相线重合，则不能分离

34、。24（）答案： 4、精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。（）答案：5精馏过程中， 物系的操作线随回流比的改变而改变，（）平衡线也随之而改变。 （）答案：；6 连续精馏塔中， 中间进料的目的是获得较纯的易挥发组分和较粗的难挥发组分。 （）答案：7对于理想二组分体系，若平均相对挥发度为1，则不能用普通精馏方法分离。 （）答案：8在乙醇一水溶液的沸点一组成相图中有一个恒沸点M ，该点的温度比任何组成下溶液的沸点都高。（）答案 *9若过热蒸汽状态进料，线方程的斜率0；（ ）答案 *是10、采用大的回流比时，精馏塔所需的理论板数减少（ ）；当全回流时，则所需的理论板数为零。 （

35、 ）25问答题：、学习流体流动与输送，你认为应解决一些什么问题？答案：学习流体流动与输送， 一般应解决以下问题：（） 合理选择流体输送管道的管位。（） 确定输送流体所需的能量和设备。（） 流体流量测量和速度、体积和质量流量、压力，以及控制。（） 流体流动的形态和条件，作为强化设备和操作的依据。2、 某车间用水量由水塔稳定供给（如图示） 。现若将出口阀 A 关小，其流量有无改变？为什么？水* 答案 *u=2g(Z-当阀门 A 关小时， hf ，但 Z 不变，Z则 u,d不变则 V即流量变小。A1、 在化工生产中传热有哪些要求？答案：传热一般有两方面的要求： 尽量使传热情况良好 , 即要求高的传热

36、效率 ,以减少设备尺寸；尽量避免传热 , 即隔热的传递。2、什么是稳定传热和不稳定传热?* 答案 *在传热过程中，传热面上各点的温度不随时间变化，称为稳定传热。稳定传热时，传热速率为定值。反之，若传热面上各的温度随时间而变， 则为不稳定传热 .不稳定传热时，传热速率也随时间而变。3、 传热过程应采取哪些途径？答案： 根据 q=KAt方程，指任一个 K 、A、t都能提高强化传热。增加传热面积， 如在管内外壁装上翅片， 采用螺旋管或粗糙管代替光滑管。增大传热温度 t 可采用逆流操作，因为 t逆大于 t并，提高热流体或降低冷流体的温度。26提高传热系数 K （省略一部分公式），故要提高 则提高 u，

37、在传热管中由单程改为多程，对蛇管中加入搅拌或管道上加锣纹圈、 夹套内加挡板等， 还可以采用导热系数大的流体做载热体。1、什么叫吸收操作？举例说明吸收操作在化工生产中的应用。答案：利用混合气体中各组分对某溶剂具有不同的溶解度，从而使气体混合物得以分离的过程。 例如焦炉气中氨的分离， Hcl 气体用水吸收生产盐酸，合成氨工业中用铜氨溶液吸收原料气中的 CO、CO 2、 H2S 等有害气体。 3、（5 分）什么叫吸收操作？举例说明吸收操作在化工生产中的应用。答案：利用混合气体中各组分对某溶剂具有不同的溶解度，从而使气体混合物得以分离的过程。 例如焦炉气中氨的分离， HCl 气体用水吸收生产盐酸， 合

38、成氨工业中用铜氨溶液吸收原料气中的 CO 、CO2、H 2S 等有害气体。2、吸收与解吸在什么情况下发生？从平衡线与操作线的位置加以说明。答案：当混合气中溶质 A 的分压大于与溶液中溶质 A 浓度成平衡的气体分压时（ PPe），发生吸收过程；反之，当 PPe 时，发生解吸过程。显示在相图中，操作线在平衡线的上方， 为吸收；操作线在平衡线的下方，为解吸。1、 试分析精馏过程中回流比对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。答案：回流比有两个极限全回流时达到一定的分离程度需要的理论层数最小（设备费最低） ,但无产品取出，对工业生产无意义；最小回流比时，需要无限多的理论板层数，设备费为无限大，

39、随回流比加大， NT 降为有限数， 设备费降低， 随 R 加大，塔径、换热器等设备加大，且操作费加大。 操作回流比 R 应尽可能使设备费与操作费总合为最小，通常取 R=（1.12）Rmin。、为什么操作需要塔顶回流？答案：主要是为了使精馏塔保持稳定操作。273、精馏操作中，加大回流比时，对塔顶产品有何影响？为什么？* 答案 *当精馏塔的塔板数已固定， 若原料的组成及其受热状况也一定时，则加大回流比 R 可以提高产品的浓度 （因操作线改变），但由于再沸的负荷一定（即上升蒸汽 V 一定），此时 R 加大会使塔顶产量下降 因 V= （R+1）D，而 R则 D，即降低塔的生产能力。4 什么叫精馏操作？

40、举例说明精馏过程在化工生产中的应用。答：利用液体混合物中各组分具有不同的沸点 （或挥发度），将液体均相混合物经过多次部分汽化和多次部分冷凝，使液体混合物得以分离的操作。将石油精制为汽油，煤油，柴油，沥青等。从煤焦油中提取苯，甲苯，二甲苯等。5全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般适宜回流比为最小回流比的多少倍？答案：全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。开工时为不稳定过程， 多采用全回流操作。 最小回流比，是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷。 是选择适宜回流比的依据。一般适宜回流比是最小回流比的1.32.0 倍。6、 简单蒸馏与精馏有什么相同和不同？答案：它们同属于蒸馏操

41、作。简单蒸馏是不稳定操作 , 只能得到一种产品 ,产品无需回流 ,产量小 .精馏过程是连续稳定过程 ,在塔顶、底可获得两种产品 ,产品必须有回流 ,产量大。7精馏塔进料量对塔板层数有无影响？为什么？8有 A、B、C、D 的四元理想溶液， 其中 D 有腐蚀性，A、B 的量少但难分离， 试考虑其合理的精馏流程 (简述理由 )。解: D 有腐蚀性，宜先分出， 、最难分离，易最后，且量小，塔径小，塔板多，耗热能小。四、作图题（ 10）根据以下的浓度气体吸收流程， 分别作出平衡线和操作线示意图，设洗手液最初不含溶质。2829计算题：1、（14 分）用离心泵将水由水槽送至水洗塔中，水洗塔内的表压为 9.8

42、07 104N/m2，水槽液面恒定，其上方通大气，水槽液面与输送管出口端的垂直距离为 20m，在某送液量下， 泵对水做的功为317.7J/kg ， 管 内 摩 檫 系 数 为0.018，吸入和压出管路总长为110m（包括管件及入口的当量长度，但不包括出口的当量长度）输送管尺寸为 1084mm，水的密度为 1000kg/m3。求输水量。答案:Z112g+(p /)+(u/2)+w=Z 2g+(p2/ )+(u22/2)+ hf1-2已知数据 : Z 1=0;P1( 表 )=0;u1 0;-3W=317.7J/kg Z 2=20m; =1000kg.mp2=9.807 104N.m-2(表);简化

43、上式:2又W=Z g+(p/ )+(u/2)+ fhz2 hf1-2= lu22/2d=9.9u22所 以 :317.7=9.81 20+9.807104/1000+u222210.4u22=23.43;/2+9.9u以:u=1.5m/s-1所3-1V=( /4)D2u3600=0.875 0.12 1.5 3600=42.41m /h;2(12 分)用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为 9.807 104N/.m2 ,水槽液面恒定 ,其上方通大气 ,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为 15m,在某送液量下 ,泵对水作的功为 317.7J/kg，管内摩擦系数为 0.018，吸入和压

44、出管路总长为 110m(包括管件及入口的当量长度 , 但不包括出口的当量长度 )输送管尺寸为 1084mm,水的密度为 100。求输水量为多少。* 答案 *已知数据：Z=0 ；P(表)=0；u0；W=317.7J.kg；Z=15m ； p=9.807 10N.m(表)；=1000kg.m简化上式：又10.4u=72.45u=2.64V=( /4)D u 3600=0.785 (0.1)303、(10 分) 某流体在管内作层流流动,若体积流量不变 ,而输送管路的管径增加一倍,求摩檫损失而引起的压力降有何变化 ?2以 及答案: 根据泊氏方程: -P=32u l/d( /4)d11=( /4)d22

45、=Vs即 21已知 :d2= 2d1则:1/ 2= d2221原工况 : -P111 1 21/ d=4u =u /4=32ul / d2现工况 : -P22222=32ul / d121因为 : 2 12/4=l =lu =ud = 2d将上述各项带入并比较 :现/原:P2/ P1=1/16答:因摩檫而引起的压降只有原来的1/16.4（15 分）现有一台离心泵，铭牌上标出允许吸上真空度 Hs=6m,用来输送 20的清水，已知吸入管路的全部阻力损失为 1.5m H2 O, 当地大气压为 10m H 2 O，若省去泵入口处的动压头。试计算此泵的允许安装高度 Hg 为多少米？解： Hg=H s-U

46、12/2g- hf0 -1=6-1.5=4.5m安装高度为 4.5m 。5、（15 分） 封闭容器内贮有密度为 1060kg/m3 的热盐水溶液，溶液的饱和蒸汽压为 0.48千克（力） /厘米 2，溶液上方的绝对压力为 0.6千克（力） /厘米 2。要用一水泵从容器中抽出此溶液， 所选用泵的允许吸上真空度为 0.5米 。求其安装高度 米。吸入管线内的压头损失估 计为 0.5 米 ， 性 能参 数： Pa=10.33米 水柱 ，3Pv=0.24米水柱 ，水的密度 =1000Kg/m.解：泵性能表上所列的允许吸上真空度是按下列条件规定的：水柱 现在使用的条件如下：2=6米水柱 2=4.8米水柱 P

47、a=10.33米水柱 ，Pv=0.24米P a=Ps=0.6千克（力） /厘米P v=0.48 千 克 （ 力 ） / 厘 米吸上真空度校正原则如下： 作用于液面上的压力比规定减少多少 米水柱 ，或饱和蒸汽压增大多少 米水柱 ，则允许吸上真空度也减少多少 米。原来规定条件下的允许吸上真空度 Hs=5.0米，经校正后的值为：H s=Hs （ 10.336 ） （ 4.80.24） =5.04.334.56 = 3.89米31用此校正后的 H s 代替式 2-25 中之 Hs，求得允许安装高度为：Zs 允 许 = 3.89 （ 1000/1060） 0.5 =3.670.5 = 4.17米求得的高

48、度值为负， 表示所选的泵要装得使其入口位于液面以下，才能保证操作正常。为安全计，将入口再降低 0.5米 。所以：安装高度 = 4.170.5= 4.67米 （可取为4.7米）分)密度为3的盐水，以 20m3h 的6 (201200kg/m流量流过内径为 75mm 的无缝钢管。两液面间的垂直距离为 25 m，钢管总长为 120m，管件、阀门等的局部阻力为钢管阻力的25。试求泵的轴功率。假设： （1）摩擦系数 0.03；（2）泵的效率 0.6* 答案 * 1 2 2 11HZ/2P /2P2/ g+Hf1P2ZPH Z2Hf25Hf（ /d /2） 1.25） /A 20/ （ 36000.785

49、（ 0.07 5）Hf（ 0.03 120/0.075 1.258/（ 29.81） 1.25 4.840m 盐水柱N QH 20/3600 1200（254.84）9.81 0.6=3.25 KW7（15 分） 密度为 1200kg/m3 的盐水 ,以 25m3/h 的流量流过内径为 75mm 的无缝钢管 .两液面间的垂直距离为 25m,钢管总长为 120m,管件、阀门等的局部阻力为钢管阻力的 25%.试求泵的轴功率.假设(1)摩檫系数=0.03;(2)泵的效率 =0.6 答案 : 4.43kwHZ/2P /P2/ g+Hf0，P1P2Z10，Z 225m， 10， 2H Z2Hf25Hf/

50、2) 1.25 /A25/（36000.785 （0.07 5）2Hf （ 0.03 120/0.075 1.572/(29.81)7.55m 盐水柱NQH /2/2 1.25 3225/3600 1200 （ 25 7.55 ）9.81/0.6=4435w=4.43kw8、（13分）如图，为一水洗塔流程。已知，一储水槽内压力为 300KN/m 2，塔内水储距水槽液2面 20m，用 573.5的钢管输送。 管线总长100m（包括管件当量长度） ，送水量15m3/h ， 2塔 内 水 管 出 口 处 压 力2250KN/m ，已知管路摩擦系数 =0.027，水泵效率为 70% ，求泵的轴功率。2

51、解 ： z1=021P2=2250kN/m2z =20P =300kN/mu=V/A=15/3600*0.785*0.05 2=2.12m/s列柏努利方程：22z1 +P1/ g+u/2g+he=z2+P2/ g+u2/2g+hf22/0.05*2*9.18=13.21mH 2Ohf= l/d.u/2g=0.027*100*2.12H=22 z2+(P2-P1)/ g+u2/2g+hf=20+(2250-300)/1000*9.18+2.12 /2*9.18+13.21=33.67mH2ON=QH g/ =15*33.67*1000*9.18/3600*0.7=1.84kw9、（分）用泵将比重

52、为0.85 的液体从低位槽打到高位槽。低位槽距液面高 2m，管子出口距液面高20m，管路阻力损失为 J/kg，入口管径为 4.5mm，出口管径为 4 mm，求泵有效功率 .10、如图，用泵将水池中的水打入高位槽，已知管子为Pa33.5 3.25mm 的铜管，泵的吸入44管路的阻力损失为 10J/kg。压头管路中阻力损失为 50J/kg。管中压力表流速为 1.5m/s，试求：1）真空表真空表12m和压力表的读数； 2）泵的轴功率0.2m（泵的效率 =70%）；3）单位重Pa3222m量流体获得的外加功。11解：1）在 1-1 和 2-2 截面间方程，1以1-1为基准面； 2g+P2/22/2+h

53、f1-2Pa/2=z+uPa/ =2*9.81+ 2P/ +1.5/2+10Pa-P2=30.745*102=30745Pa(真空度 )1-1 为基准面；在 3-3 与 4-4截面间列方程，仍以z3g+P3/ 22+u3/2= z4g+P24/ +u4/2+hf3-4 +502.2*9.81+ P3/ +1.5/2=12*9.81+Pa/P3- Pa =145.01*102Pa=14501(表压 )2）在 1-1 和 4-4 截面间列方程，以1-1 截面为基准；3322z1g+P1/ +u1/2+W= z 4g+P4/ +u4/2+hf1-4式 中 ，z1=0 ， z4=12mP1=P4u1=

54、u2.hf1-4=10+50=60J/kgW=12*9.281+60=177.72J/kgN=GW/ =H=W/g=177.72/9.81=18.12mH 2O11某离心泵输送 50的水，流量为 0.697m3/min，吸入管的内径为 75mm，吸入管的总阻力为 2mH 2O，该泵的安装高度 Zg=3m，当地大气压为 740mmHg，设水的密度可取为 1000kg/m3，问该泵能否正常输水？否则，应采取什么措施， 以保证正常操作？ （已知泵的允许吸上真空高度 Hs 允 =5.75m ， 50 时水的饱和蒸汽压1.258mH2O。）解：Zg=Hs 允 -u12/2g-hfH-(10-H g)-(

55、H v-0.24)=5.75-(10-740*10/760)-(1.258-0.24)=4.8m2u1=(0.697/60)/ (0.075)/4=2.73m/s Zgmax=4.8-2.63/2*9.81-2=2.44m因为实际安装高度大于最大安装高度，会发生汽蚀，此泵不能正常输水。采取措施： 1）将泵的安装高度降低，使实际安装高度小于 2.44m；2)降低进水管的阻力损失 hf：a.减小管路长度，即使泵尽量靠近水源 ;b.加大管径，使水流速降低;c.尽量减少进水口水管上的管、阀件。1(14 分)有一壁厚为 10mm 的钢制平壁容器 ,内盛 80的恒温热水 ,水对内壁面的对流传热系数为240

56、w/m2.k.现在容器内表面覆盖一层导热系数为0.16 w/m2k、厚度为 50mm 的保温材料 .保温层为 10的空气所包围 ,外壁对空气的联合传热系数为 10w/m2.k.试求：(1)每小时从 m2 面积所损失的热量kJ/h.m2；(2)容器表面的温度T(钢材的导热系数为:45W/m 2.k)。答案：1.q=K tmtm=80-10=70K=1/(1/ +1/ i+b1/+b2/2)=2.399w/m.k; q=2.399 70=167.9w/m;每小时散热量 qh=3600168/1000=604.4kJ/m.h;2.q= i(80-Tw) 80-Tw=167.9/240=0.7 所以

57、:Tw=79.3.342、(15 分) 在内管为 180*10mm的套管换热器中 ,将流量为 3500kg/h 的某液态烃从 100冷却到 60,其平均比热 c=2.38kJ/kg?K, 环隙走冷却水 ,其进出口温度分别为 40和 50,平均比热 c=4.174 kJ/kg?,基于传热外面积的总传热系数 K= 2000w/m?K, 且保持不变 ,设热损失可以忽略 .试求 :冷却水的用量 ; (2) 计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长 .答案 :冷却水用量 W=7982kg/h t逆=(50-20)/ln(50/20)=32.75 t并=(60-10)/ln(60/10)=27.93Q

58、=333200KJ/hA 逆 =1.41m所以 l=2.5mA 并 =1.66m所以 l=2.93m3.(12)有一列管式换热器，传热面积为 100 平方米，用作锅炉给水和原油之间换热。已知水的质量流量为550kg/min,进口温度为 35，出口温度为 75，油的温度要求由 150降为 65,传热系数为 K=250W/m K, 问如果采逆流操作此换热器是否符合要求？4(10 分)在换热器中，热水流量为 2000Kg/h，冷水流量为 3000Kg/h，热水进口温度 T1=85，冷水进口温度t1=15，如要求将冷水加热到 t2=35，求采用并流和逆流时的平均温差，冷，热水的平均比热可认为相等。解：

59、 G1 C(T 1-T 2)=G 2C(t2-t1)2000（85-T 2）=3000(35-15)得 T2=55并流时855515 35-7020tm=(70-20)/（ln70/20）=39.9逆流时 85 55 35 15-5040tm=（ 50+40）/2=455、（10 分）外径为 100mm 的蒸汽管外包一层厚 80mm、导热系数为 w/m.k的绝缘材料 ,管外壁温度为 T 1, 每米管长的热损失为 Qw/m, 试求绝缘层外壁温度 T2. (设管外壁与绝缘层接触良好 )35答案： Q=2（T1T2）/ln（r2/r1）所以：T2= T1-Q ln（r 2/r1）/2 = T1-Q/

60、 ln（ 0.13/0.05）/（2*3.14）= T1-0.152Q/ 6、（12 分） 100的水蒸汽在管壳式换热器的管外冷凝，冷凝潜热为2258.4KJ/Kg ， 总 传 热 系 数 为2039w/m.?k，传热面积为12.75m2， 15 的冷却水以2.25 105kg/h 的流量在管内流过，设总传热温差可以用算术平均值计算，求水蒸气冷凝量kg/h？答案： Q=Gc*Cpc （T2T 1）= KAt，mT= 10015 + 100/253Q=2.2510 4.18 10 （ T215 ） /3600=2039 12.75 （185T2）/2T 2=23.1Q=203912.75 （18