化工单元操作（课程）

本文格式为Word版，下载可任意编辑——化工单元操作（课程）考试样卷A

一、填空题（3×15=45分）

1.在滚动系统内，处在同一水平面上的各点的压力(一定或不一定)()不相等。2.蒸发操作按压力分为()和()，后者主要用于热敏性混合物分开。

3.离心泵的安装高度必需()允许安装高度，否则将发生()现象，它是由于被输送液体在泵体内()造成的。

4.加强对流传热的关健是()的厚度，譬如，()流速，()改变流向。5.对于表面气化控制的枯燥过程，要改变枯燥速率，应改变()；对于内扩散控制的枯燥过程，要改变枯燥速率，应改变()。

6.对空气进行预热的目的是()。由于经过预热，空气的()升高了，()下降了。

7.流体的滚动型由()判定，当其值大于4000时为()；其值小于2000时为()。

8．为了俭约加热蒸汽用量，人们经常采用()蒸发。但效数越多，()越高，因此并不是效数越高越好。

9．Q=KAΔt中，Δt表示()。Q=λAΔt/δ中，Δt表示()。Q=αAΔt中，Δt表示()。10．用水冷凝乙醇蒸汽，则该换热器的传热系数接近于()一侧的对流传热系数，换热面的温度接近于()的温度。

11．厚度为200mm的砖壁，在其内外壁温度差为400K时，其每平方米砖壁的导热量为1600W/m2，则该砖壁的导热系数是()W/m·K。

12．让不饱和空气与只含非结合水的物料相接触，则平衡含水量()。13．蒸发器由()室和()室构成，前者的作用是()供热；后者的作用是()。14．对于不饱和的湿空气来，其干球温度()湿球温度()露点温度。15．制造换热器的材料的导热系数应当()越好；保温材料的导热系数应当()越好。

二、判断题（2×5=10分，正确者打√；错误者打×）

1．流体总是由高向低滚动的。()2．恒温传热一定是稳定传热。()3．用不饱和空气枯燥含有结合水的湿物料，则平衡含水量一定为结合水份。()4．两物体间的传热必需借助于一定的介质才能实现。()5．在常温下，蒸发是不能进行的。()

三、在单效蒸发器中，每小时将1500kg的某水溶液从10%（质量分率，下同）连续浓缩至30%。已知，原料液的比热为3.77kJ/kg·K；在操作压力下，蒸发器内溶液的沸腾温度是80℃、水蒸汽的冷凝潜热为2320kJ/kg；加热蒸汽的冷凝潜热为2204kJ/kg；蒸发器的热损失为1200W。试求：⑴水份的蒸发量（5分）

⑵原料液的进料温度为80℃时，加热蒸汽的耗量（5分）

四、一单壳程单管程列管式换热器，由长3m,直径为Φ25×2.5mm的钢管束组成。苯在换热管内滚动，流量为1.5kg/s，由80℃被冷却到30℃。冷却水在管外滚动，进口温度为20℃，出口温度为50℃。已知水侧和苯侧的给热系数分别为1700W/m2·K和900W/m2·K，苯的比热为1.9kJ/kg·K,钢的导热系数为45W/m·K，污垢热阻和热损失均忽略不计。试求该列管换热器的管子数目。（20分）

五、在枯燥器中，将某物料从干基含水量（下同）0.15枯燥至0.01。已知枯燥器的生产能力为250kg湿物料/h(以枯燥产品计)；湿物料进口温度为15℃、出口温度为40℃；热空气的进口温度为90℃、湿度为0.0073kg水蒸汽/kg绝干空气；热空气的出口温度为50℃；热损失为3.2kW；绝干物料的比热为1.156kJ/kg·K；气温为18℃。试求：⑴绝干空气的消耗量。（4分）

⑵空气离开枯燥器时的湿度。（8分）⑶枯燥效率。（3分）

考试样卷B

一、名词解释：（2.5×4=10分）1．分子扩散

2．恒摩尔流假定3．填料层的比表面积4．泡沫夹带

二、填空：（4×10=40分）1．相对挥发度为2.45的物系在全回流下，用理论板精馏分开，测得xn＝0.4,则yn＝()；xn-1＝()。

2．在回流比、相对挥发度、进料组成及产品组成均不变的前提下，若进料状态不变而进料量增加，则所需的理论板数()（增加、减少、不变）；若进料量不变而进料状态改变，则所需的理论板数()（改变、不变）；

3．某低浓度吸收过程的气膜吸收系数kG＝9.87×10-7kmol/(m2·h·Pa);液膜吸收系数kL＝0.25m/h；溶解度系数H＝0.00150kmol/(m3·Pa)。则气相总吸收系数KG＝()；该过程为()膜控制过程。

4．在吸收相平衡图上，吸收操作线总是位于相平衡线的()(上方、下方)；解吸操作线总是位于相平衡线的()(上方、下方)。5．蒸馏分开的依据是()；吸收分开的依据是()。

6．欲得到一定浓度的溶液，易溶气体所需的分压()(高、低)，其依据是()定律。

7．理想溶液的组成为0.4，则其中A组份的挥发度为()(A组份的饱和蒸汽压为168kPa)；若此溶液为实际溶液，则其中A组份的挥发度为()(168、420、无法确定)。

8．在其它条件不变的状况下，增加液气比，则操作线()（远离、靠近）平衡线，吸收推动力()(增加、减少)。

9．()和()是精馏得以进行的必不可少的条件。10．雾沫夹带是()。液面落差主要受()的影响。

三、问题简答（每题5分，共10分）

1．填料分层装填的目的是什么？为了达到预期目的，还要使用什么设备？2．分析精馏塔连续稳定操作时，温度、压力及组成是如何分布的？为了控制塔顶馏出液的组成不变，可以如何实现？

四、计算题（40分）1．若连续精馏的操作线方程为：y＝0.75x＋0.2075，δ线方程为：y＝－0.5x＋1.5xF。试求：

⑴回流比（4分）；⑵馏出液组成（2分）；

⑶料液中气液两相的摩尔数之比(4分)。2．连续精馏分开某混合液，处理量为108kmol/h。相平衡曲线及有关数据见右图，试求：

⑴产品的流量及进料状态参数（5分）；⑵用作图法求取需要的实际板数，设总板效率为0.55(5分)。

3．在吸收塔内用清水吸收空气－丙酮中的丙酮。设操作压力为1atm、操作温度为20℃,混合气中丙酮的分压为45.5mmHg，混合气按纯空气量计为1400m3/h(操作状态)，水的用量168kmol/h,丙酮的回收率为98%，相平衡关系为Y*＝1.68X，气相总吸收系数KY＝0.4kmol丙酮/(m3·h)，空塔气速为1.442m/s,填料层的比表面积为204m2/m3。试求：⑴水的最小用量（8分）？⑵塔径（4分）；

⑶填料层高度。设所有填料表面均为有效（8分）。

流体滚动——测试题

选择题

1.常压下气体的密度可按理想气体状态方程式来计算。当式中的气体常数R=8.314kJ/（kmol·K）时，气体的压强的单位必需为（）。A、Pa；B、kPa；C、MPa；D、kgf/cm2

2.设备内绝压为300mmHg，其真空度为（）mmHg（当地大气压为750mmHg）。

A、450；B、1050；C、460；D、-450

3.一设备表压为460mmHg，另一设备的真空表读数为300mmHg，两设备的压强差为（）kPa（当地大气压为101.3kPa）。A、760；B、101.3；C、160；D、21.3

4.液体的温度升高粘度（）；气体的温度升高粘度（）。A、不变；B、减小；C、增大；D、不定

5.液体的密度与压力（），温度升高液体密度（）。A、无关；B、增大；C、减小；D、不定

6.压力增加气体密度（），温度升高气体密度（）。A、不定；B、增大；C、减小；D、不变

7.设备内表压为350kPa，其绝压为（）kPa（当地大气压为100kPa）。A、450；B、250；C、460；D、-450

8.流体的粘度越大，流体内部质点之间的内摩擦力（）。A、不变；B、越大；C、越小；D、不定

9.对不可压缩流体，当体积流量一定时，流速与管径的2次方成反比；若体积流量不变，管径减小一倍，管内流体流速为原来的()倍。A、4；B、5；C、2；D、1.75

10.流体的流量不变，将管径增加一倍，则雷诺数为原来的()倍。A、1/2；B、2；C、4；D、1/4

11.流体的流量不变，仅将管长增加一倍，则滚动阻力为原来的()倍。A、1/2；B、2；C、4；D、1/4

12.当雷诺数Re4000时，流体的滚动型态为()。

A、层流；B、定态滚动；C、湍流；D、非定态滚动

13.当气体压强增加一倍时，此时气体的密度为原来的()倍。A、1倍；B、2倍；C、4倍；D、8倍

14.空气在10℃时的粘度为()，100℃时的粘度为()。A、0.0219cP；B、5.12cP；C、55.3cP；D、0.0177cP

15.当流体在管内的流速改变时，阻力损失与流速的一次方成正比，管内的流体滚动型态为()。

A、层流；B、湍流；C、过渡流；D、自然对流

16.流体在圆形管内作层流滚动时，管中心处的流体质点流速为管内平均流速的()倍。

A、1/2；B、1；C、2；