化工基础复习题

钒冶炼班《化工基础》复习题一、填空题（每空1分）1.化工过程可以分为（化学反应）过程和（物理操作）过程。2.化工单元操作的研究对象是（化工生产过程中的物理操作）。3.化工单元操作按其遵循的基本规律不同可以分为（流体流动过程）、（热量传递过程）、（质量传递过程）、（热质传递过程）四类。4.物料衡算遵循的是（质量守恒定律）的规律。5.热量衡算遵循的是（热量守恒定律）的规律。6.平衡关系可以用来判断（过程进行的方向和限度）。7.过程在平衡状态是推动力为（零）。8.甲烷在320K和05MPa是的密度为（3.21kg/m3）。已知甲烷的摩尔质量为16kg/kmol.9.设备进出口测压仪表读数分别为30KPa(真空)和67KPa（表压），两处的压力差为（97）KPa。10.设备进出口的压强表读数分别为200KPa和400KPa，当地大气压为100KPa，则此设备进出口之间的压强产为（200）KPa。11.管路中安装弯头的目的是用来（改变流体的流动方向）。12.管路的连接方式主要有（法兰连接、焊接连接、螺纹连接、承插连接）四种。13.离心泵泵壳的作用是（汇集和导出液体的通道、能量转换的场所）。离心泵各代号IS指（单级单吸悬臂式离心清水泵）。15.当输送硫酸时，宜选用（耐腐蚀）泵，当输送油品时，宜选用（油）泵。16.离心泵启动前应将出口阀关闭，其目的是（将流量降低至零，启动功率最小，保护电机）。17.往复泵启动前应将出口阀打开，其目的是（防止泵缸内的压力过大）。18.离心泵启动前应该进行灌泵，其目的是（避免气缚现象）。20.蒸汽冷凝时，蒸汽属于（热）载热体，液体汽化时，液体属于（冷）载热体。21.常见的两种流体间进行热量交换的方式有（混合式、蓄热式、间壁式）三种。22.根据传热机理不同，传热有（传导、对流、辐射）三种方式。23.对流传热的热阻主要集中在（层流内层），温差主要集中在（层流内层）。24.对流传热的实质是（热传导与热对流的综合传热）。25.工业上常用的冷却剂有（水、空气）。26.工业上常用的加热剂有（饱和水蒸气）。27.非均相物系一般包括（分散相）和（连续相）。28.非均相物系的分离方法有（沉降）和（过滤）。29.当间壁式换热器两侧的对流传热膜系数差别很大时，总传热系数接近（对流传热膜系数较小）一侧的对流传热膜系数，壁温接近（对流传热膜系数较大）一侧的温度。30.在一间壁式换热器中，用饱和水蒸气加热水，则此时总传热系数接近（水）侧的对流传热膜系数，壁温接近（饱和水蒸气）侧的温度。31.粒子沉降过程分（加速阶段）和（恒速）阶段。沉降速度是指（加速阶段终了）时，粒子相对于流体的速度。32.精馏塔塔板的作用是（提供气、液相接触的场所）；回流的作用是（使塔连续稳定操作）。33..精馏塔在操作中常出现的不正常现象有（液泛；漏液；泡沫夹带）。34.精馏分离的依据是（各组分的挥发度）的差异，要使混合物中的组分得到完全分离，必须进行多次地（部分汽化和部分冷凝）。35..蒸馏是利用互溶液体混合物的（__沸点_）不同而进行分离的单元操作。36.精馏塔各塔板的温度自上而下逐渐（_增大_）（增大，减小或不变）。37.压力（增加.）温度（下降）将有利于吸收的进行。38.传质的基本方式有（分子扩散、涡流扩散、对流扩散）。39.吸收设备有多种形式，以塔设备最为常用，塔设备可分为（板式塔）与（填料塔）两大类。40..提高吸收速率可以采用（提高吸收系数），（增大吸收推动力）和（增大气液接触面积）来实现。41..吸收是利用气体混合物各组分在液体溶剂中的_（溶解度）不同而分离气体混合物的单元操作。42.要使吸收过程易于进行，采取的措施是（适当降温或加压）。43.吸收的逆过程是（解吸），温度（增高）,压力（降低）有利于该过程。44.影响干燥的因素主要有3个方面，即（湿物料），（干燥介质）和（干燥设备）。45.干燥按照其热量供给湿物料的方式，可分为（传导干燥），（对流干燥），（辐射干燥）和（介电介质加热干燥）。46.板式塔的气液接触方式（逐级接触），填料塔的气液接触方式（连续接触式）。47.（回流）是精馏连续稳定操作的必要条件。48.在全塔各板中，易挥发组分在气相中的浓度自下而上逐板（增加），而其在液相中的浓度自上而下逐板（降低），温度自下而上逐板（降低）。49.离心泵是完成（液体输送）操作的设备，旋风分离器是完成（含尘气体净化）操作的设备。50.过滤设备中，板框压滤机是（间歇）操作，转鼓真空过滤机是（连续）操作。二、选择题（每题1分）1.影响气体密度的主要因素是（C）A.压强B.温度C.温度和压强2.表示设备内真实压强的是（A）A.绝对压强B.表压力C.真空度3.当流体压强一定是，流体密度越大，液柱高度越（B）A.不变B.越小C.越大4.标准状态是指（A）A.0℃、1atmB.20℃、1atmC5.水及一般一夜在管路中常用的流速为（A）~3m/s1m~25m/s6.生产中的适宜流速是（C）时的流速。A.设备费用最少B.操作费用最少C.设备费用个操作费用的和最少7.在伯努利方程中，单位质量流体的静压能可以用（C）表示。B.C.8.用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液位高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道总阻力将（A）A.增大B.减小C.不变9.在圆形管道中，流速与管径的平方成（B）A.正比B.反比C.恒定10.在流量一定和管路总长一定时，管径增大一倍，损失的阻力为原来的（C）164C.1/3211.离心泵流量调节最简便的方法是改变（A）A.出口阀门的开度B.叶轮的转速C.叶轮的直径12.造成离心泵气缚现象的原因是（C）A.安装高度不当B.功率不够C.漏入空气13.离心泵启动前要注满液体是为了防止（B）A.汽蚀现象B.气缚现象C.减少启动功率14.离心泵铭牌上标明的是泵在（C）时的主要要性能参数。A.流量最大B.压头最高C.效率最高15.往复泵流量常采用（C）方法调节。A.出口阀的开度B.入口阀的开度C.旁路调节16.往复泵启动前要将出口阀（A），为了防止泵缸内的压力过大。A.打开B.关闭C.维持原状17.离心泵启动前要将出口阀（B），目的是使启动功率最低，保护电机。A.打开B.关闭C.维持原状18.为了防止汽蚀现象的发生，必须使泵的入口压强（C）所输送液体的饱和蒸汽压。A.小于B.等于C.大于19.为了防止汽蚀现象的发生，离心泵的实际安装高度应该（A）允许安装高度。A.低于B.等于C.高于210.离心泵吸入管路底阀的作用是（B）A.阻拦液体中的固体颗粒B.防止启动前充入的液体从泵内漏出C.避免出现汽蚀现象21.列管式换热器属于（B）换热。A.蓄热式B.间壁式C.混合式22.当工艺要求控制流体的终温时采用（B）为宜。A.逆流B.并流C.折流23.对黏度较大的液体加热时，采用（B）为宜。A.逆流B.并流C.折流24.为节省载热体的用量，采用（A）为宜。A.逆流B.并流C.折流25.提高对流传热系数最有效的方法是（B）A.增大管径B.提高流速C.增大黏度26.在下列过程中对流传热系数最大的是（A）A.蒸汽冷凝B.水的加热C.空气冷却27.为使换热器的结构紧凑合理，生产中常采用（C）A.逆流B.并流C.错流、折流28.当间壁两侧对流传热系数相差很大时，要提高传热速率应提高（B）对流传热系数最有效。A.较大一侧B.较小一侧C.两侧29.当间壁两侧对流传热系数相差很大时，传热系数接近（B）对流传热系数。A.较大一侧B.较小一侧C.无法估计30.当间壁两侧对流传热系数相差很大时，壁面温度接近对流传热系数（A）壁温。A.较大一侧B.较小一侧C.两侧平均值31.多层平壁传热过程中，总热阻为各层热阻（C）A.平均值B.之差C.之和32.不能强化传热的方法是（D）A.增加传热面积B.使流体在流动过程中改变方向C.降低冷却水温度获增大其流量D.降低蒸汽的饱和蒸汽压33.当二组分液体混合物的相对挥发度为（C）时，不能用普通精馏方法分离。A、B、2.034．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。A.质量流量B.体积流量C.流速D.静压能35.孔板流量计是(C)。A.变压差流量计，垂直安装。B.变截面流量计，垂直安装。C.变压差流量计，水平安装。D.变截面流量计，水平安装。36.下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。A．齿轮泵B.旋涡泵C.离心泵D.往复泵37．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。A．增加离心泵的排液高度。B.增加离心泵的吸液高度。C.启动前，泵内没有充满被输送的液体。D.启动前，没有关闭出口阀门。38．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。A.层流B.湍流C.可能是层流也可能是湍流D.既不是层流也不是湍流39．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。A.位能B.动能C.静压能D.热能40．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。A.逆流B.并流C.错流D.折流41．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。A．流量B.扬程C.轴功率D.效率42．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。A．固定板式换热器B.浮头式换热器型管换热器D.填料函式换热器43.流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。A.热传导B.对流C.热辐射D.对流传热44.流体在管内呈湍流流动时B。

≥2000B.Re>4000C.2000<Re<4000D.Re<200045.离心泵最常用的调节方法是（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车削离心泵的叶轮型管压差计指示液的密度（A）被测流体的密度。A.大于B.等于C.小于D.越大越好47.层流和湍流的本质区别是（C）A、流速不同；B、流通截面积不同；C、雷诺数不同；D、层流无径向流动，湍流有径向流动；48.选择下述流体在管路中常用的流速（1）、过热水蒸汽（D）（2）、水及一般流体（A）；（3）压强较高的气体（C），（4）、粘度较大的液体（B）；A、1-3m/s，B、-1ms,C、15-25m/s,D、30-50m/s49.离心泵铭牌上标明的是泵在（C）时的主要性能参数。A、流量最大；B、压头最大；C、效率最高；D、轴功率最小；50.关于传热系数K下述说法中错误的是（B）。A.传热过程中总传热系数K实际上是个平均值；B.总传热系数K随着所取的传热面不同而异；C.总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关；D.要提高K值，应从降低最大热阻着手；51.液体是气体的3倍进料，则q＝（C）。A.3B.1／4C.3／4D.1／352.精馏塔在操作中，最适宜回流比为最小回流比的（C）倍。A.2.0~B.~3.0C.~D.无法判断53.精馏过程是一个（D）过程。传热过程B.传质过程C.传热和传质同时进行的化学过程D.传热和传质同时进行的物理过程54.精馏是利用互溶液体混合物（A）的不同而实现分离的单元操作。A.饱和蒸汽压B.溶解度C.密度D.相对分子质量55.全回流时，下列各项正确的是（C）。A.L=0B.R=0C.D=0D.N=056.精馏过程是一个（D）过程。A.传热过程B.传质过程C.传热和传质同时进行的化学过程D.传热和传质同时进行的物理过程57.全回流时，下列各项正确的是（C）。A.回流为零B.回流比为0C.塔顶产品为零58.吸收是以气体混合物在某一溶剂中的（A）不同而进行的一种分离操作。A.溶解度B.密度C.饱和蒸汽压D.相对分子质量59.精馏塔生产中，若操作回流比小于Rmin，则（D）。A.回流量太小，操作无法进行B.若保证回流液量合适。操作即可进行C.操作可进行，但所需理论板数增多D.操作可进行但达不到规定分离要求60.含水湿物料与一定状态下的空气（非饱和状态下的）相接触，能被除去的水分为（C）。A、结合水分和非结合水分；B、平衡水分和自由水分；C、非结合水分和部分结合水分；D、部分平衡水分和自由水分；三、判断题（每题1分）（√）1.在确定液体的密度时，首先要确定的是液体的温度。（√）2.以液柱高度表示压强是时应说明液体的类型。（√）3.液体的黏度随温度的升高而减小。（√）4.雷诺数Re是判断流体流动形态的依据。（×）5.气体的黏度随温度的升高而减小。（√）形管压力计可以测量某一测压点的表压力。（√）形管压力计可以测量某一测压点的真空度。（√）8.用表压强和真空度表示压强时，应说明当时、当地的大气压强。（√）9.输送腐蚀性流体管路的法兰，不得位于通道的上空。（√）10.为了便于操作和安装检修，并列管路上的管件和阀门位置应错开安装。（×）11.在传热过程中只有温度变化的流体叫载热体。（√）12.在冷热流体的进出口温度一定时，逆流传热温差最大。（√）13.要求传热面积较小时，宜采用逆流。（×）14.由于逆流传热时传热推动力最大，因而生产中都采用逆流。（×）15.稳定传热是指换热器各位置温度都相等。（×）16.只有恒温传热才是稳定传热（√）17.有相变化的对流传热系数大于气体的对流传热系数。（×）18.当两流体的对流传热系数相差不大时，要提高传热系数，必须提高较小的对流传热系数。（√）19.换热器的壁温总是接近对流传热系数大的那一侧流体的温度。（√）20.固体壁的热导率越小，则导热阻力越大。（×）21.生产中保温材料应选用热导率教高的材料。（×）22.列管换热器内空间流体的出入口一端在封头，另一端在外壳。（√）23.蒸馏操作是利用互溶混合物中各组分沸点不同而分离成较纯组分的操作。（×）24.饱和蒸汽压较大的液体，其沸点较高。（√）25.饱和蒸汽压较大的液体，其沸点较低。（√）26.用相对挥发度可以预测溶液经蒸馏分离的难易程度。（×）27.用相对挥发度无法预测溶液经蒸馏分离的难易程度。（×）28.在精馏塔中，塔顶温度总是比塔底温度高。（√）29.在精馏塔中，塔顶温度总比塔底温度低。（×）30.在精馏塔中，自下而上，气相中轻组分含量越来越低。（√）31.在精馏塔中，自下而上，气相中轻组分含量越来越高。（√）32.回流的目的是使精馏操作稳定进行。（×）33.回流的目的是控制塔顶产品的产量。（√）34.回流液是蒸气部分冷凝的冷却剂。（×）35.在全回流下的回流比是最小回流比。（√）36.回流比为最小回流比时所需塔板数为无穷大。（√）37.离心泵铭牌上的流量是离心泵在最高效率下的流量。(√)38.在静止、连续、的同一种液体中，处在同一水平面上各点的压力均相等。(×)39.离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。(√)40.只要流动参数随位置变化就是不稳定流动。(×)41.连续性方程反映出流体流速与管子粗细的关系。（√）42.热量总是由高温自动地传向低温而不能相反。（×）43.转子流量计可以读出任何流体的流量。（×）44.用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在SI制中属层流范围，在cgs制中属湍流范围。（×）45.粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。（√）46.多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。（√）47.流体对流传热膜系数一般来说有相变时的要比无相变时为大。（×）48.多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热系数小，则该层的导热热阻大，推动力小。（×）49.若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。（×）50.在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。（×）51.对流传热系数是物质的一种物理性质。（×）52.总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。（√）53.精馏操作的依据是物系中组分间沸点的差异。（×）54.回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。（×）55.吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。（×）56.临界含水量是区分结合水分与非结合水分的分界点。（×）57.含结合水分为主的物质，为了加快干燥时间，可采取增加空气流速的办法。（×）58.任何温物料只要与一定温度的空气相接触都能被干燥为绝干物料。（√）59.气体的溶解度随温度的升高而减小，随压力的升高而增大。（√）60.苯和甲苯的混合液可视为理想溶液。（√）61.吸收中传质的极限是相互接触的两相之间达到相平衡的状态。（×）62.全回流条件下对应的理论塔板数最多。（√）63.一般流体有相变时的对流传热系数大于无相变时的对流传热系数。（√）64.气体的溶解度随温度的升高而减小，随压力的升高而增大。（√）65.气体的导热系数最小，因此有利于保温、绝热。（√）66.多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。（×）67.多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热系数小，则该层的导热热阻大，推动力小。（×）68.以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。四、简答题1.请简述压力的三种表示方法并说明他们之间的相互关系。答：压力可以用表压、绝对压强和真空度表示，表压=绝对压强-当地大气压真空度=当地大气压-绝对压强2.要想降低流体的阻力，应从哪几个方面着手？答：（1）管库尽可能短些，尽量走直线，少拐弯；（2）没必要安装的关键和阀件尽量不装；（3）适当放大管径；（4）在粗糙管内衬相关材料，制成光滑管，在可能时设法降低流体的黏度。3.离心泵的工作原理。答：灌泵后，启动电机，电机带动叶轮高速旋转，在叶轮中心的液体在离心力的作用下被甩入泵壳，获得动能，由于泵壳截面通道渐增，流速渐减，减少的动能转化为压强能，在高于外界压强时排出液体；由于叶轮中心液体甩出，形成低压区，在外界压强和此低压区的压力差下吸入液体，进而形成了排液、吸液的连续过程。4.请简述离心泵的主要部件，并说明各部件的作用。答：叶轮：将原动机的能量传递给液体；泵壳：汇集和导出液体的通道也是能量转换的场所；轴封装置：作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。5.离心泵在运转是填料函发热的原因是什么？如何排除？答：原因：填料函压得过紧，致使摩擦生热；排除方法:更换新填料，并调节至合适的松紧度。6.离心泵启动后不上料的原因是什么？各有何防止措施？答：原因：（1）开泵前泵内未充满液体；（2）开泵是出口阀全开，致使压头下降而低于输送高度；（3）压力表失灵，指示为零，误以为打不上料；（4）电机相线接反；（5）叶轮和泵壳之间的间隙过大。排除方法：（1）停泵，排气充液后重新启动；（2）关闭出口阀，重新启动泵；（3）更换压力表；（4）重接电机相线，使电机正转；（5）调整电机间隙至符合要求。7.强化传热的途径有哪些？答：（1）增加平均温差（2）增加传热面积（3）增加总传热系数8.传热过程中如何选择流体的流动方向？答：（1）在同样的传热量和K值时，若需要较小的传热面积，选择逆流（2）在同样的加热或冷却任务中，若需要减小加热剂获冷却剂的用量时，选择逆流；（3）当工艺上要求某被加热流体的最终温度不得高于某一温度时或被冷却的流体最终温度不得低于某一温度时，利用并流易于控制；（4）粘稠流体被加热时宜采用并流；（5）当需要设备紧凑时，选择错流和折流。9.简述精馏的原理。答：在精馏塔内经过多次部分汽化多次部分冷凝得到几乎纯的塔顶组分（易挥发组分）和几乎纯的塔底组分（难挥发组分）。10.简述双膜理论的三点基本假设。答、①相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效层流膜层，吸收质通过分子扩散的方式通过此二膜层；②在相界面处，气、液两相达到相平衡；③在膜层以外的中心区域，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度是均匀的，即两相中心区的浓度梯度为0，全部浓度变化集中在两个有效层流膜层内。11.流体静力学基本方程式在生产中有哪几方面的应用？答、测定两点间的压差或者某点的表压（真空度）、计算液封高度、远程观测液位或液位测量。12.强化传热的途径有哪些？答：由传热基本方程式为Q=KAΔtm可知，强化传热的途径有：（1）增加传热面积A（即增加单位体积的传热面积而不是增大换热器体积）；（2）增加温度差Δtm；（采用逆流流动）；（3）增加传热系数K（增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）13.试分析离心泵启动后，没有液体流出的可能原因。如何解决？答：（1）可能是泵内充满气体（发生气缚），解决的办法是离心泵启动前要灌泵；（2）可能是没有打开出口阀门，解决办法是打开出口阀门。14.何谓气缚现象？如何防止？答：离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。15.何谓离心泵的汽蚀现象？如何防止？ 答：离心泵的吸液作用是由于吸入液面与泵吸入口处的压头差，其它条件一定，离心泵安装位置越高，泵吸入口的压强必须越低。但是不能低于输送温度下液体的饱和蒸汽压，否则，液体就会在吸入口处发生部分汽化产生气泡，气泡随同液体从低压区流向高压区，在高压作用下迅速收缩、凝结，周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，在冲击点处产生几万KPa的冲击力，直接冲击叶轮和泵壳，使泵体震动并产生噪音，叶轮的局部表面在巨大冲击力的反复作用下，使材料表面疲劳，从开始点蚀到形成裂缝，使叶轮或泵壳受到破坏，其流量和扬程明显下降。这种现象称为“汽蚀现象”。确定合适的安装高度以确保不发生汽