化工原理理论知识竞赛试题

1、茂名学院第四届化工原理 理论知识竞赛 命题：吴景雄 一、填空题（每小题 3 分，共 36 分） 1、某转子流量计（出厂时是用 20、常压的空气标定） ，用于 测量 40常压空气的流量，则转子流量计读数的校正系数 为。 2、由三条支管组成的并联管路，各支管的长度及摩擦系数都相 等，管径的比为 d 1：d2：d3=1：2：3，则这三支管的流量比 为。 3、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完 全除去 30m 的粒子，当气体处理量增大 1 倍，则该降尘室 理论上能完全除去的最小粒径为。 4、用一台离心泵输送某液体，当液体温度升高，其它条件不变， 则离心泵所需的扬程，允许安装高度。 5

2、、用离心泵把水从水池送至高位槽，水池和高位槽都是敞口的， 两液面高度差恒为 13m，管路系统的压头损失为310 Q ； 在指定的转速下，泵的特性方程为 282.510 Q ； （Q 的单 位为 m ，H、的单位为 m） 。则泵的流量为 m 。 6、续上题，如果用两台相同的离心泵并联操作，则水的总流量 为m 。 3 52 52 33 7、用图解法求理论板数时，在 、xF、xD、xW、q、R、F各参 数中，与理论板数无关。 8、 在板式塔中， 板上液面落差过大会导致； 造成液面落差的主要原因有塔板结构、塔径 和。 9、某精馏塔的精馏段操作线方程为 0.720.275，则该塔的操作 回流比 R 为，

3、馏出液的摩尔分率为。 10、对于精馏操作，若在 F、 、q、D 不变的条件下，加大回流比 R，假设全塔效率不变，则将，将。 （增加、 减小、基本不变、不能确定） 11、在逆流填料吸收塔的操作中，如果进塔液相摩尔比 X 2 增大， 其他操作条件不变，则气相总传质单元数将，气相 出口摩尔比 Y 2 将。 （增大、减小、基本不变、不能 确定） 12、在常压逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的 溶质 A。已知进塔的气相组成 Y 1 为 0.04（摩尔比） ，液气比 为 1.20，气液平衡关系为 Y 1.5X，则组分 A 的吸收率最 大可达。 * 二、计算题（共 64 分） （第 1、2 题选

4、做一题，第 3、4、5 题选做两题） 1、 （14 分）如图所示，用离心泵从反应器向高位槽输送某水溶 液（密度约为 1000kg ） ，反应器的真空度为 200，高位槽的 表压为 49；管子总长度为 200m （包括所有局部阻力的当量长 度） ，管子规格为573.5；摩擦系数近似取为 0.025； 孔板流量计的孔流系数为 0.62，孔径为25；U 型管压差计的 读数为 168。求： （1）水的流量为多少? （2）泵的扬程为多少 m? （3）泵的有效功率为多少 W? 3 2、 （14 分）某转筒真空过滤机，其直径和长度均为1m，用来过 滤某悬浮液。原工况下每转一周需时 1，操作真空度为 49，

5、每小时可得滤液 5m ，滤饼厚度为 12，新工况下要求生产能 力提高 1 倍，操作真空度提高至 63.7，已知滤饼不可压缩， 介质阻力可忽略。试求： （1）新工况过滤机的转速应为多少？ （2）新工况所生成的滤饼厚度为多少？ 3 3、 （25 分）现有两台相同的单壳程单管程列管式空气加热器， 每台换热器管内表面的传热面积为 20m 。 170的饱和水蒸气 在壳程冷凝，冷凝潜热 r 为 2054。空气入口温度 t 1=30， 流量为 2.5，以湍流方式通过管内。污垢热阻可忽略。 （1）若两台换热器并联使用，通过每台热换器的空气流量均 等，此时空气的对流传热系数为 38(m K)，求空气的出 口温度

6、 t 2 及水蒸气的总冷凝量 0 为多少？ （2）若二台换热器改为串联使用，问此时空气的出口温度t 2 及水蒸气的总冷凝量 0 为多少？ （假定空气的物性不随温度压力而变化，视为常量， 1.0(K)。 ） / / 2 2 4、 （25 分）某提馏塔只有一块实际板和一个再沸器（可视为一 块理论板） 。原料预热到泡点，由塔顶连续加入，100 ，0.2 （摩尔分率，下同） 。泡点回流，回流比2.0，物系的平均相 对挥发度 =2.5。现测得塔顶馏出量 57.2 ，且 0.28 ，试 求： （1）塔底出料量 W 及浓度 。 （2）该塔板的默弗里效率和。 5、 （25 分）在一填料层高度为 4.0m 的逆

7、流操作吸收塔内，用 清水吸收混合气中的 A 组分。混合气的摩尔流速为 30(m h)， 混合气中组分 A 的体积分率为 5%，要求吸收率为 98%；清水 的摩尔流速为 60 (m h)，操作条件下的平衡关系为 Y =0.8X。 吸收过程为气膜控制，气相总体积吸收系数近似与气相摩 尔流速的 0.7 次方成正比。如果塔径、吸收率及其他操作条 件不变时，试求以下两种情况所需的填料层高度： （1）操作压强增加一倍； （2）混合气摩尔流速增加 20%。 2* 2 附录： 转子流量计计算公式：V s C R A R 2gV f ( f ) A f 孔板流量计计算公式：V s C o A o 单板效率的计算公式：E MV 2gR( A ) x n1 x n * y n y n1 * E ML 脱吸因数式： y n y n1 N Y* OG 1 1 S ln1 S1 Y 2 S Y * 2 Y 2 x n1 x n 4、 （25 分）某提馏塔只有一块实际板和一个再沸器（可视为一 块理论板） 。原料预热到泡