化工原理试题

发布 2024-04-16 18:55:09 阅读 4422

、选择填空题(50分)

1、流体在等径管中作稳定水平流动,流体由于流动而有摩擦损失,流体的压强沿管长( )流速()。

a)增加 b)减少 c)不变 d)不定。

2、孔板流量计的孔流系数co,当re数增大时,其值( )

a)总在增大, b)先减小,当re数增大到一定值时,co保持为某定值;

c)总是减小; d)不定。

3、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )

a)气缚现象 b)汽蚀现象c)汽化现象d)冷凝现象。

4、有一套管换热器,在内管中空气从20 被加热到50 ,环隙内有119.6 的水蒸汽冷凝,管壁温度接近()

a)35 b)119.6c)77.3 d) 无法判断。

5、提高进入干燥器空气的温度,空气的湿含量h( )相对湿度(),焓()。

a)不变 b)变小 c)变大 d)不确定。

6、 干燥器进口温度计最小分度是0.1oc,下面是同一温度时的几种记录,哪一种是正确的( )

a)75 ocb)75.0 occ)75.014 ocd) 75.97oc

7、某低浓度逆流吸收塔在正常操作一段时间后,发现气体出口含量y2增大,原因可能是( )

a)气体进口含量y1下降 b)吸收剂温度降低

c)入塔的吸收剂量减少 d)前述三个原因都有。

8、某精馏塔设计时,进料量qn,f、进料浓度xf、进料热状况q、塔顶产品qn,d、塔顶产品浓度xd以及回流比r一定,若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热,则( )

a)塔底产品减少b)塔底产品浓度降低

c)塔板数量减少d)提馏段液气比增加。

9、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂用量增加而其他条件不变时,试判断下列参数的变化:吸收推动力δy( )**率η( 当温度下降而其他条件不变时,吸收推动力δy( )**率η()

a)增大 b) 减小 c) 不变d) 不确定。

10、在房间中利用火炉取暖时,其传热方式为:(

a)传导和对流 b)传导和辐射 c)对流和辐射 d传导、对流和辐射。

11、某液体在内径为的水平管路中稳定层流流动,其平均流速为 ,当它以相同的体积流量通过等长的内径为的管子时,则其流速为原来的()倍,压降△p是原来的()倍。

12、离心泵通过给定的管路,将河水送到固定高度的储罐。当冬天河水水位下降时,泵的输水能力();为了保持原来的输送能力,可以采用()的方法调到原来的流量。

13、板式塔是根据塔板上的气液接触元件来分类,请列举三种板式塔1):(2):(3):(

14、为了获得管内流体的速度分布,可以采用( )进行测量。

15、降尘室的生产能力只与降尘室的( )和()有关,而与()无关。

16、对恒压过滤,如滤饼不可压缩,介质阻力可以忽略时:(1)过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的( )2)当过滤面积增大一倍时,则过滤速率增大为原来的()倍。

17、(1)纯蒸气冷凝时,热阻由( )决定;

(2)含不凝性气体的蒸气冷凝时,热阻由( )决定。

18、为了提高恒速干燥过程的速率,可以采取( )措施实现;对于降速干燥阶段,为了提高其干燥过程速率,可以采取( )措施实现。

19、满足恒摩尔流的条件为(1

20、连续精馏操作,原为泡点进料,现因故导致料液温度下降。若进料浓度、回流比、塔顶采出率以及进料位置均保持不变,则塔釜加热量将塔顶易挥发组分浓度将。

二、计算题(共100分)

1、(10分)某化工过程,为**苯,先将苯蒸发到干燥的空气中形成混合气体,在30oc和1atm(绝压)下的相对湿度为60%,然后使混合气体冷却到-11.5oc,苯在30oc和-11.5oc时的饱和蒸气压分别为118mmhg和10mmhg,求苯的**率。

苯和空气的分子量分别取78和29。

2、(10分)一板框式过滤机,过滤面积为2m2,在 1.5kgf/cm2(表压)下恒压过滤操作2h,得滤液36m3,装卸时间为0.5h,滤饼不可压缩,忽略介质阻力。

试求:1)过滤常数k(m2/s)和2h时的过滤速率(m3/s)?

2)若过滤2h后,以5m3水洗涤饼,洗涤时间(h)及生产能力又为多少(m3/h)?

3、(20分) 流量为9.17kg/s和温度为20℃的水在面积50m2列管换热器中逆流将110℃的醋酸冷却到40℃,冷却水的出口温度为45℃。但换热器投入运行一段时间后,冷、热流体的流量和进口温度均不变,但测得冷却水的出口温度降为38℃,求(1)前后总传热系数改变多少?

(2)换热器的污垢热阻为多少?(3)若冷、热流体的对流传热分系数的比值为1:3 ,为了提高传热总系数,你认为提高哪一种流体的传热分系数更有效,为什么?

4、(20分)一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液,已知塔顶为泡点回流,进料为饱和液体,其组成为0.46(易挥发组分的摩尔分数,下同),该系统的相对挥发度为α=2.5。

测得精馏段第n块塔板的汽、液相组成分别为 ,相邻上层塔板的液相组成为 ,相邻下层塔板的汽相组成为 ,试求:

1)精馏段操作线方程;

2)最小回流比;

3)精馏段第n块塔板的气相默弗里(murphree)板效率emv,n;

5、(20分)、图示离心泵管路系统,将水从低位槽送往高位槽,吸入管(泵前)直径d1=80mm,长l1=6m,摩擦系数λ1=0.02。排出管(泵后)直径d2=60mm,长l2=13m, 摩擦系数λ2=0.

03,在排出管c处装有阀门,其局部阻力系数ζ=6.4,吸入管路和排出管路各有一个90弯头,ζ=0.75。

管路两端水面高度差h=10m,泵进口高于水面2m,管内水流量为12l/s。试求:

1)每kg流体需从泵获得多少机械能(泵的有效功w=?j/kg)?

2) 泵进、出口断面的压强pa和pb各为多少(n/m2)?

3) 如果是高位槽中的水沿同样管路向下(低位槽)流出,管内流量不变,问是否需要安装离心泵?

6、(20分)在一填料塔中,用含苯0.00015(摩尔分数,下同)的洗油逆流吸收混合气体中的苯。混合气的处理量为73.

6kmol/h,进塔气体中含苯0.03,要求苯的**率为90%,操作在101.3kpa、25℃下进行,塔径0.

8m,物系的平衡关系为y×=26x,操作液气比为最小液气比的1.3倍,气相总体积传质系数kya=0.045kmol/(m3·s), 苯的分子量为78.

1,洗油的分子量为170。

试求:1) 每小时所需吸收剂用量以及苯的**量(kg/h);

2) 所需的填料层高度(m);

3) 其他条件不变,改用性能更好的填料,分析该措施是如何影响**率的。

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