化工原理试题

发布 2024-04-16 19:40:10 阅读 4747

一、单选题(30分,每空2分)

1. 在完全湍流区,流动摩擦阻力损失与成正比。

a. 流速的一次方; b. 流速的平方;

c. 流速的三次方; d. 流速的五次方;

2. 用一气蚀余量为2m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体,若泵前管路的全部流动阻力为1.5m液柱,则此泵的安装位置必须。

a. 高于塔底液面3.5没的上方; b. 高于塔底液面1.5m的上方;

c. 低于塔底液面4m的下方; d. 低于塔底液面2 m的下方;

3. 实际生产中沸腾传热过程应维持在区操作。

a. 自然对流b. 强制对流;

c. 膜状沸腾d. 核状沸腾;

4. 有一套管式换热器,在内管中空气从20 c被加热到50c,环隙内有119.6c的水蒸汽冷凝,管壁温度接近 c。

a. 35; b. 119.6; c. 77; d. 50;

5.往复泵适用于。

a. 流量要求特别均匀的场合; b. 介质腐蚀性特别强的场合;

c. 流量较小、扬程较高的场合; d. 投资较小的场合;

6. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动,则该矩形管道的当量直径为 。

a. 1.2m; b. 0.6m; c. 2.4md. 4.8m;

7. 二元连续精馏计算中,如进料状态q变化引起x-y图上变化的曲线有 。

a. 平衡线和对角线b. 平衡线和q线;

c. 操作线和q线d. 操作线和平衡线;

8. 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;

c. 气化、冷凝与冷却d. 传导传热、对流传热与辐射传热;

9. 某混合气与溶液接触,已知该物系的平衡方程为ye=1.0 x,当溶液中溶质含量为0.04(摩尔分率,下同),气相中溶质含量为0.05,该过程为。

a. 吸收; b. 解吸; c. 平衡; d. 无法确定;

10. 在精馏操作中,塔压不变,若塔底温度升高,则xd

a. 减小; b. 增大; c. 不变; d. 变化不确定;

11. 对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则 。

a. 吸收推动力最大; b. 吸收率最高;

c. 出塔气浓度最低; d. 吸收液浓度趋于最高;

12. 某精馏塔的理论塔板数为17块(包塔釜)其全塔效率为0.5,则实际的精馏塔中有块塔板。

a. 34; b. 32; c. 9; d: 16

13. 在一定空气状态下 ,用对流干燥方法干燥湿物料时,能除去的水分为。

a. 结合水分; b. 非结合水分;

c. 平衡水分; d. 自由水分;

14. 恒压过滤时,如介质阻力不计,过滤压差增大一倍,同一过滤时刻所得滤液量。

a. 增大至原来的 2 倍; b. 增大至原来的 4 倍;

c. 增大至原来的 1.414倍; d. 增大至原来的 1.5 倍;

15. .已知物料的临界自由含水量为0.

2k**/kg绝干物料,空气的干球温度为t,湿球温度为tw,**为td。现将该物料起始自由含水量x1 = 0.45k**/kg绝干物料,干燥至自由含水量x2 = 0.

1k**/kg绝干物料,则干燥物料表面温度tm

a. tm > tw; b. tm = t; c. tm=td; d. tm=tw;

二、填空题(15分,每空1分)

1. 流体在管内作层流流动,如流量不变,若仅增大管径,则摩擦系数变 ,直管阻力变 。

2. 某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kpa,若当地气压计的读数为100.6kpa,塔顶真空表读数应为 kpa。

3. 离心泵的调节方法包括与等方法。

4. 在传热实验中,用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数k接近于侧的对流给热系数;因此若强化该传热过程,应从侧着手。

5. 在长为l,高为h的降尘室中,颗粒的沉降速度为ut,含尘气体通过降尘室的水平速度为u,则颗粒在降尘室内分离的条件为。

6. 对于水吸收co2的低浓度系统,如增加温度,对此系统的传质系数kg ,如在水中加碱,对此系统的传质系数kg 。

7. 精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量。

8. 某精馏塔在操作时,加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料,且保持f,xf, r, d不变,则此时xd ,l/v

9. 对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔填料增高一些,传质单元数。

三、简答题(15分,每题3分)

1. 传质过程中,什么时侯气膜阻力控制? 什么时侯液膜阻力控制?

2. 换热器的设计中为何常常采用逆流操作?

3. 简述量纲分析法步骤和目的。

4. 全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?

5. 湿空气在进入干燥器之前,为什么常常先进行预热?

四、计算题(90分)

1. (18分) 如图所示,用离心泵从水池将水送至10米高处的水塔,输水流量qv = 0.21m3/min,总管路长l = 50m (包括局部阻力的当量长度),管内径约为40 mm,摩擦系数λ=0.

03,问:

1). 若选用的离心泵的特性方程为 (qv单位m3/min), 证明该泵适用。

2). 管路情况不变时,此泵正常运转后,管路实际流量为多少?

2.(12分)用一台40个滤框,滤框尺寸为450mm450mm25mm的板框压滤机在恒压条件下过滤某含caco3的悬浮液。已知过滤常数qe = 0.

0268 m3/m2,k= 7.4510-5 m3/s,每立方米滤液可形成0.025 m3滤饼。

试求。(1). 滤框充满滤饼时的过滤时间。

(2). 过滤完后用1/10滤液量的清水洗涤滤饼,求洗涤时间。

3. (15分) 在某套管换热器中用饱和水蒸汽加热苯液,苯在φ542mm的钢管内流动。120c的饱和水蒸气在环隙冷凝。

苯的进口温度为30c,出口温度为60c,流量为4000kg/h。苯和水蒸汽的对流给热系数分别为500w/m2k和10000w/m2k,忽略管壁热阻、管内外壁的污垢热阻及热损失。已知操作条件下苯的热容为1.

9kj/kgk,蒸汽的汽化潜热为2204kj/kg,试求:

1. 饱和水蒸汽的消耗量;

2. 套管的长度;

4. (15分)用常压干燥器干燥某种湿物料,新鲜空气的温度30℃,湿度0.01k**/kg绝干气,预热至120℃后送入干燥器,离开干燥器的废气温度为70℃,干燥产品的流量为600kg/h,进出干燥器的湿物料的含水量分别为10%和2%(均为湿基)。

若干燥过程可视为等焓干燥过程。试求:(1)水分蒸发量;(2)绝干空气消耗量;

5. (18分) 用一精馏塔分离某二元理想混合物,进料量为100kmol/h,其中易挥发组分的摩尔分数为0.4,进料为饱和蒸气,塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜用间接蒸汽加热。

已知两组分间的平均相对挥发度为3.0,精馏段操作线方程为yn+1 = 0.75xn + 0.

2375, 塔顶产品中易挥发组分的**率为95%,试求:(1) 操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分数;(2) 塔底产品的流量和塔底产品中易挥发组分的摩尔分数;(3) 精馏段的气相负荷、提馏段的气相负荷;(4)最小回流比;(5)提馏段操作线方程和q线方程;

6.(12分)在常压下逆流操作的填料吸收塔中,用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分。入塔气体流量为47.

5 kmol/h(标准状况),入塔气体中溶质的浓度为5%(体积),吸收率为90%,操作条件下的气液平衡关系为y*=1.5x,液气比l/v=3,试求。

1) 出塔液体浓度x1;

2) nog。

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