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1《化工原理》复习题第三章沉降与过滤一．填空题1.悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指固体微粒；分散外相是指包围在颗粒周围的液体。2.悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向做自由沉降时，会受到重力、阻力、浮力三个力的作用。当此三个力的代数和为零时，颗粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为沉降速度。3.自由沉降是沉降过程颗粒互不干扰的沉降。4.当颗粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的雷诺数相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越小，球形粒子的球形度为1.5.沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在重力或者离心力的作用下，沿受力方向发生运动而沉积，从而与流体分离的过程。6.球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是粒子所受合力的代数和为零。滞留沉降时，其阻力系数=24/Re。7.降尘室做成多层的目的是增大沉降面积，提高生产能力。8.气体的净制按操作原理可分为重力沉降、离心沉降、过滤，旋风分离器属于离心沉降。9.过滤是一种分离悬浮在液体或气体中固体微粒的操作。10.过滤速率是指单位时间内通过单位面积的滤液体积。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐变慢。11.悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是在滤饼中形成骨架，使滤渣疏松，孔隙率加大，滤液得以畅流。12.过滤阻力有两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其粘度μ；另一方面是滤渣层本身的性质，即密度ρ和厚度L。13.板框压滤机每个操作循环由装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理五个阶段组成。14.转鼓真空过滤机，转股每旋转一周，过滤面积的任一部分都顺次历经过滤、吸干、洗涤、吹松、卸渣五个阶段。15.离心分离因数是指物料在离心力场中所受的离心力与重力之比。为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的转速增高，而将它的直径适当减少。16.离心机的分离因数越大，则分离效果越好；要提高离心机的分离效果，一般采用高转速、小直径的离心机。17.在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有、和。18.对于旋风分离器，其尺寸增大，分离效率将；若颗粒直径增大，则分离效率将。19.颗粒在沉降过程中不受周围颗粒和器壁的影响，称为_________沉降。20.过滤操作的推动力是_________。二．选择题1.若沉降室高度降低，则沉降时间；生产能力。A.不变；B.增加；C.下降；D.不确定。2.拟采用一个降尘室和一个旋风分离器来除去某含尘气体中的灰尘，则较适合的安排是。A）降尘室放在旋风分离器之前B）降尘室放在旋风分离器之后C）降尘室与旋风分离器并联D）方案A、B均可3.欲提高降尘室的生产能力，主要措施是（）。A.提高降尘室的高度；B.延长沉降时间；C.增大沉降面积4.为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有足够的机械强度，应采用（B）的转鼓。A.高转速、大直径；B.高转速、小直径；C.低转速、大直径；D.低转速，小直径。5.用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤渣为不可压缩，且忽略介质阻力），若过滤时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有（A）。2A.将过滤面积增加一倍；B.将过滤压差增加一倍；C.将滤浆温度提高一倍。6.卧式刮刀卸料离心机按操作原理分属于（）离心机。A.沉降式B.过滤式C.分离式7.为提高旋风分离器的效率，当气体处理量较大时，应采用（）。A.几个小直径的分离器并联；B.大直径的分离；C.几个小直径的分离器串联。8.旋风分离器的临界颗粒是指能完全分离出来的（）粒径。A.最小；B.最大；C.平均。9.恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（）。A.加快；B.减慢；C.不变。10.要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（）微粒的沉降时间。A.≥；B.≤；C.；D.。11.含尘气体中的尘粒称为（）。A.连续相；B.分散相；C.非均相。三、简答题1.影响颗粒沉降速度的因素有哪些？答：影响颗粒沉降速度包括如下几方面：颗粒的因素：尺寸、形状、密度、是否变形等；介质的因素：流体的状态（气体还是液体）、密度、粘度等；环境因素：温度（影响密度、粘度）、压力、颗粒的浓度（浓度大到一定程度使发生干扰沉降）等。设备因素：壁效应影响。第四章传热一．填空题1.一套管式换热器，用水冷却油，水走管内，油走管外，为强化传热，加翅片，问翅片加在管侧。2.热量传递的基本方式有、和。3.通过三层平壁稳定热传导中，若测得各面的温度t1、t2、t3和t4分别为500℃、400℃、200℃和100℃，各平壁层热阻之比为，假定各层壁面间接触良好。4.固定管板式列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走___________程。5.按冷、热流体热量交换方式可将换热器分为混合式、蓄热式、间壁式三种类型。二．选择题1．在一维稳态多层平壁热传导时，各层的温度差正比于各层的。A)导热系数；B)密度；C)热阻；D)传热面积。2.在设计固定管板式列管换热器时，危险性大（有毒、易燃易爆、强腐蚀性等）的流体应走。A.壳程；B.管程；C.壳程和管程均可三．简答题1.什么叫稳态传热？传热系统中各点的温度仅随位置的变化而变化不随时间变化而变化。2.传热在化工生产中的应用？1）物料的加热、冷却或者冷凝、蒸发过程；2）化工设备和管道的保温，以减少热损失；3）生产中热能的合理利用，废热回收。33.什么叫热传导、对流传热、热辐射？热传导：物体内部或两个直接接触的物体之间存在温度差异，温度较高的部分分子因振动而与相邻分子碰撞，并将能量的一部分传给后者，热能就从物体较高部分传给温度较低部分或从温度较高物体传给直接接触的温度较低物体。对流传热：由于流体中质点发生相对位移和混合，而将热能由一处传递到另一处。分为自然对流和强制对流。热辐射：因本身温度的原因激发产生电磁波，向空间传播，波长0.38~100μm，属于可见光线和红外范围。四．计算题1.平壁稳态热传导2.圆筒壁稳态热传导第五章吸收一．填空题1.双膜理论的要点是：（１）界面上汽液平衡；（２）阻力集中于有效膜内。2用相平衡常数m表达的亨利定律表达式为_y=mx_.在常压下,20℃时,氨在空气中的分压为114mmHg,与之平衡的氨水浓度为15(kgNH3/100kgH2O).此时m=_1.094_.3.当平衡线为直线时，总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/KL=1/kL+H/kG1/kL表示＿＿＿＿＿，当＿＿＿＿＿＿＿项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。4.实验室用水逆流吸收空气中的SO2，当水量和空气量一定时，增加SO2量，则入塔气体浓度_增加_，出塔气体浓度_增加_,出塔液体浓度_增加__.5..吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于气相主体浓度和_同液相主体浓度相平衡的气相浓度_之差。6.吸收操作是依据，以达到分离混合物的目的。7．在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是。A.水吸收氢；B.水吸收硫化氢；C.水吸收氨；D.水吸收氧二．选择题三．问答题1.双膜论的主要论点有哪些？并指出它的优点和不足之处。论点：1）相互接触的气液两相流体间存在着稳定的相界面，相界面两侧分别各有一稳定的气膜和液膜，吸收质以分子扩散的方式通过此两膜；2）在两膜层以外的气液两相主体中，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度基本上是均匀的、全部浓度变化集中在两膜层中，即阻力集中在两膜层内：3）在相界面处，气液两相达平衡，即界面上没有阻力。实验证明，在气速较低时，用双膜理论解释吸收过程是符合实际情况的，即提高速度，可增大吸收速率已为实践所证实。根据这一理论的基本概念所确定的吸收速率关系，至今仍是填料吸收塔设计计算的主要依据。但当速度较高时，气液两相界面就处于不断更新的状态，并不存在稳定的气膜和液膜，界面更新对吸收过程是一重要影响因素，双膜论对于这种情况并无考虑进去，这是它的局限性。2.提高吸收速率应采取哪些措施?必须增大吸收系数和吸收推动力。1.增大湍动程度；2.增大气液接触是为了增大吸收系数。3.增大液气比是为了提高推动力。3.选择吸收剂的依据有哪些？4（1）溶解度大；（2）选择性高；（3）再生容易；（4）挥发性小；（5）粘度低；（6）化学稳定性高；（7）腐蚀性低；（8）无毒、无害、价廉等。选择原则：经济、合理。4.什么叫亨利定律，亨利定律的表达式？5.什么叫液泛点？什么叫载点？四．计算题：第六章蒸馏一．填空题1.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增加，ｘW减少Ｖ不变，Ｌ／Ｖ不变。2.两组份的相对挥发度越小，则表示分离该物系越困难。二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起平衡线、操作线与ｑ线中哪几条线的变化操作线与ｑ线。3.精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异。实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升气流。4.已分析测得这四股物料的组成为0.62，0.70，0.75，0.82，试找出y6,x6，y7，x7的对应值，y6＝0.82，x6＝0.70，y7＝0.75，x7＝0.62,5.如图所示，ａ点表示yn-1和xn；ｂ点表示yn和xn；ｃ点表示yn和xn+1；ａｂ段表示xn-1到xn；ｂｃ段表示yn到yn+1。6.连续精馏过程的进料热状态有＿＿种。已知q＝1.1，则加料中液体量与总加料量之比是＿＿。7.精馏和普通蒸馏的根本区别在于；平衡蒸馏（闪蒸）与简单蒸馏（微分蒸馏）的区别是。8.最小回流比是指，适宜回流比通常取为倍最小回流比。59.____操作条件下，精馏段、提馏段的操作线与对角线重叠。此时传质推动力，所需理论塔板数。10.精馏塔进料可能有种不同的热状况，对于泡点和露点进料，其进料热状况参数q值分别为和。二．选择题1.操作中的精馏塔，若增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段的液气比，塔顶馏出液组成。A.增大；B.减小；C.不变；D.不确定2.精馏塔的操作线是直线，其原因是。A.理论板假设B.理想物系C.塔顶泡点回流D.恒摩尔流假定3.两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系。A.容易B.困难C.完全D.不完全4.在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使。A.平衡线发生变化B.操作线与q线变化C.平衡线和q线变化D.平衡线和操作线变化5．用精馏塔完成分离任务所需理论板数NT为8（包括再沸器），若全塔效率ET为50%，则塔内实际板数为。A.16层B.12层C.14层D.无法确定6.精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是()。A.液相中易挥发组分进入汽相；B.汽相中难挥发组分进入液相；C.液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多；D.液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。三．简答题1．叙述恒摩尔流量假设2.在精馏操作过程中为什么要有回流及再沸器？回流是保证精馏塔正常而稳定操作的必要条件。是补充塔板上的液相组成和数量；使塔板上的液相组成和数量保持稳定；提高塔顶产品的浓度。再沸器主要是提供一定的上升蒸汽量。3.精馏过程的能耗在何处？4.无液相回流分离结果如何？无汽相回流分离结果如何？四．计算题：1.逐板计算法2.图解计算法第七章干燥6一．填空题1.干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属_传质过程_。2.对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度t，湿球温度tw和露点td间的关系是______________。3.恒速干燥阶段物料表面的温度等于_干燥介质一热空气的湿球温度_。4.湿球温度tw是湿球温度计所指示的平衡温度，但它并不等于湿纱布中水分的温度，这种说法是的。(正确或错误)二．选择题1.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关()。(Ａ)相对湿度(Ｂ)湿球温度(Ｃ)露点温度(Ｄ)绝热饱和温度2.将不饱和的空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度，称为湿空气的（）。A.湿球温度；B.绝热饱和温度；C.露点3.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，不能除去的水分为。A.平衡水分B.结合水分C.非结合水分D