化工原理试题终

1.流体在圆形直管中作层流流动时，其速度分布是型曲线，其管中心最大流速为平均流速的倍，摩擦系数λ与Re的关系为。2.气体的粘度随温度的升高而，水的粘度随温度的升高。3.当计算流体由粗管进入细管的流动局部阻力时，其公式中的流速应该用管中的速度。4.流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区)，其摩擦系数λ随和而变。5.牛顿粘性定律的数学表达式为，牛顿粘性定律适用于型流体。6.孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒，变；后者是恒，变。7.流体在水平等径直管中稳定流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的项。8.流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长。9.液柱压力计量是基于原理的测压装置，用U形管压差计测压时，当一端与大气相通时，读数R表示的是或。10.减少流体在管路中流动阻力∑hf的措施有：1.离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。2.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生现象。3.管路特性曲线的一般表达式是。4.若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头，流量，效率，轴功。5.离心泵在两敞口容器间输液，当被输送流体的密度改变后，离心泵的、及均保持不变。6.往复泵主要适用于、的场合。7.离心泵的流量调节阀安装在离心泵管路上，泵进口处安装，出口处安装。8.2B-19型号的离心泵，2代表，19代表。9.离心泵的主要特性曲线有、、等。11.往复泵的转速(往复次数)增加时，流量，扬程。(增大，变小，不变)12.离心泵的扬程含义是。13.离心泵常采用调节流量，往复泵常采用调节流量。14.离心泵中是将原动机的能量传递给液体的部件，而则是将动能转变为压能的部件。15.离心泵按吸液方式分为和。1.在包有二层相同厚度保温材料的园形管道上，应该将.材料包在内层确保保温效果好。2.厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1b2b3；导热系数123。在稳定传热过程中，各层的热阻R1R2R3；各层导热速率Q1Q2Q3。3.间壁换热器管壁温度tw接近一侧的流体温度；总传热系数Ｋ的数值接近一侧的α值。（忽略间壁热阻和污垢热阻）4.判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的。A：通过一定传热面的传热速率不随时间变化，为一定值。B：系统中任一点的温度维持恒定。C：总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各传热面的传热速率之和。D：系统中任一传热面上的热通量在过程中不变。5.如图所示为间壁式换热器中冷热流体稳态传热过程的温度分布曲线，该传热过程是由、.和三个串联的热传递环节组成，由图分析可知：12，控制热阻应在侧，因此若强化该传热过程，应从侧着手。一概念题：1、①溶液的相对挥发度()等于两组份，1则表示组分A和B，=1则表示组分A和B。②当塔板中时，该塔板称理论塔板。2、①精馏过程是利用和的原理而进行的。②精馏过程的回流比是指，最小回流比是指。3、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=，X6=，Y7=，X7=参见附图：4、如图所示a点表示；b点表示；c点表示；ab段表示；bc段表示。5、分离要求一定。当回流比为一定时，在五种进料状况中，进料的q值最大，其温度，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离，分离所需的总理论板数。6、精馏操作的依据是。实现精馏操作的必要条件包括和。7、精馏塔塔顶某理论板上汽相露点温度为t1，液相泡点温度为t2。塔底某理论板上汽相露点温度为t3，液相泡点温度为t4。试按温度大小顺序用、=、符号排列如下：。8、吉利兰(Gilliland)关联图如图示(纵轴上N及Nmin均包括塔釜)。试说明：(1)当(R－Rmin)/(R＋1)=1.0时，R=，N=；(2)当(N－Nmin)/(N＋1)=1.0时，R=，N=。9、某二元物系的相对挥发度=3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操操作，已知xn=0.3，则yn-1=(由塔顶往下数)。10、精馏塔中的恒摩尔流假设，其主要依据是各组分的，但精馏段与提馏段的摩尔流量由于影响而不一定相等。精馏塔在操作过程中进料组成不变，进料量适当增加，则塔顶组成XD将，塔釜组成Xw将(泡点液体进料)。11、操作中精馏塔，保持F，q，xf，D不变。(1)若采用回流比R小于最小回流比Rmin，则xD，xw；(2)若R增大，则xD，xw，L/V。(增加，减小，不变，不确定)12、间歇精馏操作中，若保持馏出液组成不变，必须不断回流比，若保持回流比不变，则馏出液组成；在精馏塔内，灵敏板是指板。13、连续精馏塔设计时，当采用塔顶全凝器，泡点回流方案时，为完成分离任务所需理论板数为NT1。若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分离任务所需理论板数为NT2。比较：A：NT2NT1B：NT2=NT1C：NT2NT1D：判断依据不足。14、某二元混合物要求用精馏方法分离，规定产品浓度为xD，xw。如进料为xf1时，则相应的最小回流比为Rm1，若进料为xf2相应为Rm2，现xf1xf2，则：；A：Rm1Rm2B：Rm1=Rm2C：Rm1Rm2D：无法确定Rm大小。15、精馏的操作线是直线，主要基于如下原因：A：理论板假定B：理想物系C：塔顶泡点回流D：恒摩尔流假定。16、某二元混合物，进料量为100kmol/h，xf=0.6，要求得到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为。A：60kmol/hB：66.7kmol/hC：90kmol/hD：不能定17、精馏分离=2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔顶XD=0.96，测得第三层塔板(精馏段)的下降液体浓度为0.4，第二层板下降液体浓度为0.45，则第三层塔板的汽相单板效率Emv为。A：22.2%B：32.68%C：44.1%D：107.5%二、计算题1、用常压连续精馏塔分离某二元理想混合物，已知相对挥发度α=3，加料量F=10kmol/h，饱和蒸汽进料，进料中易挥发组分浓度为0.5(摩尔分率，下同)，塔顶产品浓度为0.9，塔顶蒸汽全凝液于泡点下回流，回流比R=2Rmin，易挥发组分的回收率为90%，塔釜为间接蒸汽加热，试计算提馏段上升蒸汽量。am＝3，F=10kmol/h，q=0，xf=0.5，xD＝0.9，η=0.9，R=2.0Rmin，V’=?2、分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4，馏出液组成为0.95，残液组成为0.05（以上组成均为苯的摩尔分率）。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。试求：⑴最小回流比；⑵若回流比取最小回流比的1.2倍，列出精馏段操作线方程；⑶列出提馏段操作线方程。3、常压连续精馏塔分离二元理想溶液，塔顶上升蒸汽组成y1＝0.96（易挥发组分摩尔分率），在分凝器内冷凝蒸汽总量的1/2（摩尔）作为回流，余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作塔顶产品，操作条件下，系统平均相对挥发度＝2.4，求：⑴塔顶产品及回流液的组成；⑵由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成。y1=0.96V=1kmol/hL=1/2kmol/hD=1/2kmol/hR=1，a=2.44、用一连续精馏塔在常压下分离甲醇～水混合物，进料为含甲醇0.41的饱和蒸汽，流率为100kmol/h。要求塔顶馏出液含甲醇不低于0.95，塔底釜液甲醇不大于0.05（以上均为摩尔分率），已知操作条件下的平衡关系如附图，操作时回流比为2.4，试求：⑴塔顶、塔底产品的流率；⑵所需理论塔板数及进料板位置；⑶两段的液相流率与汽相流率之比和ｑ线方程；⑷对应的最小回流比。1、恒沸精馏与萃取精馏都需加入添加剂(第三组分)，其目的是。2、已知某精馏塔在情况一下操作得到F1、xf1、q1、R1、D1、xD1、xw1。今改变操作为情况二，且知F1=F2，xD1=xD2，xw1=xw2，q1=q2但xf1xf2。试比较(、=、)D1D2W1W2R1R23、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则：(1)回流比等于；(2)馏出液量等于；(3)操作线斜率等于。(以上均用数字表示)4、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，V，D不变，则此时xD，xw，R，L/V。(增加，不变，减少)1、物理吸收操作属于过程，是一组分通过另一静止组分的扩散。2、含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度C为0.020kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62C(大气压)，则SO2将从相向相转移，以气相组成表示的传质总推动力为大气压，以液相组成表示的传质总推动力为kmol/m3。3、A、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/kG其中1/kL表示，当项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。B、是非题亨利定律的表达式之一为p=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气体。C、低浓气体吸收中，已知平衡关系y=2x，kxa=0.2kmol/(m3s)，kya=210-4kmol/(m3s)，则此体系属(A气膜；B液膜；C气、液双膜)控制总传质系数近似为Kya=kmol/(m3s)。A：2B0.1C：0.2D：210-4D、通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，。A：回收率趋向最高B：吸收推动力趋向最大C：操作最为经济D：填料层高度趋向无穷大。4、图所示为同一温度下A、B、C三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知，它们溶解度大小的次序是；因为。吸收中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数(增大，减小，不变)，传质推动力(增大，减小，不变)。5、①一般而言，两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在单元操作中，而A在B中单向扩散体现在单元操作中。（精馏、吸收）②在传质理论中有代表性的三个模型分别为、和。在吸收中的理论分析，当前仍采用模型作为基础。6、①在气体吸收时，若可溶气体的浓度较大，则总体流动对传质的影响。②对极易溶的气体，气相一侧的介面浓度y1接近于，而液相一侧的液面浓度x1接近于。③写出吸收操作中对吸收剂的主要要求中的四项(1)；(2)；(3)；(4)。7、某低浓度气体吸收过程，已知：相平衡常数m=1，气膜和液膜体积吸收系数分别为kya=210-4kmol/(m3s)，kxa=0.4kmol/(m3s)。则该吸收过程为膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的百分数为；该气体为溶气体。漂流因数可表为，它反映。8、①吸收过程物料衡算时的基本假定是：⑴。⑵。②对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数，相平衡常数m，溶解度系数H。9、①在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将，操作线将平衡线，设备费用。②当温度增高时，溶质在气相中的分子扩散系数将，在液相中的分子扩散系数将。③对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HOG将，NOG将(增加，减少，不变)。10、选择题：(按a增加、b减少、C不变填入括号内)含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若其他操作条件不变，而入口气体量增加，则对于气膜控制系统：其出口气体组成ya将()；出口液体组成xb将()；溶质回收率将()。11、在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/(m2h)气相总传质系数Ky=1.5kmol/(m2h)，则该处气液界面上气相浓度y1应为()，平衡关系y=0.5x。A：0.02，B：0.01，C：0.015，D：0.00512、①在常压下，测定水中溶质A的摩尔浓度为0.56kmol/m3，此时气相中A的平衡摩尔分率为0.02，则此物系的相平衡常数m=。当其他条件不变，而总压增加一倍时，相平衡常数m=，若测得总压值为2atm，则此时的亨利系数E=atm，而溶解度系数H≈kmol/(m3atm)。②一般地，在相同温度、压力下，气体在水中的扩散系数比在气相中的扩散系数。13