化工原理下册填空答案
化工原理下册练习题及答案
化工原理练习题(传热)一.填空题1. 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b >b >b ;导热系数λ <λ <λ 。
在稳定传热过程中,各层的热阻R ______R ______R ;各层导热速率Q ___Q ___Q 。
2. 圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α .α 以及间壁导热系数λ的关系为_________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45(w. m .K )时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m .K )和1200(w.m .K )时,总传热系数K __________.3. 一列管换热器,列管规格为φ38×3, 管长4m,管数127根,则外表面积F =____________________,而以内表面积计的传热面积F ______________。
4. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于___________________,折流挡板的形状有____________________,____________________等。
二.选择题1. 列管换热器管程常用流速范围为:一般液体( ),气体( )。
A. 0.5~3m.sB. 3~15m.sC. 5~30m.s2. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水,其进、出口温度分别为t 、t ,蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用,使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ,如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温t 应( )。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定三、.问答题1. 说明流体流动类型对给热系数的影响。
2. 传导传热,对流传热和辐射传热,三者之间有何不同?3. 有一高温炉,炉内温度高达1000℃以上,炉内有燃烧气体和被加热物体,试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。
四.计算题1. φ120×5mm的蒸汽管外拟包一层保温材料,其导热系数为0.07w.m .K 。
化工原理下试题及答案
量的S,此时坐标点位置在何处(在坐标图中标明),并请写出其组成:xA=
,
xB=
,xS=
。
6、(6 分)(非工艺类专业做)
○1 在精馏中,溶液的相对挥发度α等于两组分
,α>1 则表
示组分A和B
,α=1 则表示组分A和B
。
○2 当塔板中
时,该塔板称理论塔板。
二、选择题(每题 2 分,共 10 分):
1、最大吸收率ηmax与( )无关。
象:
、
、
。
7、(3 分)己知湿空气的干球温度t为 50℃,湿球温度tW为 30℃,总压为 100KN/m2, 若查出在 30℃时水的饱和蒸汽压为 4.25KN/m2。汽化潜热为 2423.7KJ/㎏,则
湿空气的湿度为
。
8、(3 分)在恒速阶段的干燥中,在 度近似地等于湿球温度。
的情况下,固体表面温
学号:
A、θ2>tW
B、θ2=t
C、θ2>td
D、θ2=tW
8、(2 分)精馏中引入回流,下降的液相与上升的气相发生传质,使上升的汽气相易挥发组分
浓度提高,最恰当的说法是( )。
A、液相中的易挥发组分进入气相
B、气相中的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气相中,但其中易挥发组分较多
着两个转折点,其中下转折点称为
,上转折点称为
;筛板
塔、泡罩塔、浮阀塔相比较,操作弹性最大的是
,单板压力降最小
的是
,造价最便宜的是
。
考试过程中不得将试卷拆开
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姓名:
广西大学课程考试试卷
4、(11 分)
○1 干燥器内部无补充加热的情况下,进干燥器的气体状态一定,干燥任务一定,则气体离
化工原理填空与选择 答案版
A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 不确定
3、在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀以后,则压强表读数p2将(B ),将压强表装在调节阀以前,则压强表读数p2'将( A )。
A.竖直安装,流向自下而上 B. 竖直安装,流向自上而下 C. 水平安装,流向以方便操作为原则 D.水平竖直安装均可,视现场情况而定
1、采用离心泵将低位敞口容器的液体输送至高位密闭容器时,若改变下列条件之一,不会使管路特性曲线发生变化的是( B )。
A.流量调节阀的开度 B. 离心泵的转速 C. 高位容器内的压力 D.两容器液面高度差
6、有一套管换热器,长10m,管间用饱和水蒸气作加热剂。一定流量下且做湍流流动的空气由内管流过,温度可升至指定温度。现将空气流量增加一倍,并近似认为加热面壁温不变,要使空气出口温度仍保持原指定温度,则套管换热器的长度为原来的( C )。
A.2倍 B.1.75倍 C.1.15倍 D.2.30倍
7、在蒸汽冷凝传热中,不凝气体的存在对α的影响是( A )。
A. 不凝气体存在会使α大大降低 B. 不凝气体的存在会使α升高
C. 不凝气体的存在对α无影响
8、双层平壁稳态热传导,壁厚相同,各层的导热系数分别为 和 ,其对应的温度差 和 ,若 > ,则 和 的关系为( A )。
4、米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的__1/16__倍。
5、流体在管内层流流动时,其摩擦系数λ= ,若流动处于湍流区,则λ是 ,
的函数;若流动处于完全湍流区,粗糙管的摩擦系数λ仅与 有关。
化工原理试题库及答案下册
化工原理试题库及答案下册一、选择题1. 在化工生产中,下列哪项不是传热的主要方式?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案:D2. 根据牛顿冷却定律,冷却速率与温差的什么成正比?A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案:A3. 在非理想溶液中,下列哪项不是影响相平衡的因素?A. 温度B. 压力C. 溶质浓度D. 溶剂质量答案:D二、填空题4. 根据菲克扩散定律,扩散通量与_______的梯度成正比。
答案:浓度5. 在填料塔中,气液两相接触面积的增大是通过使用_______来实现的。
答案:填料6. 化工生产中,塔设备的作用不包括_______。
答案:加热反应物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中各自的优缺点。
答案:板式塔的优点包括结构紧凑、处理量大、操作弹性大等,缺点是造价高、安装复杂。
填料塔的优点是造价低、安装方便、适用于处理腐蚀性介质,缺点是压降大、操作弹性相对较小。
8. 描述精馏塔中回流比的重要性及其对塔性能的影响。
答案:回流比是精馏塔操作中的一个重要参数,它影响着塔内传质效率和塔的能耗。
适宜的回流比可以提高分离效率,减少能耗,但过高或过低的回流比都会导致塔性能下降。
四、计算题9. 某连续精馏塔处理100 kmol/h的原料,原料中A组分的摩尔分数为0.05。
塔顶产品中A组分的摩尔分数为0.95,塔底产品中A组分的摩尔分数为0.01。
若回流比为3,求塔顶产品和塔底产品的流量。
答案:根据物料平衡和简化的塔板理论,可以计算出塔顶产品流量为35 kmol/h,塔底产品流量为65 kmol/h。
10. 一个理想气体在绝热条件下膨胀,初始压强为p1 = 2 MPa,初始体积为V1 = 0.1 m³,最终体积为V2 = 0.3 m³。
假设气体的初始温度为T1 = 500 K,求最终的温度T2。
答案:根据理想气体状态方程和绝热过程方程,可以计算出最终的温度T2为333.33 K。
化工原理(下册)练习题--(含答案)
精馏练习一.选择题1.蒸馏是利用各组分()不同的特性实现分离的目的。
CA 溶解度;B 等规度;C 挥发度;D 调和度。
2.在二元混合液中,沸点低的组分称为()组分。
CA 可挥发;B 不挥发;C 易挥发;D 难挥发。
3.()是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
AA 液相回流;B 进料;C 侧线抽出;D 产品提纯。
4.在()中溶液部分气化而产生上升蒸气,是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
CA 冷凝器;B 蒸发器;C 再沸器;D 换热器。
5.再沸器的作用是提供一定量的()流。
DA 上升物料;B 上升组分;C 上升产品;D 上升蒸气。
6.冷凝器的作用是提供()产品及保证有适宜的液相回流。
BA 塔顶气相;B 塔顶液相;C 塔底气相;D 塔底液相。
7.冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的()回流。
BA 气相;B 液相;C 固相;D 混合相。
8.在精馏塔中,原料液进入的那层板称为()。
CA 浮阀板;B 喷射板;C 加料板;D 分离板。
9.在精馏塔中,加料板以下的塔段(包括加料板)称为( )。
BA 精馏段;B 提馏段;C 进料段;D 混合段。
10.某二元混合物,进料量为100 kmol/h ,x F = 0.6,要求塔顶x D 不小于0.9,则塔顶最大产量为( )。
BA 60 kmol/h ;B 66.7 kmol/h ;C 90 kmol/h ;D 100 kmol/h 。
11.精馏分离某二元混合物,规定分离要求为D x 、w x 。
如进料分别为1F x 、2F x 时,其相应的最小回流比分别为1min R 、2min R 。
当21F F x x >时,则 ( )。
AA .2min 1min R R <;B .2min 1min R R =;C .2min 1min R R >;D .min R 的大小无法确定12. 精馏的操作线为直线,主要是因为( )。
DA .理论板假定; C. 理想物系; B . 塔顶泡点回流; D. 恒摩尔流假定13. 某二元理想物系,其中A 为易挥发组分。
化工原理选择和填空题精选(下册含答案)
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当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则1/K=1/k+___1/k。
①在填料塔中用清水吸收混合气中NH,当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质单元数N______(A)增加;(B)减少;(C)不变。
②根据双膜理论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数___________(A)大于液相传质分系数;(B)近似等于液相传质分系数;(C)小于气相传质分系数;(D)近似等于气相传质分系数。
③气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个量是________,而表示传质任务难易程度的一个量是____________。
吸收塔底部的排液管成U形,目的是起______作用,以防止_______。
操作中的吸收塔,若使用液气比小于设计时的最小液气比,则其操作结果是吸收效果_______;若吸收剂入塔浓度x降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率______出口气体浓度_______。
含SO为10%(体积)的气体混合物与浓度C为0.020Kmol/m的SO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SO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/m。
①总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K=1/k+H/k其中1/k表示_____,当_______项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
②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。
( )③低浓气体吸收中,已知平衡关系y=2x,k=0.2Kmol/m.s,k=2×10Kmol/m.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k=_______Kmol/m.s。
化工原理(下册)答案
化工原理(大学第二版)下册部分答案第8章2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下,使含二氧化碳为3.0%(体积分数)的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。
试判断二氧化碳的传递方向,并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。
已知操作条件下,亨利系数51066.1⨯=E kPa ,水溶液的密度为997.8 kg/m 3。
解:水溶液中CO 2的浓度为 对于稀水溶液,总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa 气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相,进行解吸。
以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 的条件下,采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。
测得在塔的某一截面上,氨的气、液相组成分别为0.032y =、31.06koml/m c =。
气膜吸收系数k G =5.2×10-6 kmol/(m 2·s ·kPa),液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。
假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,溶解度系数H =0.725 kmol/(m 3·kPa)。
(1)试计算以p ∆、c ∆表示的总推动力和相应的总吸收系数;(2)试分析该过程的控制因素。
解:(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ∆=-=-=⨯-=kPa 其对应的总吸收系数为6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表示的总推动力为 其对应的总吸收系数为 (2)吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为气膜阻力占总阻力的绝大部分,故该吸收过程为气膜控制。
化工原理(下册)——填空题,选择题及答案
化工原理——吸收部分复习题(1)1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____________________,以传质总系数表达的速率方程为___________________________。
N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e)2、吸收速度取决于_______________,因此,要提高气-液两流体相对运动速率,可以_______________来增大吸收速率。
双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _________ 液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的_________。
增加吸收剂用量,操作线的斜率_________,则操作线向_________平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-y e)_________。
大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度Y1= ,要求出塔气体浓度Y2 = ,则最小液气比为_________。
5、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。
减少靠近6、某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。
相平衡液气比7、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H OG将_________,N OG将_________ (增加,减少,不变)。
不变增加8、吸收剂用量增加,则操作线斜率_________,吸收推动力_________。
(增大,减小,不变)增大增大9、计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_________、_________、_________。
平衡关系物料衡算传质速率。
化工原理下考试卷答案
2007-2008学年第2学期重新学习试卷
一、简答题 (10分)
1. 筛板塔的气液接触状态有哪三种?各有什么特点?
2. 简述填料塔载点、泛点的概念。
二、填空题(20分)
1. 恒摩尔流
2. x D,x W_ __。
3. [60.4%]
4. [在混合液中加入第三组分,该组分与原混合液中的组分形成新的恒沸物,其沸
点明显低于原溶液中组分沸点或原恒沸物的沸点,使混合液变成“纯组分—恒沸物”
组成,从而可以用一般的精馏方法分离。
]
5. [传质效率高、生产能力大、操作弹性宽、塔板压降小、结构简单(以上答案中
任选三个)]
7. [过量雾沫夹带,严重漏液,气、液流分布不均匀]
8. x D的变化为。
=_________。
9.
AB
三、计算题 (共55分)
采用连续精馏塔分离某双组分混合物。
进料组成为0.4(易挥发组分的摩尔分率,下同),进料液气比为1:1(摩尔量之比)。
塔顶泡点回流,塔釜间接蒸汽加热。
要求塔顶易挥发组分回收率达到98%,塔釜难挥发组分回收率达到99%。
该物系的相对挥发度为3。
试求:(1) 塔顶、塔底产品的组成与塔顶产品采出率;(2)最小回流比;(3)若取回流比为最小回流比的1.5倍,试写出提馏段操作方程。
化工原理下册填空题(完整版)
一、填空选择题(25分,每空1分)1、对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则该塔的H OG 将__________,N OG 将__________ 。
2、在吸收塔的设计中,当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时,若 减小吸收剂用量,则传质推动力将_____________,设备费用将___________。
3、某二元混合物,其中A 为易挥发组分。
液相组成x A =0.4,相应的泡点为t 1;汽 相组成4.0=A y ,相应的露点为t 2。
则t 1与t 2大小关系为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
4、简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐________,其沸点则逐渐_________。
5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为y 1=0.63(摩尔分率,下同),将其全 部冷凝为泡点液体,该液体在贮罐内静止分层,上层x D =0.9作为产品,下层x 0=0.5 于泡点下回流,则回流比R=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
6、设计精馏塔时,已知原料为F,x F,分离要求为x D x W ,加料热状态q 已选 定,今若选择较大的回流比R,则N T ____, L/V_______。(增加,不变,减少)7、萃取操作依据是_____________ ______________________________。
选择萃 取剂的主要原则___________________________、___________________________和 _________________________________ 。
8、有一实验室装置将含A 10%的A 、B 混合物料液50公斤和含A 80%的A 、B 混合物料 液20公斤混合后,用溶剂S 进行单级萃取,所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到 原来的10% A 和80% A 的溶液。
问此工作状态下的选择性系数β=____________9、在101.3kPa 下,不饱和湿空气的温度为295K 、相对湿度为69%,当加热到303K 时, 该空气下列参数将如何变化? 相对湿度______,湿球温度______,露点______。
化工原理下册题库(选择填空判断)1
化工原理(下)题库(1)一、选择题(将正确答案字母填入括号内)1、混合物中某组分的质量与混合物质量之比称为该组分的(A )。
A. 质量分数B. 摩尔分数C. 质量比2、关于精馏塔中理论的叙述错误的是( B )。
A.实际上不存在理论塔板B. 理论塔板仅作为衡量实际塔板效率的一个标准。
C. 理论塔板数比实际塔板数多3、在精馏塔中每一块塔板上( C )。
A. 只进行传质作用B. 只进行传热作用C. 同时进行传热传质作用4、气体吸收过程中,吸收速率与推动力成( A )。
A. 正比B. 反比C. 无关5、气体的溶解度很大时,溶质的吸收速率主要受气膜一方的阻力所控制,故称为( A )。
A. 气膜控制B. 液膜控制C. 双膜控制6、普通温度计的感温球露在空气中,所测得的温度为空气的( A )温度。
A. 干球B. 湿球C. 绝热饱和7、混合物中某组分的物质的量与混合物物质的量之比称为该组分的(B )。
A. 质量分数B. 摩尔分数C. 质量比8、在蒸馏过程中,混合气体中各组分的挥发性相差越大,越(B )进行分离。
A. 难B. 容易C. 不影响9、气体吸收过程中,吸收速率与吸收阻力成( B )。
A. 正比B. 反比C. 无关10、气体的溶解度很小时,溶质的吸收速率主要受液膜一方的阻力所控制,故称为( B )。
A. 气膜控制B. 液膜控制C. 双膜控制11、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( B )A 60kmol/hB 66.7kmol/hC 90kmol/h D不能定12、二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起以下线的变化 ( B ) 。
A平衡线 B 操作线与q线C平衡线与操作线 D 平衡线与q线13、下列情况( D ) 不是诱发降液管液泛的原因。
A液、气负荷过大 B 过量雾沫夹带 C塔板间距过小 D 过量漏液14、以下有关全回流的说法正确的是(A、C )。
化工原理下册复习题答案
化工原理下册复习题答案一、选择题1. 化工生产中,下列哪种设备通常用于实现气液相的分离?A. 换热器B. 反应器C. 蒸馏塔D. 蒸发器答案:C2. 在连续操作的化工过程中,以下哪个参数是恒定的?A. 反应物的浓度B. 温度C. 压力D. 流量答案:B3. 根据传质原理,以下哪种情况下传质速率会增大?A. 降低温度B. 增加浓度梯度C. 减小扩散面积D. 降低扩散系数答案:B二、填空题1. 在化工生产中,_______是用于控制化学反应速率和选择性的关键设备。
答案:反应器2. 根据传热的基本方式,化工设备中的热交换主要通过_______、_______和辐射三种方式进行。
答案:导热、对流3. 蒸馏操作中,_______是控制馏出物组成的关键因素。
答案:回流比三、简答题1. 简述蒸馏塔的工作原理。
答案:蒸馏塔是一种用于分离液体混合物的设备,其工作原理基于混合物中各组分的沸点差异。
在蒸馏塔中,混合物被加热至部分蒸发,轻组分随蒸汽上升,而重组分留在塔底。
上升的蒸汽在塔顶冷凝后,通过回流管返回塔内,与上升的蒸汽形成逆流,从而实现组分的分离。
2. 描述传热过程中的三种基本方式,并简述它们的特点。
答案:传热的三种基本方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程,通常发生在固体中。
对流是指流体中温度不同的各部分之间的热量交换,常见于气体和液体中。
辐射是指热量以电磁波的形式在空间中传递,不需要介质,可以在真空中进行。
四、计算题1. 某化工反应器中,反应物A的初始浓度为1.0 mol/L,反应速率常数k=0.05 min^-1,若反应为一级反应,求10分钟后反应物A的浓度。
答案:首先,一级反应的速率方程为 -d[A]/dt = k[A]。
对时间积分得到[A] = [A]₀e^(-kt)。
将给定的数值代入公式,[A] = 1.0e^(-0.05*10) mol/L。
五、论述题1. 论述化工生产中的节能减排措施及其重要性。
化工原理试题库下册及答案
化工原理试题库下册及答案一、选择题1. 在化工生产中,传热过程主要通过哪种方式进行?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 蒸发答案:C2. 下列哪项不是影响液体流动阻力的因素?A. 管道长度B. 管道直径C. 流体密度D. 流体粘度答案:C3. 在化工分离过程中,蒸馏操作主要用于分离哪些混合物?A. 固体与固体B. 液体与液体C. 气体与气体D. 液体与固体答案:B二、填空题4. 化工生产中,_______ 是指在单位时间内通过单位面积的热量。
答案:热通量5. 理想气体状态方程为 \( PV = nRT \),其中 \( P \) 代表_______,\( V \) 代表_______,\( n \) 代表_______,\( R \) 代表_______,\( T \) 代表_______。
答案:压强;体积;摩尔数;气体常数;温度6. 渗透蒸发是一种利用_______ 的分离技术,常用于分离_______。
答案:半透膜;液体混合物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中的主要区别。
答案:板式塔和填料塔是两种常见的气液传质设备。
板式塔由一系列平行的塔板组成,每块塔板上有开孔或堰,液体通过这些开口或堰流到下一块塔板上,而气体则通过塔板上升。
板式塔的优点是传质效率高,处理量大,但结构复杂,造价高。
填料塔则由各种形状的填料(如环形、鞍形、波纹形等)组成,气体和液体在填料的空隙中进行传质。
填料塔的优点是结构简单,造价低,适用于处理腐蚀性或高温物料,但传质效率相对较低。
8. 什么是雷诺数?它在化工管道设计中有何作用?答案:雷诺数(Reynolds Number)是一个无量纲数,用于描述流体流动的状态,即它是惯性力与粘性力之比。
在化工管道设计中,雷诺数用于区分流体流动的类型(层流或湍流),这对于预测管道中的压降、热传递和质量传递特性非常重要。
四、计算题9. 某化工企业需要设计一个换热器,已知热流体的进口温度为150℃,出口温度为120℃,冷流体的进口温度为30℃,出口温度为70℃。
化工原理(下册)-A答案
《化工原理》答案一、填充(共22分,每空格1分)1、间歇精馏操作中,若要保持馏出液组成不变,必须不断 增大 回流比;若保持回流比不变,则馏出液组成不断 减小 。
(增大、减小、不变、不确定)2、恒定干燥条件下用空气进行对流干燥(忽略辐射传热等的影响)时,在恒速干燥阶段,物料的表面温度等于___湿球温度____。
3、对流传质理论中,三个有代表性的是 有效膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论 。
4、在填料吸收塔的计算中,OG N 表示 传质分离任务难易程度 ;而OG H 表示 完成一个传质单元所需的塔高 ,是吸收设备传质效能高低的反映。
5、在吸收操作中,因故导致吸收温度升高,其它操作条件不变,则m 上升 ,η下降 ,1x 下降 , m y Δ 下降 。
(上升、下降、不变、不确定)6、某精馏塔设计时,若将塔釜原来的间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持f x 、D x 、R 、q 、W x 相同,则D/F 变小 ,A η 变小 ,提馏段操作线斜率 变大 ,理论板数 变小 。
(变大,变小,不变,不确定)7、操作中的精馏塔,若R 、q 、F 、f x 不变、D/F 增加,则D x 减小 ,V L / 减小 ,W x 减小 ,灵敏板t 增大 。
(增大、减小、不变、不确定)8、在40℃下,不饱和湿空气的相对湿度为60%,当总压由1atm 减至0.5atm 时,该空气下列状态参数将如何变化?相对湿度φ 降低 ,湿球温度t w 降低 ,露点t d 降低 ,焓I 不变 。
(升高,降低,不变,不确定)二、选择题(共8分,每题2分)1、3NH 、HCl 等易溶气体溶解度大,其吸收过程通常为 A 控制。
A 、气相阻力B 、液相阻力C 、不确定2、精馏塔操作时,保持回流液量和进料状况(F 、x F 、q )不变,而减小塔釜加热蒸汽量,则 B 。
A 、↑W x ,↓D xB 、↑W x ,↑D xC 、↓W x ,↑D x D 、↓W x ,↓D x3、分配系数A k = 1的物系是否可进行萃取操作?___A ___。
化工原理下册习题及答案
蒸馏是分离 的 答案:的一种方法,其分离依据是混合物中各组分 ,分离的条件是。
均相液体混合物挥发性差异对于饱和蒸汽进料,则有L ( ) L ,V () V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定答案: AB★习题:精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1 层塔板,其气相组成关系为()A y n+1>y n >y n-1B y n+1=y n =y n-1C y n+1 <y n <y n-1 D不确定答案: C★习题:若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/K L=1/K L+H/K G,其中1/K L表示____________________ ,当 ____________ 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
答案:液膜阻力H/KG★习题在吸收过程中,由于吸收质不断进入液相,所以混合气体量由塔底至塔顶____________________ 。
在计算塔径时一般应以 _________________ 的气量为依据。
答案:逐渐减少塔底★习题求传质单元数时,对于低浓度气体吸收,当平衡线为直线可用__________________ 法, 当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法,当平衡线为任意形状曲线时可用法。
答案:解析法梯形图解图解积分★习题有利于吸收操作的条件() )(A)温度下降,总压上升(B)温度上升,总压下降(C)温度、总压均下降(D)温度、总压均上升7.& 9. 。
在表面汽化控制阶段,则可将干燥速度表达式绝干气。
在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料 的平衡水分相应 _____________________ ,其自由水分相应 ________________________ 。
恒定的干燥条件是指空气 ________________________ , __________________ , ____________________ 均不变的过程。
化工原理下册填空
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当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则1/K y=1/k y+ 1/k x。
t06a05003吸收塔底部的排液管成U形,目的是起作用,以防止。
操作中的吸收塔,若使用液气比小于设计时的最小液气比,则其操作结果是吸收效果;若吸收剂入塔浓度x2降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率出口气体浓度。
t06a05004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。
t06a05005①总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G其中1/k L表示,当项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
②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。
③低浓气体吸收中,已知平衡关系y=2x,k xa=0.2kmol/(m3⋅s),k ya=2⨯10-4 kmol/(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K ya= kmol/(m3⋅s)。
A:2 B 0.1 C:0.2 D:2⨯10-4④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。
t06a05006⑴G=k G F;⑵G= (x*-x)F式中:G-传质量,kmol/hr;F-传质面积,m2;k–传质总系数kmol/[m2⋅hr (kN/m2)]x–液相摩尔分率。
某操作中的吸收塔,用清水逆流吸收气体混合物中A组分。
若y1下降,L、G(V)、P,T 等不变,则回收率有何变化;若L增加,其余操作条件不变,则出塔液体x有何变化?t06a05007气相中:温度升高则物质的扩散系数压强升高则物质的扩散系数在液相中:液相粘度增加则物质的扩散系数易溶气体溶液上方的分压,难溶气体溶液上方的分压,只要组分在气相中的分压,液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直至达到一个新的为止。
化工原理第四版下册答案
化工原理第四版下册答案化工原理第四版下册答案。
第一章,化工原理概述。
1.1 选择题。
1.(A)化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2.(C)化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3.(B)化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4.(D)化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5.(A)化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
1.2 填空题。
1. 化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2. 化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3. 化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4. 化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5. 化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
第二章,化工原理基本理论。
2.1 简答题。
1. 请简要介绍化工原理的基本概念和研究内容。
化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科,其研究内容包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
2. 请简要说明化工原理的研究方法和研究目的。
化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等,其研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
2.2 计算题。
1. 请计算某化工生产过程中的物质平衡,并给出计算步骤和结果。
步骤,根据输入和输出的物质量,利用物质平衡的公式进行计算。
结果,经计算得出,物质平衡为XXkg。
2. 请计算某化工生产过程中的能量平衡,并给出计算步骤和结果。
步骤,根据输入和输出的能量量,利用能量平衡的公式进行计算。
结果,经计算得出,能量平衡为XXkJ。
第三章,化工原理在实际生产中的应用。
3.1 分析题。
1. 请分析化工原理在实际生产中的应用,以某化工产品生产过程为例进行说明。
化工原理在实际生产中可以用于优化生产工艺、提高产品质量和降低生产成本。
例如,在某化工产品生产过程中,通过物质平衡和能量平衡的分析,可以找出生产过程中的瓶颈和不足之处,从而进行改进和优化。
化工原理下册习题及答案
化⼯原理下册习题及答案第⼋章传质过程导论习题集⼀、填空题1.当压⼒不变时,温度提⾼1倍,溶质在⽓相中的扩散系数提⾼_________倍。
假设某液体黏度随温度的变化很⼩,绝对温度降低1倍,则溶质在该溶液中的扩散系数降低_________倍。
2.等摩尔相互扩散,扩散通量AJ _____传质通量N A ;单向扩散,扩散通量A J ______传质通量N A 。
3.在双膜理论中,传质过程的阻⼒主要集中在__________。
4.⽓体分⼦A 在B 中扩散,则扩散系数D AB _________D BA 。
5.双组分理想⽓体进⾏单向扩散。
当总压增加时,若维持溶质A 在⽓相各组分分压不变,传⾄速率将__________;温度提⾼,则传质速率将__________;⽓相惰性组分摩尔分数减少,则传质速率将__________。
6.理想⽓体混合物的总摩尔浓度表达式为_______。
7. ⼀般来说,两组份的等摩尔相互扩散体现在 _______单元操作中,⽽A 组份通过B 组份的单相扩散体现在_______操作中。
8.在膜内,主要通过_________进⾏传质。
9.质量传递的最终状态_________,热量传递的最终状态_________。
⼆、选择题1.下列哪种单元操作不属于均相混合物的分离过程?()A.吸收B.蒸馏C.萃取D.沉降2.单向扩散中,扩散通量J A 和传质通量N A 的⼤⼩关系是?()A.⼤于B.⼩于C.等于D.不确定3.下列选项中扩散系数D 的说法不正确的是?()A.代表单位浓度梯度下的扩散通量B.是物质的⼀种属性C.表达某个组分在介质中的扩散快慢D.其值随温度的变化不⼤4.⽓体A 分⼦在B 中扩散,B 的密集程度对A 的扩散系数有何影响?()A.B 分⼦越密集,扩散系数越⼤B.B分⼦越密集,扩散系数越⼩D.扩散系数的⼤⼩与温度T成正⽐,与压⼒P成反⽐5.传质过程的最终状态是?()。
A.⽓液两相浓度相等B.⽓相浓度⼤于液相浓度C.⽓相浓度⼩于液相浓度D.⽓液两相处于相平衡状态6.单向扩散,漂流因⼦()A.⼤于1B.⼩于1C.等于1D.不确定7. 分⼦扩散中,⽓相中的分⼦扩散系数D随温度升⾼⽽(),随压⼒增加⽽()。
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t06a05001 ①传质单向②mt06a05003 液封作用气体倒灌吸收效果达不到要求吸收率增大,出口气体浓度降低t06a05004P=0.1atmP*=1.62⨯0.02=0.0324atm从气相向液相转移∆P=0.0676atmc*=0.1/1.62=0.0617 c=0.02∴∆c=0.0417 kmol/m3t06a05005 ①液膜阻力气膜阻力H/k G②×③ D ④ Dt06a05006 (1) (P-P*)(2) K x 不变降低减小降低t06a05007 ↑↓↓小大大于平衡t06a05009 C>B>A;在同一平衡分压下C C*>C B*>C A*减小增大t06a05014 ①精馏吸收②双膜溶质渗透表面更新双膜t06a05015 ①也较大②y* x③溶解度大,选择性高,腐蚀性小,挥发度小t06a05016 大于上方增大远离增大t06a05020①0.0119 ②kmol/(m3⋅s⋅Pa) 单位体积填料层中的传质面积③ B 同样大小气相分压下,气体B的平衡C B*>C A*t06a05021N OG=4 (y b-y a)/(x b*-x a)t06a05022 气膜100% 易P/P BM由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。
t06a05051 ①L/mG;操作线斜率与平衡线斜率之比②对应气相主体的平衡液相摩尔分率与液相主体摩尔分率的差值;溶质相界面上液相摩尔分率与液相主体摩尔分率的差值;kmol/(m2⋅s⋅∆x);或x*-x;x i-x;kmol/(m2⋅s⋅∆x) t06a05052①流动条件;填料特性;气液物性(3分)②P-P*;y-y i(2分)t06a05053解:1/K G=1/k G+1/Hk L=1/0.1+1/(0.25⨯150)=10.03K G≈k G;x易溶气体(2分)K y=K G⋅P=1/10.03⨯1=0.0997 kmol/(m2⋅h⋅∆y) (1分)K L=K G/H =0.997/150=6.65⨯10-4kmol/(m2⋅h⋅kmol/m3)∴K x=K L⋅C=6.65⨯10-4⨯55.5 =0.0369kmol/(m2⋅h⋅∆x) (2分)t06a05054L/G 不变L ↓G ↓H OG↓N OG↑故y a将增加,x b将减少,解吸率将增加t06a05056 ①增加;增加;增加②气相主体摩尔浓度;同液相主体浓度相平衡的气相浓度t06a05058①3;总压;温度;气相溶质浓度;液相溶质浓度; 3 (3分)②(x i-x)(或界面液相摩尔分率与液相主体摩尔分率之差);kmol/(m ⋅s⋅∆x) (2分)t06a05062 1. ⑴气相中惰性气体不溶于液相⑵吸收剂不挥发⒉不变;减少;不变t06a05063 ①越大;越大②大于;小于;小于t06a05064① 2.0;1.0;2.0 atm;28 kmol/(m3⋅atm) (4分)②小(1分)①减少;靠近;增加(3分)②增加;增加(1分)③不变;增加(1分)t06a05071解:因为P*=Ex ;y=(E/P)x;所以m=1.2/2=0.6y*=0.6⨯0.2=0.12 ;y-y*=0.15-0.12=0.03x*=0.15/0.6=0.25 ;x*-x=0.25-0.2=0.05若p↑,m↓,x*↑,∆x↑,故:吸收;0.03,0.05,减少,增加t06a05078 ①小于等于②物料衡算,气液平衡,传质速率。
t06a05079 ①S1〉S2〉S3;(2分)②液相,液相,N L=⎰dx/(x-x i),H L=L/k xa。
(3分)t06a05080①∵L/G不变,而L↓,G↓,且H一定,故H OG↓,N OG↑故应有y a减少,x b上升,回收率将上升;(3分)②液膜控制,液相(2分)t06a05083 基本不变或不变,变大,0 ,∞。
t06a05084 ①增加;增加;减少(因为:C=P/RT,P 与T将同步变化) P↓,T↓,D↓故N A↓;(3分)②塔内按气相组成表示的平均推动力。
(2分)t06a05085G,L不变,T,P不变,故H OL不变,对一定填料层高N OL也不变,A=L/(mG)不变;(2分)故x b将上升;(2分)y a将增加。
(1分)t06b05011图示:(1)气液两相接触的界面上无阻力,在界面上气液两相达到平衡(2)传质阻力集中在有效膜内参见附图:t06b011.dt06b05013①液相气相②气膜L/mV 塔底t06b05017 下降升高L/G m 提高明显t06b05050①100% ②75%t06b05059① D ∝T1.75/P ;D/D'=(T'/T)1.75(P/P')=(P/P')1.75(0.4/1.4)(ρ'/ρ)-1=2-0.5=0.707 (3分)D AB'=0.707D AB;D AB=1.414D AB'②减少;增加(2分)t06b05067因为H OG=H G+H L S,若忽略t对施密特准数Sc的影响,则t↑,H G,H L不变,但S=mG/L↑,故H OG将增加。
H OG⨯N OG=h=cont. (3分)N OG将减少,L/G 不变,由于m↑,故操作线将向左平移,当y b,x a不变时,x b将减少,而y a将增加。
(2分)参见附图:t06b067.d解:H L∝L0.3;L↑H L↑H OL↑N OL及N L将减少;(2分)N OG=(1/S)N OL=(L/mG)N OL,故N OG∝L(1/L0.3)L↑N OG增加;(2分)L↑S↓N OG↑(y b-mx a)/(y a-mx a)↑故y a必减少。
(1分)t06b05074 ①1 (2分)②越大(1分) ③k G基本不变,K G增加。
(2分) t06b05075L,G,m不变,H G,H L不变,塔的H OG及N OG不变N OL=SN OG,所以N OL也不变;(2分)因为y b↑故y a增加;(1分)L(X b-x a)=K a⨯(1/2)[(y b-y a*)+(y a-y a*)]又L(x b-x a)=L/m[y b*-y a*]∴y b*=mx b=(K ya/2)/((K ya/2)+(L/m))⨯(y a+y b)+c所以y a↑,y b↑→x b必增加。
(2分)t06b05093当P↓,m=E/P↑,平衡线斜率增加,S=mG/L↑,H G,H L不变,∴H OG↑,N OG↓,操作线将向左上方平行移动(L/G不变);(4分)由图可见,由于y a,x a不变,故y a将增加,而x b将减少。
(1分)参见附图:t06b093.dx06a05002 ①A②B③传质单元高度传质单元数x06a05008 D A Ax06a05065①只能用于双组分系统;可以同时用于液相或气相系统(3分)②塔底(2分)x06a05076H=H OL⨯N OL=CONT. 故N OL近似不变(C);(1.5分)G↑,H L不变≈H OL,故H OL近似不变(C);(1.5分)H OG=SH OL=(mG/L)H OL,G↑H OG增加(A);(1.5分)操作线斜率将减少(B)。
(0.5分) x06a05077对气膜控制系统,因为G↑,所以H OG↑,故N OG↓;(2分)故y a(增加),由于操作线斜率减少,(2分)故x b将(增加),回收率(减少)。
(1分)x06a05086①⑴ b ,⑵ a ,⑶a;(3分)② b ,a。
(2分)x06a05087①S<1 ,故平衡线与操作线将在塔顶相交;(3分)⑴大于(A);等于(C);⑵等于(C)(P减少一倍,m增加一倍m=2);②减少(B);不变(C)。
(2分)x06a05090①(c),(a);②(b),(a),(b)。
x06b05060解:y e=0.5⨯0.01=0.005N A=K y(y-y e)=k y(y-y i)=1.5(0.025-0.005)=2(0.025-y i)①L/G不变,但L↑,G↑所以H OG↑,操作线平行向左方移动,故必有:A y a增加;B x b减少;B 回收率减少(3分)②B 双向扩散;(2分)x06b05066① A 系统的物质属性 B 减少 B 减少(4.5分)② D 不定(0.5分)x06b05073①⑴(B) 液膜控制⑵(C) 小于⑶(B)小于;(3分)②(B) 减少(D) 不定。
(2分)x06b05081 ① C ② Cx06b05082G↑,H G↑,H L不变,H L≈H OL,故N OL不变,S=mG/L↑N OG=N OL/S=(L/(mG))N OL,随G↑,N OG↓,减少(B);(2分)由吸收因数法图可知:S↑,N OG↓,均使(y b-mx a)/(y a-mx a)↓,故y a必增加(A) X b必增加(A)。
(1.5分)x06b05088L,G不变,H OG不变,故N OG也不变;(3分)mG/L不变,(y b-mx a)/(y a-mx b)不变;若x a↑,因为y b>y a,故y a↑;(2分)由图可见x b的增加。
参见附图:x06b088.dx06b05089①(等于)B;(大于)A;②(增加)A;(减少)B。
x06b05091①x b与y a的增加,C;(4分)②小于,B。
(1分)w06a05069(V/L)min=(x1-x2)/(mx1-y2)参见附图:w06a069.dw06a05094参见附图:w06a094.dw06b05055①并流操作线AB;斜率-L/G=-1。
∵x c与x b混合得到x b';且流量相等,故必有BC=CD;得到D点,由D点作斜率=1 的操作线求x=x a'于E ,DE为逆流塔操作线由 E 点可得到y a'值。
②回收溶剂(溶剂再当x a →x a ',L/G 不变,A 点移至C 点,斜率不变,由于x a '降低,平均推动力∆y '将大于∆y ,故吸收量增加,即y b '变小,由图可见x b '也变小。
参见附图:w06b068.dw06b05092由图可见,方案Ⅰ的操作线距平衡线较远,故方案Ⅰ的推动力较大。
3分参见附图:w06b092.dw06b15012如图参见附图:w06b012.dw06b10016解:在解吸塔中,气体入口浓度低,而液体入口浓度高。
mG/L>1时,塔足够高,两相在塔底趋于平衡。
X 2可达较低浓度,但X 2>X 2*,而气相出口浓度Y 1也较低;mG/L<1时,塔足够高,两相在塔项趋于平衡,气相出口浓度Y 1可达较高浓度,但Y 1<Y 1*,而液相出口浓度X 2较高。