化工原理(下册)简答题整理【中英双语】
化工原理简答题
化⼯原理简答题V 沉降1.流化床的压降与哪些因素有关g )(A m p p ρρρ-=可知,流化床的压降等于单位界⾯床内固体的表观重量(即重量浮⼒),它与⽓速⽆关⽽始终保持定值。
2.因某种原因使进⼊降尘室的含尘⽓体温度升⾼,若⽓体质量及含尘情况不变,降尘室出⼝⽓体的含尘量将有何变化原因何在处于斯托克斯区时,含尘量升⾼;处于⽜顿定律区时,含尘量降低处于斯托克斯区时,温度改变主要通过粘度的变化⽽影响沉降速度。
因为⽓体粘度随温度升⾼⽽增加,所以温度升⾼时沉降速度减⼩;处于⽜顿定律区时,沉降速度与粘度⽆关,与ρ有⼀定关系,温度升⾼,⽓体ρ降低,沉降速度增⼤。
3.简述旋风分离器性能指标中分割直径d p c 的概念通常将经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径d p c ,某些⾼效旋风分离器的分割直径可⼩⾄3~10m µ4.什么是颗粒的⾃由沉降速度当⼀个⼩颗粒在静⽌⽓流中降落时,颗粒受到重⼒、浮⼒和阻⼒的作⽤。
如果重⼒⼤于浮⼒,颗粒就受到⼀个向下的合⼒(它等于重⼒与浮⼒之差)的作⽤⽽加速降落。
随着降落速度的增加,颗粒与空⽓的摩擦阻⼒相应增⼤,当阻⼒增⼤到等于重⼒与浮⼒之差时,颗粒所受的合⼒为零,因⽽加速度为零,此后颗粒即以加速度为零时的瞬时速度等速降落,这时颗粒的降落速度称为⾃由沉降速度(U t ) 5.实际流化现象有哪两种通常,各⾃发⽣于什么系统散式流化,发⽣于液-固系统;聚式流化,发⽣于⽓-固系统 6.何谓流化床层的内⽣不稳定性如何抑制(提⾼流化质量的常⽤措施)空⽳的恶性循环增加分布板阻⼒,加内部构件,⽤⼩直径宽分布颗粒,细颗粒⾼⽓速操作 7.对于⾮球形颗粒,当沉降处于斯托克斯定律区时,试写出颗粒的等沉降速度当量直径d e 的计算式 g)(18u de p t ρρµ-= 8.在考虑流体通过固定床流动的压降时,颗粒群的平均直径是按什么原则定义的以⽐表⾯积相等作为准则流动阻⼒主要由颗粒层内固体表⾯积的⼤⼩决定,⽽颗粒的形状并不重要9.⽓体中含有1~2微⽶直径的固体颗粒,应选⽤哪⼀种⽓固分离⽅法10.曳⼒系数是如何定义的它与哪些因素有关)2/u A /(F 2p D ρζ=与R e p =µρ/u d p 、ψ有关11.斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何应⽤的前提是什么颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计 )18/(g )(d u p 2t µρρ-=R e <2颗粒p d 很⼩,t u 很⼩12.重⼒降尘室的⽓体处理量与哪些因素有关降尘室的⾼度是否影响⽓体处理量沉降室底⾯积和沉降速度不影响。
化工原理简答题
化工原理简答题化工原理简答题1.为什么一般情况下,逆流总是优于并流?并流适用于哪些情况?逆流推动力 t m 大,载热体用量少;热敏物料加热,控制壁温以免过高。
2.间壁式传热过程的三个步骤热流体给热于管壁内侧,热量自管壁内侧传导至管壁外侧,管壁外侧给热于冷流体。
3.强制对流和自然对流有何不同?流体在外力(泵,风机或其他势能差)作用下产生的宏观流动;在传热过程中因流体冷热部分密度不同而引起的流动。
4.冷、热流体在列管换热器中流动通道的选择原则是什么?(1 )不洁净和易结垢的液体宜在管程(2 )腐蚀性流体宜在管程(3 )压强高的流体宜在管内( 4 )饱和蒸汽宜走壳程(5 )被冷却的流体宜走壳程(6 )若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,宜将给热系数大的流体通入壳程(7 )流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜5.离心泵的扬程和升扬高度有何不同?离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、液体获得能量后,可将液体升扬到一定高度△Z,而且还要用于静压头的增量△P/ g 和动压头的增量△u2/2g 及克服输送管路的损失压头,而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离,可见,升扬高度仅为扬程的一部分,泵工作时,其扬程大于升扬高度。
1/8化工原理简答题6.离心泵的压头受哪些因素影响?与流量,转速,叶片形状及直径大小有关.7.后弯叶片有什么优点?有什么缺点?优点:后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转换成势能时损失小,泵的效率高。
缺点:产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。
8.何谓“气缚”现象?产生此现象的原因是什么?如何防止气缚?因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象;原因是离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体 ;灌泵,排气,防止吸入管路和轴封漏气。
9.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?离心泵的特性曲线指He~qv ,η~qv,Pa~qv 。
影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小。
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。
化工原理简答题
《化工原理》简答题:1-9.伯努利方程的应用条件是什么?答:伯努利方程的应用条件是:(1)理想流体;(2)重力场;(3)不可压缩;(4)定态流动;1-12.层流与湍流的本质区别是什么?对圆形直管内的流体流动,当2000<Re<4000时,其流动类型是什么?答:(1)两种流型的本质区别在于:层流时,流体质点作直线运动,即流体分层流动,层次分明,彼此互不混杂;湍流时,流体在总体上是沿管道轴向流动,同时,还在各个方向作随机的脉动。
(2)当2000<Re<4000时,其流动类型可能是层流,也可能是湍流,两者必居其一;即不是层流,就是湍流。
1-13.雷诺数的物理意义是什么?答:物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。
2-5.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?答:主要影响因素有:(1)液体粘度:泵厂提供的特性曲线是用常温清水测定的,实际输送的液体粘度与清水粘度差别不大时可直接采用,若差别大时需重新测定;(2)转速:泵厂提供的特性曲线是在一定的转速下测定的,如转速变化不大(≤±20%)时,可依照流量与转速成正比换算,差别大时需要重新测定。
2-6.离心泵的工作点是如何确定的?有哪些调节流量的方法?各有何优缺点?答:(1)离心泵的工作点,是指管路中泵的实际工作情况(流量、压头)。
是由管路特性和泵的特性共同决定的,这两个特性曲线的交点即为泵的工作点。
(2)流量调节方法:a、改变管路的特性:在泵出口管路上安装调节阀,改变阀门开度即改变管路阻力系数,进而改变了管路特性曲线。
这种方法操作简单、灵活,对于调节幅度不大当需时常改变流量时尤为适用。
缺点是在阀门关小时,管路阻力损失增加,泵的工作效率降低。
b、改变泵的特性曲线:常见的是改变泵的转速。
这种方法可使泵保持在高效率区工作,能量损失小,但只能在小范围内改变流量,对于非蒸汽机驱动的泵,改变转速操作不便c、泵的组合操作:当需要大幅度增加流量或压头时,可考虑并联(大幅度增加流量)或串联(大幅度增加压头)。
化工原理试题库答案解析(下册],总)
化工原理试题库(下册)第一章 蒸馏一、 选择题1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为___C____时,不能用普通精馏方法分离。
A.3.0B.2.0C.1.0D.4.02. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物,进料量为100kmol/h ,进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9,以上组成均为摩尔分率,则塔顶产品最大产量为____B______。
A.60.5kmol/hB.66.7Kmol/hC.90.4Kmol/hD.不能确定3. 在t-x-y 相图中,液相与气相之间量的关系可按____D____求出。
A.拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D.杠杆规则4. q 线方程一定通过X —y 直角坐标上的点___B_____。
A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1))5. 二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q 的变化将引起( B )的变化。
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6. 精馏操作是用于分离( B )。
A.均相气体混合物 B.均相液体混合物 C.互不相溶的混合物 D.气—液混合物7. 混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈__B___。
A 容易;B 困难;C 完全;D 不完全8. 设计精馏塔时,若F、x F 、xD 、xW 均为定值,将进料热状况从q=1变为q>1,但回流比取值相同,则所需理论塔板数将___B____,塔顶冷凝器热负荷___C___ ,塔釜再沸器热负荷___A___。
A 变大,B 变小,C 不变,D 不一定9. 连续精馏塔操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量D和进料状况(F, xF,q )不变时,则L/V___B___ ,L′/V′___A___,x D ___B___ ,x W ___A___ 。
A 变大,B 变小,C 不变,D 不一定10. 精馏塔操作时,若F、x F 、q ,加料板位置、D和R不变,而使操作压力减小,则x D ___A___,x w ___B___。
化工原理简答题
化工原理简答题
1. 什么是化工原理?
化工原理是研究物质在化学过程中的转化,以及这些转化过程所涉及的原理与机理的学科。
2. 化工过程中的原理有哪些?
化工过程中涉及的原理有:质量守恒、能量守恒、动量守恒、相平衡、化学反应动力学等。
3. 什么是质量守恒原理?
质量守恒原理指的是在化工过程中,物质的质量总量不会发生改变。
也就是说,物质的进入量等于物质的产出量。
4. 什么是能量守恒原理?
能量守恒原理指的是在化工过程中,能量的总量不会发生改变。
也就是说,物质的进入(或吸收)的能量等于物质的产出(或释放)的能量。
5. 什么是动量守恒原理?
动量守恒原理指的是在化工过程中,物质的动量总量不会发生改变。
也就是说,物质的进入(或产生)的动量等于物质的产出(或消耗)的动量。
6. 什么是相平衡?
相平衡是指物质在液相、气相、固相等不同相态之间的平衡状态。
在相平衡条件下,各相之间的物质的分布和转移达到平衡状态。
7. 化学反应动力学的原理是什么?
化学反应动力学研究化学反应速率与反应条件、反应物浓度、温度等因素之间的关系。
根据动力学原理,化学反应速率受到反应物浓度的影响,速率常数与温度呈指数关系。
化工原理简答题
2221mx y mx y --化工原理简答题集锦1、操作中的吸收塔,若吸收剂入塔浓度x 2降低,其他操作条件不变,试定性分析气体出塔浓度y2、液体出塔浓度x 1的变化趋势。
(可画图说明:N OG 不变条件下,x 1只能变小)L 、G 不变,∴H OG 不变、N OG 不变;又m 不变,故 1/A 不变。
由吸收因数法可知 不变。
由此可知y 2↓。
至于x 1的变化,则可用排除法判断:假设x 1不变或变大,可见均与N OG 不变相矛盾。
因此,x 1必变小。
2、精馏塔在一定条件下操作,若回流液由饱和液体改为冷液时,其塔顶产品组成有何变化?为什么? 从泡点回流改为冷液回流时,x D ↑。
其原因是:冷液回流至塔顶时,冷凝一部分蒸气,放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。
冷凝部分中含难挥发组分较大,使气相易挥发组分增浓。
同时,在塔顶回流比保持不变的条件下,增加了塔内的内回流,使得精馏段实际回流比增大,操作线向平衡线靠近,所需N T 减少,这也有利于分离。
3、提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时; x C 值将会变大还是变小? 从干燥机理加以分析。
x C ↑因为提高干燥时气流速度可导致等速阶段U 0增加,随着U 0↑,内部水分扩散不及的现象就可能提前来临,即x 0↑。
也就是:临界含水量x 0随恒速阶段的干燥速率 的增加而增大。
()()A H w w H A w C A N k H H t t k N r N X αα=-=-⇒⇒↑↑⇒↑恒恒;气速增大和增大物料本性、气固接触方式均相同条件下,4、叙述恒縻尔流假设的内容?在精馏塔的精馏段内,从每一块塔板上下降的液体的千縻尔流量 皆相等,提馏段内也是如些,但两段不一定相等。
恒縻尔汽化流:在精馏塔的精馏段内,从每一块塔板上上升的汽体的千縻尔流量皆相等,提馏段内也是如些,但两段不一定相等。
5、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些?如何防止?液流量、塔板结构和液流长度;可用双溢流或多溢流降液管、结构简单的筛板塔。
化工原理下册课后答案
化工原理下册课后答案1. 简答题。
1.1 请简述化工原理中的物质平衡原理。
物质平衡原理是指在化工过程中,物质的输入量等于输出量,即输入物质的总量等于输出物质的总量。
这是化工过程中保持物质平衡的基本原理,也是保证化工过程正常运行的基础。
1.2 请解释化工原理中的能量平衡原理。
能量平衡原理是指在化工过程中,输入的能量等于输出的能量,即输入的能量总量等于输出的能量总量。
能量平衡原理是保证化工过程能够正常进行的重要原则,也是保证化工过程能够高效运行的基础。
1.3 请说明化工原理中的动量平衡原理。
动量平衡原理是指在化工过程中,输入的动量等于输出的动量,即输入的动量总量等于输出的动量总量。
动量平衡原理是化工过程中保持物质流动平衡的基本原理,也是保证化工设备运行稳定的基础。
2. 计算题。
2.1 在化工反应器中,若反应物A和B按化学方程式A + B → C反应,已知反应物A和B的摩尔质量分别为10g/mol和20g/mol,反应生成物C的摩尔质量为30g/mol,求当A和B的摩尔比为2:1时,生成物C的摩尔质量为多少?解,根据化学方程式A + B → C,可知A和B的摩尔比为2:1,因此A的摩尔质量为10g/mol,B的摩尔质量为20g/mol。
根据摩尔比的定义,可得A的质量为20g,B的质量为10g。
生成物C的摩尔质量为30g/mol,因此生成物C的质量为30g。
因此当A和B的摩尔比为2:1时,生成物C的摩尔质量为30g/mol。
2.2 在化工装置中,液体A和液体B按体积比1:2混合,已知液体A的密度为1g/cm³,液体B的密度为2g/cm³,求混合液体的密度为多少?解,液体A和液体B按体积比1:2混合,因此混合液体的总体积为3。
液体A的密度为1g/cm³,液体B的密度为2g/cm³,根据密度的定义可得混合液体的质量为11g+22g=5g,总体积为3cm³,因此混合液体的密度为5g/3cm³=1.67g/cm³。
化工原理简答题
化工原理简答题1(总14页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--V 沉降1.流化床的压降与哪些因素有关g )(A m p pρρρ-=℘∆ 可知,流化床的压降等于单位界面床内固体的表观重量(即重量浮力),它与气速无关而始终保持定值。
2.因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高,若气体质量及含尘情况不变,降尘室出口气体的含尘量将有何变化原因何在处于斯托克斯区时,含尘量升高;处于牛顿定律区时,含尘量降低 处于斯托克斯区时,温度改变主要通过粘度的变化而影响沉降速度。
因为气体粘度随温度升高而增加,所以温度升高时沉降速度减小;处于牛顿定律区时,沉降速度与粘度无关,与ρ有一定关系,温度升高,气体ρ降低,沉降速度增大。
3.简述旋风分离器性能指标中分割直径d p c 的概念通常将经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径d p c ,某些高效旋风分离器的分割直径可小至3~10m μ4.什么是颗粒的自由沉降速度当一个小颗粒在静止气流中降落时,颗粒受到重力、浮力和阻力的作用。
如果重力大于浮力,颗粒就受到一个向下的合力(它等于重力与浮力之差)的作用而加速降落。
随着降落速度的增加,颗粒与空气的摩擦阻力相应增大,当阻力增大到等于重力与浮力之差时,颗粒所受的合力为零,因而加速度为零,此后颗粒即以加速度为零时的瞬时速度等速降落,这时颗粒的降落速度称为自由沉降速度(U t )5.实际流化现象有哪两种通常,各自发生于什么系统散式流化,发生于液-固系统;聚式流化,发生于气-固系统6.何谓流化床层的内生不稳定性如何抑制(提高流化质量的常用措施)空穴的恶性循环增加分布板阻力,加内部构件,用小直径宽分布颗粒,细颗粒高气速操作7.对于非球形颗粒,当沉降处于斯托克斯定律区时,试写出颗粒的等沉降速度当量直径d e 的计算式g)(18u de p t ρρμ-= 8.在考虑流体通过固定床流动的压降时,颗粒群的平均直径是按什么原则定义的以比表面积相等作为准则流动阻力主要由颗粒层内固体表面积的大小决定,而颗粒的形状并不重要9.气体中含有1~2微米直径的固体颗粒,应选用哪一种气固分离方法10.曳力系数是如何定义的它与哪些因素有关)2/u A /(F 2p D ρζ=与R e p =μρ/u d p 、ψ有关11.斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何应用的前提是什么颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计)18/(g )(d u p 2t μρρ-=R e <2颗粒p d 很小,t u 很小12.重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关降尘室的高度是否影响气体处理量沉降室底面积和沉降速度不影响。
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---简答题
化工原理简答题1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损失变为原来的多少倍?2、何谓气缚现象?如何防止?3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度?4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问:(1) 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度?(2) 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数?(3) 那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么?5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作?6、单效减压蒸发操作有何优点?1、g u d l h 2..21111λ=。
122d d =,122241..41u d V u ==π, 12222../64λμρλ==u d 。
1222221612..h g u d l h ==λ。
2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。
离心泵启动前应灌满液体。
3、沉降是指依靠外力的作用,利用分散物质与分散介质的密度差异,使之发生相对运动而分离的过程。
沉降可分为重力沉降和离心沉降。
颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动,这一速度称为重力沉降速度。
传热管的壁温接近于蒸汽的温度;传热糸数K 接近于空气的对流传热膜糸数;空气走管内,饱和蒸汽走管外。
(蒸汽散热快)。
4、因为逆流操作:推动力大,所需的传热面积小;减少载热体的用量。
5、可以降低溶液的沸点,可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂,可以浓缩不耐高温的溶液,可以减少蒸发器的热损失。
1、流体的流动形态有哪几种?如何判断?2、何谓层流内层?其厚度受哪些因素影响?3、采用多级压缩的优点有哪些?4、列管式换热器为何要进行热补偿?5、单层圆筒壁的内、外半径分别为1r 和2r ,壁表面温度分别为'T和't ,若't 〈'T ,试写出圆筒任意半径r 处的温度表达式? 1、流体的流动形态有两种:层流和湍流;用雷诺准数来判断,当2000 e R ,为层流,当4000 e R 为湍流。
化工原理简答题
沉降1.流化床的压降与哪些因素有关?g )(A mp pρρρ-=℘∆ 可知,流化床的压降等于单位界面床内固体的表观重量(即重量浮力),它与气速无关而始终保持定值。
2.因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高,若气体质量及含尘情况不变,降尘室出口气体的含尘量将有何变化?原因何在?处于斯托克斯区时,含尘量升高;处于牛顿定律区时,含尘量降低 处于斯托克斯区时,温度改变主要通过粘度的变化而影响沉降速度。
因为气体年度随温度升高而增加,所以温度升高时沉降速度减小;处于牛顿定律区时,沉降速度与粘度无关,与ρ有一定关系,温度升高,气体ρ降低,沉降速度增大。
3.简述旋风分离器性能指标中分割直径d p c 的概念通常将经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径d p c ,某些高效旋风分离器的分割直径可小至3~10m μ4.什么是颗粒的自由沉降速度?当一个小颗粒在静止气流中降落时,颗粒受到重力、浮力和阻力的作用。
如果重力大于浮力,颗粒就受到一个向下的合力(它等于重力与浮力之差)的作用而加速降落。
随着降落速度的增加,颗粒与空气的摩擦阻力相应增大,当阻力增大到等于重力与浮力之差时,颗粒所受的合力为零,因而加速度为零,此后颗粒即以加速度为零时的瞬时速度等速降落,这时颗粒的降落速度称为自由沉降速度(U t )5.实际流化现象有哪两种?通常,各自发生于什么系统?散式流化,发生于液-固系统;聚式流化,发生于气-固系统6.何谓流化床层的内生不稳定性?如何抑制(提高流化质量的常用措施)?空穴的恶性循环增加分布板阻力,加内部构件,用小直径宽分布颗粒,细颗粒高气速操作7.对于非球形颗粒,当沉降处于斯托克斯定律区时,试写出颗粒的等沉降速度当量直径d e 的计算式g)(18u de p t ρρμ-=8.在考虑流体通过固定床流动的压降时,颗粒群的平均直径是按什么原则定义的?以比表面积相等作为准则流动阻力主要由颗粒层内固体表面积的大小决定,而颗粒的形状并不重要9.气体中含有1~2微米直径的固体颗粒,应选用哪一种气固分离方法?10.曳力系数是如何定义的?它与哪些因素有关?)2/u A /(F 2p D ρζ=与R e p =μρ/u d p 、ψ有关11.斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何?应用的前提是什么?颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计?)18/(g )(d u p 2t μρρ-=R e <2颗粒p d 很小,t u 很小12.重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关?降尘室的高度是否影响气体处理量?沉降室底面积和沉降速度不影响。
化工原理下简答题含答案
简答(制药3题共15分,高材4题共20分)1.简述双膜理论的原理?P15气液界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜,其厚度为δg和δL,全部传质阻力集中于该两层静止膜中,膜中的传质是定态的分子扩散。
2.回流比的概念、对精馏塔理论板数的影响及适宜回流比的选择方法。
回流比的概念:回流量的相对大小,塔顶回流量L与塔顶产品量D之比。
影响:回流比越大,所需的理论板数减少。
回流比越小,所需理论板数越多。
适宜回流比的选择方法:尽可能使设备费用与操作费用总和为最小,通常取R opt=(1.2~2)R min 3.求取最小液气比有何意义?适宜液气比如何选择?增大液气比对操作线有何影响?意义:求得最小液气比就求得了吸收液理论上的最高组成,实际不可达到,有利于选择适宜液气比。
适宜液气比的选择:适宜液气比要从操作费和设备费两方面考虑,结合经济效应,选择合适液气比,适宜液气比是在最小液气比的1.1-1. 5倍范围内。
影响:增大液气比,操作线更远离平衡线,推动力增大,越加有利于吸收4.吸收中,什么时候是气膜阻力控制?此时如何提高吸收总系数?P18传质阻力主要集中于气相的吸收过程。
(易溶气体平衡线m小)其吸收过程通常为气膜阻力控制。
方法:增加湍流程度,降低温度,增加气体流率。
5.简述在定压条件下,苯-甲苯混和液的t-x-y图中的两条曲线和三个区域的名称。
6.何谓干燥速率?干燥过程分为哪几个阶段?各受什么控制?干燥速率是单位时间单位干燥面积.上所汽化的水分量。
干燥分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
恒速干燥阶段受表面汽化速率控制,降速干燥阶段受内部扩散控制。
7.什么是理论板?默弗里板效率有何含义?理论板是气、液两相皆充分混合而且传质与传热过程的阻力皆为零的理想化塔板。
默弗里板效率表示离开同一塔板两相的平均组成之间的关系,可以适应实际板数的计算需要,表示了实际提浓度和理论提浓度之间的关系。
8.怎样简洁地在y-x图上画出精馏段和提馏段操作线?见P709.恒速干燥阶段的湿物料表面温度是什么温度?为什么?湿球温度原因:物料中的非结合水无论其数量多少,所表现的性质均与液态纯水相同。
化工原理重要简答题
化工原理重要简答题(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--化工原理简答题姓名:1.在选择吸收剂时主要考虑哪些问题(1)吸收剂对溶质组分应有较大的溶解度;(2)对溶质组分具有良好的选择性;(3)在操作温度下挥发度要小;(4)吸收剂要容易再生;(5)在操作温度下,吸收剂粘度要低,不易发泡;(6)既经济又安全,价廉、易得、无毒、不易燃烧、化学性质稳定。
2.流体流动有几种类型,怎样判断流体的流动类型流体有三种类型:滞流(又称层流),湍流和过渡流;Re≤2000 滞流(层流);Re≥4000 湍流;2000<Re<4000 过渡流;3.为什么逆流传热优于并流传热指出并流传热的几种情况。
逆流优于并流是由于(1)从平均温度差考虑:在其他条件不变时逆流的平均温度差大于并流,从传热方程式可知,逆流所需要的传热面积比并流时为小。
(2)从载热体用量考虑:无论在加热或是冷却时,冷热流体用量在逆流时可以比在并流时为小。
就经济价值而言,由增大传热面积而增大的设备费用,远较由减小载热体用量而节省的长期操作费用为小。
从经济观点逆流优于并流。
可以采用并流的情况:当工艺上要求某被加热流体的最终温度不得高于某一数值时,利用并流较易控制。
另外对于粘稠的冷流体不妨采用并流。
4.提高传热系数强化传热的方法有哪些增加湍流程度,以减小层流边界层厚度;采用导热系数较大的载热体,增大 ;尽量采用有相变载热体;防止结垢,及时除垢。
5.说明滞流与湍流有什么本质区别(1)流体内部质点的运动方式不同滞流时质点沿管轴做有规则的平行运动,各质点互补碰撞,互不混合。
湍流时质点做不规则的杂乱运动,互补碰撞,产生大大小小的漩涡。
(2)流体在圆管内的速度分布不同滞流时平均流速等于最大流速的倍;湍流时平均流速等于最大流速的倍。
6.试分析蒸馏操作中适宜的回流比应如何选择(1)当回流比增大时,蒸馏操作所需蒸汽量与冷却水量较多而使操作费用增加(2)回流比由最小值开始增大时,塔板数急剧减少,设备费用锐减。
化工原理简答题
化工原理简答题1.流化床的压降与哪些因素有关?可知,流化床的压降等于单位界面床内固体的表观重量〔即重量浮力〕,它与气速无关而始终保持定值。
2.因某种缘故使进入降尘室的含尘气体温度升高,假设气体质量及含尘情形不变,降尘室出口气体的含尘量将有何变化?缘故何在?处于斯托克斯区时,含尘量升高;处于牛顿定律区时,含尘量降低处于斯托克斯区时,温度改变要紧通过粘度的变化而阻碍沉降速度。
因为气体年度随温度升高而增加,因此温度升高时沉降速度减小;处于牛顿定律区时,沉降速度与粘度无关,与有一定关系,温度升高,气体降低,沉降速度增大。
3.简述旋风分离器性能指标中分割直径d p c的概念通常将通过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径d p c,某些高效旋风分离器的分割直径可小至3~104.什么是颗粒的自由沉降速度?当一个小颗粒在静止气流中降落时,颗粒受到重力、浮力和阻力的作用。
假如重力大于浮力,颗粒就受到一个向下的合力〔它等于重力与浮力之差〕的作用而加速降落。
随着降落速度的增加,颗粒与空气的摩擦阻力相应增大,当阻力增大到等于重力与浮力之差时,颗粒所受的合力为零,因而加速度为零,此后颗粒即以加速度为零时的瞬时速度等速降落,这时颗粒的降落速度称为自由沉降速度〔U t〕5.实际流化现象有哪两种?通常,各自发生于什么系统?散式流化,发生于液-固系统;聚式流化,发生于气-固系统6.何谓流化床层的内生不稳固性?如何抑制〔提高流化质量的常用措施〕?空穴的恶性循环增加分布板阻力,加内部构件,用小直径宽分布颗粒,细颗粒高气速操作7.关于非球形颗粒,当沉降处于斯托克斯定律区时,试写出颗粒的等沉降速度当量直径d e的运算式8.在考虑流体通过固定床流淌的压降时,颗粒群的平均直径是按什么原那么定义的?以比表面积相等作为准那么流淌阻力要紧由颗粒层内固体表面积的大小决定,而颗粒的形状并不重要9.气体中含有1~2微米直径的固体颗粒,应选用哪一种气固分离方法?10.曳力系数是如何定义的?它与哪些因素有关?)2/u A /(F 2p D ρζ=与R e p =μρ/u d p 、ψ有关11.斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何?应用的前提是什么?颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计?)18/(g )(d u p 2t μρρ-=R e <2颗粒p d 专门小,t u 专门小12.重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关?降尘室的高度是否阻碍气体处理量?沉降室底面积和沉降速度不阻碍。
化工原理简答题和公式总结
下降液体重组分提浓。
u1 d2 2 ( ) u2 d1
u 1 u2 2 gZ1 W gZ2 hf 2 2
f
u2 l le ( ) d 2
(1-59)
p
* A
cA H
• 如果气液相在板上接触时间足够长,进行传质,传 热后,两相组成均匀且离开塔板的气﹑液两相呈相 平衡关系,这种达到平衡的塔板叫理论板
• 塔顶冷凝器的作用: 获得塔顶产品及保证有适宜 的液相回流;塔底再沸器的作用: 提供一定量的上 升蒸气流.
• 精馏段:加料板以上的塔段,上升汽相中重组分向
液相传递,液相中轻组分向汽相传递,完成上升 蒸气轻组分精制。 • 提馏段:加料板及其以下的塔段,下降液体中轻组 分向汽相传递,汽相中重组分向液相传递,完成
(一)传热方式的概念
• 1、热传导(导热): 指物质内部温度较高的质 点因振动与相邻的质点碰撞,将热量传给温度较 低的质点的传热过程。如固体间的传热多属于导 热。 • 2、热对流:指流体各部分质点发生相对位置的移 动,将热量由高温区向低温区传递的传热过程, 也称热对流。分为自然对流和强制对流。 • 3、热辐射:指高温物质以电磁波形式向空间发射 能量,低温物质则部分或全部的吸收这种电磁波, 并转变为热能使其温度升高的传热过程。通常, 当物质的温度高于4000C时,才有明显的热辐射传 递的热量
*对流传热和对流传质*
• 对流传热:流体与壁面之间的热量传递,以对流 方式为主,并伴有流体分子热运动引起的热传导。 通常把这一传热过程称为对流传热 • 对流传质:气液两相界面与气相或液相之间的传 质,对流传质中同时存在分子扩散与涡流扩散: • 分子扩散:当流体内部某一组分存在浓度差时, 因分子的微观热运动使组分从浓度高处传递至浓 度低处,这种现象称为分子扩散。 • 涡流扩散:当流体流动或搅拌时,由于流体质点 的宏观随机运动(湍流),使组分从浓度高处向 低处移动,这种现象称为湍流扩散。在湍流状态 下,流体内部产生涡流,故又称为涡流扩散。
化工原理简答题答案汇编
●为什么离心泵在开车前要关闭出口阀门?答:离心泵的特性是,流量越大,泵所需功率也越大。
当流量为零时,功率最小,避免电机起动电流过大而烧电机,同时也避免出口管线的水力冲击。
●强化传热过程应采取哪些途径?强化传热的基本途径有三个方面:1 、提高传热系数:应采取有效的提高传热系数的措施,如必须提高两侧表面传热系数中较小的项。
另外应注意:在采取增强传热措施的同时,必须注意清除换热设备运行中产生的污垢热阻,以免抵消强化传热带来的效果。
2 、提高换热面积:采用扩展表面,即使换热设备传热系数及单位体积的传热面积增加,如肋壁、肋片管、波纹管、板翅式换热面等;当然必须扩展传热系数小的一侧的面积,才是使用最广泛的一种增强传热的方法。
3 、提高传热温差:在冷、热流体温度不变的条件下,通过合理组织流动方式,提高传热温差。
●图解法计算理论塔板数的步骤?(作图)答:P123●精馏塔工艺设计步骤第一、设计条件包括工艺条件(进料状态和塔顶液含量设计)和操作条件(塔顶操作压力、加热剂及加热方法)的设计第二、物料衡算及热量衡算第三、塔板数的计算●湿空气的湿度-温度图的用途●为什么工业换热器的冷热流体的流向大多采用逆流操作?1、在相同传热面条件下,逆流操作时加热剂(冷却剂)用量较并流小;2、在加热剂(冷却剂)用量相同条件下,逆流的换热器传热面积较并流的小。
3、一般来说,传热面积而增加的设备费用,较减少载热体用量而节省的长期操作费用为少,故逆流操作优于并流。
4、逆流操作还有冷、热流体间的温度差较均匀的优点。
●何谓离心泵的气蚀和气縛现象,对泵的操作有何危害,如何防止?1、气蚀把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程,称为气蚀现象。
2、气缚离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密度很小,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体,这样虽启动离心泵也不能完成输送任务,这种现象称为气缚。
危害:离心泵在产生气蚀时将发出高频噪音(600-25000Hz),泵体振动,流量不能再增大,压头和效率都明显下降,以至无法继续工作。
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干燥对于不饱和空气:t>tw=tas>td For unsaturated air对于饱和空气:t=tw=tas=td For saturated air除湿的方法:1.机械分离法:通过压榨、过滤、离心分离等方法除湿,能耗较少,比较经济,但除湿不完全。
2.吸附脱水法:用固体吸附剂,如:氯化钙等,吸去物料中含有的水分,这种方法去除的水分量很少,而且成本较高。
3.干燥法:利用热能使湿物料中的湿分通过汽化除去,能耗较大,一般采用先机械分离法,再干燥法。
Dehumidification methods: 1. Mechanical separation method: dehumidification by pressing, filtering, centrifugal separation, etc., with less energy consumption and relatively economic, but not complete dehumidification. 2. Adsorption dehydration method: use solid adsorbent, such as calcium chloride, etc., to absorb the water contained in the material. The water removed by this method is very small, and the cost is high. 3. Drying method: the heat energy is used to remove the moisture in the wet material by vaporization, and the energy consumption is large. Generally, the mechanical separation method is used first, and then the drying method is used.干燥法的种类:1.传导干燥:热能通过传热壁面以传导方式传给物料,产生的湿分蒸汽被气相带走。
2.对流干燥:干燥介质直接与湿物料接触,热能以对流方式传给物料,产生的蒸汽被干燥介质带走。
这是传热和传质同时进行的过程。
3.辐射干燥:由辐射器产生的辐射能以电磁波的形式到达物料表面,被物料吸收而变为热能,从而使湿分汽化。
4.介电加热干燥:将物料置于高频电场中,电能在潮湿的电介质中转变为热能,使液体升温汽化,加热过程发生在物料内部,速率较快。
Type of drying method: 1. Conduction drying: the heat energy is transmitted to the material through the heat transfer wall in the form of conduction, and the wet steam generated is taken away by the gas phase. 2. Convection drying: the drying medium directly contacts with the wet material, the heat energy is transferred to the material by convection, and the steam generated is taken away by the drying medium. This is a simultaneous process of heat and mass transfer. 3. Radiation drying: the radiation energy generated by theradiator reaches the surface of the material in the form of electromagnetic wave, which is absorbed by the material and converted into heat energy, so as to vaporize the moisture. 4. Dielectric heating and drying: the material is placed in a high-frequency electric field, and the electric energy is converted into heat energy in the wet dielectric, so that the liquid is heated and vaporized. The heating process takes place in the material, and the speed is fast.露点温度:不饱和湿空气冷却至刚好达到饱和的温度。
干球温度:空气的真实温度。
湿球温度:感温球在有水湿润的状态下测取的温度,热、质交换过程进行到空气传给湿润表面的显热等于水分汽化所需的汽化热为止,此时温度稳定。
湿空气温度一定,湿度越高,湿球温度也越高。
干球温度越高,湿球温度也越高。
湿球温度受空气温度和湿度的影响,当空气达到饱和时,湿球温度等于干球温度。
绝热饱和温度:热、质交换进行无限长时间,则空气将达到饱和状态,此时气相和液相达到同一温度,就是绝热饱和温度。
Dew point temperature: the unsaturated wet air is cooled to just reach the temperature of saturation.Dry bulb temperature: the true temperature of the air.Wet bulb temperature: the temperature measured by the temperature sensing bulb when it is wet with water. The heat and mass exchange process lasts until the sensible heat transmitted by air to the wet surface is equal to the vaporization heat required by the water vaporization. At this time, the temperature is stable. The higher the humidity is, the higher the wet bulb temperature is. The higher the dry bulb temperature is, the higher the wet bulb temperature is. The wet bulb temperature is affected by the air temperature and humidity. When the air reaches saturation, the wet bulb temperature is equal to the dry bulb temperature.Adiabatic saturation temperature: if the heat and mass exchange is carried out for an infinite period of time, the air will reach the saturation state. At this time, the gas phase and the liquid phase will reach the same temperature, which is the adiabatic saturation temperature.平衡水分:湿物料在一定的空气状态下干燥的极限。
自由水分:物料中的含水量超过平衡含水量的那部分水分。
结合水:蒸气压低于纯水蒸气压的水分。
非结合水:游离在固体表面的水分。
这种水分的蒸气压与同温度下普通水的蒸气压一样。
Equilibrium moisture: the limit of drying wet materials under certain air conditions.Free moisture: the moisture content in the material that exceeds the equilibrium moisture content.Combined water: water whose vapor pressure is lower than that of pure water.Unbound water: water free on the surface of a solid. The vapor pressure of this water is the same as that of ordinary water at the same temperature.预热阶段:物料温度变为空气的湿球温度,含水量减少。
恒速干燥阶段:物料维持在湿球温度,水分在物料表面的存在形式是连续水膜。
空气传给物料热量,物料再传给表面的水分,用于水分的汽化,过程与纯水汽化过程机理相同。
干燥速率是常数。
移去的是非结合水。
降速干燥阶段:1.物料表面水膜开始逐渐消失,水分汽化逐渐进入物料的内部,去除的是部分非结合水和部分结合水。
空气将热能传给物料表面,再通过物料表面向内部传递,水蒸气部分是表面水直接汽化,部分是从物料内部向表面迁移。
2.物料表面全部变为干区,不再有液体水分,热、质传递传递阻力主要在物料内部,此时去除的水分全部是结合水。
(传热、传质快慢主要取决于物料内部结构特性)Preheating stage: the material temperature changes to the wet bulb temperature of air, and the water content decreases.Constant speed drying stage: the material is kept at the wet bulb temperature, and the existence form of water on the material surface is continuous water film. The air transfers heat to the material, and the material transfers water to the surface, which is used for water vaporization. The process mechanism is the same as that of pure water vaporization. The drying rate is constant. The removed water is unbound water.The stage of drying at reduced speed: 1. The water film on the surface of the materialbegan to disappear gradually, and the water vaporized gradually into the interior of the material, removing part of the non combined water and part of the combined water. Air transfers heat energy to the surface of the material, and then transfers it to the interior through the surface of the material. Part of the water vapor is directly vaporized by the surface water, and part of it is transferred from the interior of the material to the surface. 2. The surface of the material becomes dry area, and there is no liquid water. The resistance of heat and mass transfer is mainly inside the material. At this time, all the water removed is combined water.(the speed of heat and mass transfer mainly depends on the internal structure characteristics of the material)恒定干燥条件:干燥介质的状态(湿度、焓等)及其流速,干燥介质与物料的接触方式不变。