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(完整版)《化工原理》试题库答案

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(完整版)《化⼯原理》试题库答案《化⼯原理》试题库答案⼀、选择题1.当流体在密闭管路中稳定流动时,通过管路任意两截⾯不变的物理量是(A)。

A.质量流量B.体积流量C.流速D.静压能2. 孔板流量计是( C )。

A. 变压差流量计,垂直安装。

B. 变截⾯流量计,垂直安装。

C. 变压差流量计,⽔平安装。

D. 变截⾯流量计,⽔平安装。

3. 下列⼏种流体输送机械中,宜采⽤改变出⼝阀门的开度调节流量的是(C)。

A.齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离⼼泵 D. 往复泵4.下列操作中,容易使离⼼泵产⽣⽓蚀现象的是(B)。

A.增加离⼼泵的排液⾼度。

B. 增加离⼼泵的吸液⾼度。

C. 启动前,泵内没有充满被输送的液体。

D. 启动前,没有关闭出⼝阀门。

5.⽔在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动,已知⽔的粘度为1mPa·s则其流动的型态为(C)。

A.层流B. 湍流C. 可能是层流也可能是湍流D. 既不是层流也不是湍流6.下列流体所具有的能量中,不属于流体流动的机械能的是(D)。

A. 位能B. 动能C. 静压能D. 热能7.在相同进、出⼝温度条件下,换热器采⽤(A)操作,其对数平均温度差最⼤。

A. 逆流B. 并流C. 错流A.流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率9.下列换热器中,需要热补偿装置的是(A)。

A.固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器10. 流体将热量传递给固体壁⾯或者由壁⾯将热量传递给流体的过程称为(D)。

A. 热传导B. 对流C. 热辐射D.对流传热11.流体在管内呈湍流流动时B。

A.Re≥2000B. Re>4000C. 2000D. Re<200012.离⼼泵最常⽤的调节⽅法是(B)A 改变吸⼊管路中阀门开度B 改变压出管路中阀门的开度C 安置回流⽀路,改变循环量的⼤⼩D 车削离⼼泵的叶轮13.U型管压差计指⽰液的密度(A)被测流体的密度。

化工原理(下)参考卷及答案

化工原理(下)参考卷及答案

A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分)1、在)(*L G G A p p K N -=中,*L p 代表的是( C )。

A 、界面处被吸收组分的分压力;B 、气相主体中被吸收组分的分压力;C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。

2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。

A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。

3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。

A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。

4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C )A 、x n+1 > x n > x n-1 ;B 、x n+1 = x n = x n-1 ;C 、x n+1 < x n < x n-1 。

5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。

A 、大于;B 、等于;C 、小于。

6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。

A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。

二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。

( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。

( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。

( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。

( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。

( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。

( × )三、简答题(每小题4分,共16分) 1、作示意图解释:吸收操作时,操作线愈靠近平衡线,是愈小。

答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。

在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。

化工原理——带答案

化工原理——带答案

第一章流体力学1.表压与大气压、绝对压的正确关系是(A )。

A.表压=绝对压-大气压B.表压=大气压-绝对压C.表压=绝对压+真空度2.压力表上显示的压力,即为被测流体的(B )。

A.绝对压B.表压C.真空度D.大气压3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为(B )。

A.真空度B.表压强C.绝对压强D.附加压强4.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强(B )。

A.愈大B.愈小C.愈接近大气压D.无法确定5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为(B )kPa。

A. 80B. - 80C. 21.3D.181.36.某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1(表压)=1200mmHg和p2(真空度)=700mmHg,当地大气压为750mmHg,则两处的绝对压强差为(D )mmHg。

A.500B.1250C.1150D.19007.当水面压强为一个工程大气压,水深20m处的绝对压强为(B )。

A. 1个工程大气压B. 2个工程大气压C. 3个工程大气压 D. 4个工程大气压8.某塔高30m,进行水压试验时,离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa,(塔外大气压强为100kpa)。

那么塔顶处水的压强(A)。

A. 403 . 8kpaB. 698. 1kpaC. 600kpaD. 100kpa9.在静止的连续的同一液体中,处于同一水平面上各点的压强(A )A.均相等B.不相等C.不一定相等10.液体的液封高度的确定是根据(C ).A.连续性方程B.物料衡算式C.静力学方程D.牛顿黏性定律11.为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差(P指-P)的值(B )。

A.偏大B.偏小C.越大越好12.稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量(A )。

A.仅随位置变,不随时间变B.仅随时间变,不随位置变C.既不随时间变,也不随位置变D.既随时间变,也随位置变13.流体在稳定连续流动系统中,单位时间通过任一截面的(B )流量都相等。

化工原理(下)参考卷及答案

化工原理(下)参考卷及答案

A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1、在)(*LG G Ap p K N -=中,*L p 代表的是( C )。

A 、界面处被吸收组分的分压力;B 、气相主体中被吸收组分的分压力;C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。

2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。

A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。

3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。

A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。

4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C ) A 、x n+1 > x n > x n-1 ; B 、x n+1 = x n = x n-1 ; C 、x n+1 < x n < x n-1 。

5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。

A 、大于; B 、等于; C 、小于。

6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。

A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。

二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。

( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。

( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。

( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。

( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。

( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。

( × ) 三、简答题(每小题4分,共16分)1、作示意图解释:吸收操作时,操作线愈靠近平衡线,是愈小。

答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。

在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。

(完整版)化工原理试题库答案(下册,总)

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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___。

化工原理下册答案

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化工原理下册答案一、选择与填空1、精馏操作的依据是 混合液中各组分挥发度的差异 .实现精馏操作的必要条件是 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸汽 .2、汽液两相呈平衡状态时,汽液两相温度_相同_,但液相组成_小于_汽相组成.3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为1(1)xy x αα=+-.根据α的大小,可用来 判定用蒸馏方法分离的难易程度 ,若α=1则表示 不能用普通的蒸馏方法分离该混合液 .4、在精馏操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度 增加 ,塔顶温度 降低 ,塔釜温度 降低 ,从平衡角度分析对该分离过程 有利 .5、某二元物系,相对挥发度α=3,在全回流条件下进行精馏操作,对第n 、n+1两层理论板,已知 y n =0.4,则 y n+1=_0.182_.全回流通常适用于 开工阶段 或 实验研究 .6、精馏和蒸馏的区别在于 精馏必须引入回流;平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程 .7、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是 塔底压强高 和 塔底难挥发组分含量高 .8、在总压为101.33kPa 、温度为85℃下,苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为p A 0=116.9kPa,p B 0=46 kPa ,则相对挥发度α= 2.54,平衡时液相组成x A = 0.78 ,气相组成y A = 0.90 .9、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275,则该精馏塔的操作回流比为_2.371_,馏出液组成为_0.982_.10、最小回流比的定义是 在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比 ,适宜回流比通常取 1.1~2.0 R min11、精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况,当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时,则进料热状况q 值为 0.6 .注:23()550.6V V L V F V L V L I I I I I q I I I I -+-===-- 12、在塔的精馏段测得 x D =0.96、x 2=0.45、x 3=0.40(均为摩尔分率),已知R=3 ,α=2.5,则第三层塔板的气相默弗里效率 E MV _44.1%_.注:1*1nn MV n n y y E y y ++-=- 13、在精馏塔设计中,若F 、x F 、q 、D 保持不变,若增加回流比R ,则x D 增加, x W 减小 ,V增加,L/V 增加 .14、在精馏塔设计中,若F 、x F 、x D 、x W 及R 一定,进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体,则所需理论板数N T 减小 .精馏段上升蒸气量V 不变 、下降液体量L 不变 ;提馏段上升蒸气量V ’ 增加 、下降液体量L ’ 增加 .15、操作中的精馏塔,增大回流比,其他操作条件不变,则精馏段液气比L/V 增大 ,提馏段液气比L ’/V ’ 减小 ,x D 增加 , x W 减小 .16、操作中的精馏塔,保持F 、x F 、q 、V 不变,增加W ,则x D 增加 , x W 增加,L/V_增加_. 17、在连续精馏塔中,若x F 、x D 、R 、q 、D/F 相同,塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热,则所需的理论板数NT 减小,xW增加.18、恒沸精馏与萃取精馏的共同点是都需要加入某种添加剂 .两者的主要区别是恒沸精馏时添加剂需与被分离组分形成恒沸物和恒沸精馏的添加剂气化后由塔顶排出,耗能大 .19、某二元混合物,若液相组成xA 为0.45,相应的泡点温度为t1;汽相组成yA为0.45,露点温度为t2,则 A .A.t1< t2B.t1=t2C.t1>t2D.不能判断20、两组分物系的相对挥发度越小,则表示分离该物系 B . A.容易 B.困难 C.完全D.不完全21、精馏塔的操作线为直线,其原因是 DA.理论板假定 B.理想物系C.塔顶泡点回流 D.恒摩尔流假定22、分离某两组分物系,进料量为10kmol/h,组成xF 为0.6,若要求馏出液组成xD不小于0.9,则最大馏出液量为 AA.6.67kmol/h B.6 kmol/h C.9 kmol/h D.不确定23、精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n、n+1层塔板,其汽相组成关系为_B_.A. yn+1>yn>yn-1; B. yn+1<yn<yn-1; C. yn+1=yn=yn-1; D. 不确定.24、在原料量和组成相同的条件下,用简单蒸馏得的气相总组成为xD1,用平衡蒸馏得的气相总组成为xD2,若两种蒸馏方法所得的气相量相同,则 AA. xD1> xD2; B. xD1= xD2; C. xD1<xD2; D. 不能判断25、在精馏塔的图解计算中,若进料热状态变化,将使 B A.平衡线发生变化 B.操作线与q线发生变化C.平衡线与q线变化 D.平衡线与操作线变化26、操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则 DA.不能操作 B.xD , xW均增加 C.xD, xW均不变 D.xD减小, xW增加27、操作中的精馏塔,若保持F、q、xD 、xW、V’不变,减小xF,则 CA.D增大、R减小 B.D减小、R不变C.D减小、R增大 D.D不变、R增大28、用某精馏塔分离两组分溶液,规定产品组成xD 、xW,当进料组成为xF1时,相应的回流比为R1;进料组成为xF2时,相应的回流比为R2.若xF1< xF2,进料热状况不变,则 CA.R1< R2B.R1=R2C.R1> R2D.无法判断29、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%,则实际板数为 CA.16 B.12 C.14 D.无法确定30、在常压下苯的沸点为80.1℃,环己烷的沸点为80.7℃,欲使该两组分混合物得到分离宜采用 CA.恒沸精馏 B.普通精馏 C.萃取精馏 D.水蒸汽精馏吸收复习题一、对低浓度溶质的气液平衡系统,当总压降低时,亨利系数E将_不变_, 相平衡常数m将_增大_, H将_不变_二、亨利定律表达式Expe, 若气体在水中的亨利系数E值很小,说明该气体为_易溶_气体三、 在吸收过程中,K y 和k y 是以__y —y *_和_y —y i _为推动力的吸收系数,它们的单位是_kmol/(m 2·s ·Δy)四、 若总吸收系数和分吸收系数的关系可以用L G GHk k K 111+=, 其中G k 1表示_气膜阻力,当_1/(Hk L )_项可忽略时,表示该吸收过程为气膜控制.五、 在1atm ,20℃时,某浓度气体被清水吸收,若气膜吸收系数k G =0.1kmol/()2atm h m ⋅⋅, 液膜吸收系数k L =0.25kmol/()/32m kmol h m ⋅⋅, 溶质的亨利系数H=149.3)/(3atm m kmol ⋅, 则该溶质为_易溶_气体,气相总吸收系数K y=_0.0997_kmol/()2h m ⋅ 六、 一般而言,两组分A ,B 的等摩尔相互扩散体现在__精馏__单元操作当中,而组分A 在B 中单相扩散体现在__吸收__单元操作中.七、 在吸收过程中,若降低吸收剂用量,对气膜控制物系,体积吸收总系数K Y a 值将_不变_, 对液膜控制物系,体积吸收总系数K Y a 值将___减小__八、 双膜理论是将整个相际传质过程简化为_通过气、液两膜层的分子扩散过程__九、 吸收塔的操作线方程和操作线是通过__物料衡算__得到的.它们与__平衡关系_、_操作温度__和__压强及塔的结构__无关. 十、 吸收因数A 可表示为_L/mG_, 它在Y-X 图中的几何意义是_操作线斜率和平衡线斜率之比_十一、 若分别以S 1、S 2、S 3表示难溶、中等溶解度、易溶气体在吸收过程中的脱吸因数,吸收过程中操作条件相同,则S 1_大于__S 2__大于__S 3十二、 吸收过程中,若减小吸收剂用量,操作线的斜率__变小__,吸收推动力__变小__十三、 吸收过程中,物系平衡关系可以用Y *=mX 表示,最小液气比的计算式min ⎪⎭⎫ ⎝⎛G L = 2121X m Y Y Y --第七章 固体物料的干燥一、选择与填空1、对流干燥的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压;干燥过程是 传热与传质 相结合的过程.2、在101.33kPa 的总压下,在间壁式换热器中将温度为293K ,相对湿度为80%的湿空气加热,则该空气下的下列状态参数变化的趋势是:湿度H 不变 ,相对湿度Φ 减小 ,湿球温度tw 升高 ,露点td 不变 .3、在101.33kPa 的总压下,将饱和空气的温度由t 1降到t 2,该空气下的下列状态参数变化的趋势是:湿度H 减小,相对湿度Φ100%,湿球温度tw 降低,露点td 降低 .4、在实际的干燥操作中,常用 干湿球温度计 来测定空气的湿度.5、测定空气中水汽分压的实验方法是测量 露点 .6、恒定干燥条件是指空气的 温度 、 湿度 、 流速 均不变的干燥过程.7、在一定的温度和总压下,以湿空气作干燥介质,当相对湿度Φ较大时,则湿物料的平衡水分相应 较高 ,其自由水分相应 较低 .8、恒速干燥又称 表面汽化 控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是 干燥介质的状况、流速、与物料的接触方式 ;降速干燥又称 内部迁移 控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是 物料结构、尺寸、与干燥介质的接触方式、物料的温度等 . 9、在恒速干燥阶段,湿物料表面的温度近似等于 空气的湿球温度 .10、在常压和40℃下,测得湿物料的干基含水量X 与空气的相对湿度Φ之间的平衡关系为:当Φ=100%时,平衡含水量X*=0.16kg/kg绝干料,当Φ=40%时,平衡含水量X*=0.04kg/kg=0.23kg/kg绝干料,现让该物料在40℃下与Φ=40%的空绝干料.已知该物料的初始含水量X1气充分接触,非结合水含量为 0.07 kg/kg绝干料,自由含水量为 0.19 kg/kg绝干料.11、在恒定干燥条件下测得湿物料的干燥速率曲线如图示,其恒速阶段的干燥速率为 2.0kg水/m2·h,临界含水量为 0.2 kg/kg绝干料,平衡含水量为0.04 kg/kg绝干料.12、理想干燥过程(绝热干燥过程)是指不向干燥器补充热量、忽略热损失、忽略加热物料所消耗的热量,干燥介质进入和离开干燥器的焓相等13、写出三种对流干燥器的名称厢式干燥器、流化床干燥器、气流干燥器等 .14、固体颗粒在气流干燥器中经历加速运动和恒速运动两个运动阶段,其中加速运动是最有效的干燥区域.流化床干燥器适用于热敏性物料的干燥,处理粒径为 30μm~6mm 粉状物料最为适宜.15、若已知湿空气的如下两个性质参数,则 C 可在H–I图确定湿空气的状态.A.H、p B.H、t d C.H、t D.I、t as16、当湿空气的相对湿度Φ=60%,其干球温度t、湿球温度t w和露点t d之间的关系为 BA.t = t w=t d B.t >t w>t d C.t <t w<t d D.t >t w=t d17、空气在预热过程中不变化的参数是 DA.焓 B.相对湿度 C.湿球温度 D.露点18、物料的平衡水分一定是 AA.结合水 B.非结合水 C.临界水分 D.自由水分19、在恒定干燥条件下将含水量为0.2(干基,下同)的湿物料进行干燥,当干燥至含水量为0.05时干燥速率下降,再继续干燥至恒重,测得此时含水量为0.004,则物料的临界含水量为 A ,平衡含水量为 CA.0.05 B.0.20 C.0.004 D.0.19620、同一物料,如恒速阶段干燥速率加快,则该物料的临界含水量将 CA.不变 B.减少 C.增大 D.不一定21、已知物料的临界含水量为0.18(干基,下同),现将该物料从初始含水量0.45干燥至0.12,则干燥终了时物料表面温度θ为 AA.θ> t w B.θ= t w C.θ= t d D.θ= t22利用空气作介质干燥热敏性物料,且干燥处于降速阶段,预缩短干燥时间,可采取的最有效措施是 BA.提高干燥介质的温度 B.增大干燥面积、减薄物料厚度C.降低干燥介质的相对湿度 D.提高空气流速23、在等速干燥阶段,用同一种热空气以相同的流速吹过不同种类的物料层表面,对于干燥速率的正确判断是 AA.随物料种类的不同而有极大差别 B.随物料种类的不同可能会有差别C.各种不同种类的物料的干燥速率相同 D.不好判断24、测定物料临界湿含量对固体物料干燥过程的意义在于对于干燥操作和干燥器的设计有指导意义 .25、某常压湿空气由t1被加热到t2,则空气的性质参数变化为: H1(B)H2、φ1(A)φ2、I1(C)I2、t d1(B)t d2、t w1(C)t w2、t as1(C)t as2、c H1(B)c H2、v H1(C)v H2.A.大于 B.等于 C.小于 D.不确定26、通过干燥不可能被除去的水分是 A .A.平衡水分B. 自由水分C. 结合水D.非结合水27、一般地,恒速干燥阶段除去的水分是 DA.平衡水分B.自由水分C.结合水D.非结合水。

化工原理下册答案

化工原理下册答案

化工原理下册答案化工原理是化学工程专业的重要基础课程,它涉及到化工工程的基本原理和理论知识,对于学生来说是一门重要的课程。

下面是化工原理下册的答案,希望对大家的学习有所帮助。

第一章热力学基础。

1. 什么是热力学?热力学是研究能量转化和能量传递规律的科学,它是化工工程中不可或缺的基础理论。

2. 热力学第一定律的表达式是什么?热力学第一定律可以表达为ΔU = Q W,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外界做功。

3. 热力学第二定律的内容是什么?热力学第二定律可以表述为热不可能自发地从低温物体传向高温物体,也可以表述为熵增原理。

第二章物质平衡。

1. 什么是物质平衡?物质平衡是指在化工过程中,各种物质在系统内的输入、输出和积累之间的平衡关系。

2. 如何计算物质平衡?计算物质平衡时,需要根据系统的输入和输出物质量来进行计算,确保输入和输出物质量达到平衡。

3. 物质平衡的应用范围有哪些?物质平衡在化工工程中有着广泛的应用,包括化工反应、化工装置设计等方面。

第三章能量平衡。

1. 能量平衡的基本原理是什么?能量平衡的基本原理是能量守恒定律,即能量不能被创造或者消失,只能从一种形式转化为另一种形式。

2. 能量平衡的计算方法有哪些?能量平衡的计算方法包括热平衡法、热效率法、热损失法等多种方法。

3. 能量平衡在化工工程中的应用有哪些?能量平衡在化工工程中有着重要的应用,可以用于热力学系统的分析和设计。

第四章流体力学。

1. 流体力学的基本概念是什么?流体力学是研究流体静力学、流体动力学和流体力学性能的科学。

2. 流体的黏度是什么?流体的黏度是指流体内部分子间相互作用的阻力,它是流体运动阻力的重要参数。

3. 流体的雷诺数是什么?流体的雷诺数是描述流体流动状态的一个重要无量纲参数,它可以用来判断流体流动的稳定性和不稳定性。

第五章传质过程。

1. 传质过程的基本原理是什么?传质过程是指物质在不同相之间传递的过程,它包括质量传递、热量传递和动量传递。

化工原理(下册)答案

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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。

化工原理课后答案

化工原理课后答案

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1. 甲烷的氧化反应方程式为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O。

2. 水的沸腾是因为液态水的分子具有一定的热运动能量,在特定的温度和压力下,水中的分子能克服水的表面张力,从而从液相转变为气相。

3. 化学反应速率可以通过测量反应物浓度的变化来确定。

一般情况下,反应速率与反应物浓度之间存在正比关系,即反应速率随着反应物浓度的增加而增加。

4. 标准气体体积的计量单位是摩尔,即每个摩尔的气体占据的体积为标准状况下的体积。

5. 配比是指化学反应中不同反应物之间的摩尔比例关系。

化学方程式中的系数即为反应物的配比关系。

6. 溶液的浓度可以通过溶质的质量或体积与溶液总质量或总体积的比例来计算得到。

常见的浓度单位包括摩尔浓度、质量浓度和体积浓度等。

7. 反应的热力学变化可以通过反应物和产物之间的化学键的形成和断裂来解释。

在化学反应中,反应物中的化学键断裂需要吸收能量,而产物中的化学键形成释放能量。

8. 氧化还原反应是指化学反应中电子的转移。

氧化剂接收电子,被还原;还原剂失去电子,被氧化。

9. 反应热是指在恒定压力下,化学反应发生时放出或吸收的能量。

反应热可通过测量反应物和产物的焓变来确定。

10. 反应平衡是指在特定的温度和压力下,反应物和产物之间的浓度或压力保持不变。

在平衡态下,反应物和产物之间的反应速率相等,且不再出现净反应。

化工原理答案必下

化工原理答案必下

第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。

解:由绝对压强 = 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品,油面高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800 mm,孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解:P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。

测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,指示液为水银。

为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R3 = 50 mm。

试求A﹑B两处的表压强。

分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。

解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即:P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

化工原理课后习题答案

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第七章 吸收1,解:(1)008.0=*y 1047.018100017101710=+=x (2)KPa P 9.301= H,E 不变,则2563.0109.3011074.734⨯⨯==P E m (3)0195.0109.301109.533=⨯⨯=*y 01047.0=x 2,解:09.0=y 05.0=x x y 97.0=* 同理也可用液相浓度进行判断3,解:HCl 在空气中的扩散系数需估算。

现atm P 1=,,293k T =故()()smD G 25217571071.11.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=HCl 在水中的扩散系数L D .水的缔和参数,6.2=α分子量,18=s M粘度(),005.1293CP K =μ 分子体积mol cm V A 33.286.247.3=+= 4,解:吸收速率方程()()()12A A BM A P P P P RTx D N --= 1和2表示气膜的水侧和气侧,A 和B 表示氨和空气()24.986.1002.9621m kN P BM =+=代入式x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm.5,解:查s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数下C 80,s cm cm T T D D 25275.175.112121044.3344.029*******.0-⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= C 80水的蒸汽压为kPa P 38.471=,02=P时间s NA M t 21693.041025.718224=⨯⨯⨯==-π 6,解:画图7,解:塔低:6110315-⨯=y s m kg G 234.0=' 塔顶:621031-⨯=y 02=x2.5N 的NaOH 液含3100405.2m kgNaOH g =⨯ 2.5N 的NaOH 液的比重=1.1液体的平均分子量:通过塔的物料衡算,得到()()ZA L y y P K A y y G m G m -=-21如果NaOH 溶液相当浓,可设溶液面上2CO 蒸汽压可以忽略,即气相阻力控制传递过程。

化工原理课后习题(参考答案)

化工原理课后习题(参考答案)

G(Y1 Y2 ) L( X 1 X 2 )
Y1 Y2 L G min X 1,max X 2
通过
算出最小液气比:(L/G)min
(2)解题过程类似于(1)小题
tm,逆流
t1 t2 70 40 53.6o C 70 ln tt1 2 ln 40 t1 t2 100 10 39.1o C 100 ln tt1 2 ln 10
tm,并流
5-4 100g水中溶解1gNH3,查得20oC时溶液上方NH3平衡分压798Pa。此 烯溶液的气液相平衡关系服从亨利定律,试求亨利系数E(单位为kPa)、 溶解度系数H [单位为kmol/(m3· kPa)]和相平衡常数m。总压为100kPa。
0.01 1.8 10 4 解 x1 0.01 1 997 / 18
p1 1.662 10 5 1.8 10 4 29.92 kPa
气相分压力表示的推动力为: p p1 50 29.92 20.08kPa 吸收
5-12 用清水在吸收塔中吸收混合气体中的溶质A,吸收塔某截面上,气相 主体中溶质A的分压为5kPa,液相中溶质的摩尔分数为0.015。气膜传质 5 2 3 2 系数 kY 1.5 10 kmol /(m s) 液膜传质系数 kX 3.5 10 kmol /(m s) 气液平 衡关系可用亨利定律表示,相平衡常数m=0.7。总压为101.325kPa。试求: (1)气相总传质系数KY,并分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制;(2) 试求吸收塔该截面上溶质A的传质速率NA。 解:(1)
此烯溶液的气液相平衡关系服从亨利定律试求亨利系数e单位为kpa溶解度系数h单位为kmolm7601051001710981010010981259co平衡关系试求上述两种情况下两相的推动力分别以气相分压力和液相浓度差表示并说明co在两种情况下属于吸收还是解吸

化工原理试题库下册及答案

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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(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 ___。

化工原理课后习题答案(全)

化工原理课后习题答案(全)

绪论1解:换算因数: 1.010********/==⋅=⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅sm kg s m s cm g sN m scm g spa scm g∴1g ⋅cm -1⋅s -1=0.1pa ⋅s 2.解:51001325.1Paatm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-∴21001325.1J atm L ⨯=⋅以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章 流体流动1. 表压=-真空度=-4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解:设右侧水面到B ′点高为h 3,根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′ 则ρ油gh 2=ρ水gh 3mm mkg mmm kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρ h=h 1+h 3=892mm5解:以图中截面a-a ′为等压面,则P 啊=Pa ′ρ油g(h 1+h 0)=ρ油g(h 2-R+h 0) + ρ水银gR (h 0为水银压差计高液面与容器底部的高度差) ∴ h 2=h 1 + R - ρ水银R/ρ油 = 4 +0.2-13600*0.2/860 = 1.04m6解:h=P(表压)/ ρ水g =81.9*10001000*10 =1.02 m7.解:由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/ss m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρ 9解:以地面以下的水管所在的平面为基准水平面,则:fh Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z 1=9m, u 1=0, P 1=P 2=P 0 ,Z 2=4m,u 2=u∴9.81*9=9.81*4+222u +40*222u∴u=1.55m/s,Vs=uA=1.55*3.1415926*0.0252=10.95m3/h 若Vs'=Vs*(1+25%)=1.25Vs,则u'=1.25u=1.9375m/s ∴Z 1-Z 2=7.86m,即将水箱再升高7.86-5=2.86m 10解:Vs=8m3/h 时,该系统管路中水的流速为u 1=4Vs/3600πd 2=4*8/3600*3.1415926*0.0532=1.008m/s以压力表处为截面1-1',水箱液面为截面2-2',并以截面1-1'为基准水平面,则:f h Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z2-Z1=24m P2=0 u2=0∴P1=(234.93+∑h f )*1000而3424.5001.01000*008.1*053.0Re===μρduε/d=0.2/53=0.00377查表得λ=0.0282 ∴∑h f = (h f + ξ)﹒u 12/2 =(0.0282*100/0.053 + 1)* 1.0082/2 =27.54J/Kg ∴P 1=(234.93+27.54)*1000=0.262MPa即压力表的读数为0.262MPa 时才能满足进水量为8m3/h 的需要。

化工原理(下册)答案

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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 =5.2×10-6kmol/(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)答案

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化工原理(天津大学第二版)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33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44c == 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4t 0.008 1.4431055.43c x c -===⨯ 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 246G L G 11111()(m s kPa)/kmol 0.725 1.5510 5.210K Hk k --=+=+⋅⋅⨯⨯⨯ 35252(8.89910 1.92310)(m s Pa)/kmol 2.01210(m s Pa)/kmol =⨯+⨯⋅⋅=⨯⋅⋅6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表示的总推动力为33*(110.50.0320.725 1.06)kmol/m 1.504kmol/m c c c pH c ∆=-=-=⨯⨯-=其对应的总吸收系数为 m/s 10855.6m/s 102.5725.01055.11111664G L L ---⨯=⨯+⨯=+=k H k K(2)吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为%58.95%100102.51097.4/1/166G G G G =⨯⨯⨯==--k K K k 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)参考卷及答案

化工原理(下)参考卷及答案

A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1、在)(*L G G Ap p K N -=中,*L p 代表的是( C )。

A 、界面处被吸收组分的分压力; B 、气相主体中被吸收组分的分压力; C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。

2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。

A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。

3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。

A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。

4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C ) A 、x n+1 > x n > x n-1 ; B 、x n+1 = x n = x n-1 ; C 、x n+1 < x n < x n-1 。

5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。

A 、大于; B 、等于; C 、小于。

6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。

A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。

二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。

( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。

( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。

( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。

( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。

( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。

( × ) 三、简答题(每小题4分,共16分)1还是愈小。

答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。

在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。

化工原理下册课后答案

化工原理下册课后答案

第一章 蒸馏的习题解答1..已知含苯0.5(摩尔分数)的苯—甲苯混合液,若外压为99KPa,试求该搭液的泡点温度。

苯和甲苯的饱和蒸气压数据见例14附表。

解:本题需用试差法确定溶液的饱和温度。

先假设一温度,查苯和甲苯的饱和蒸汽压 0A p 和0B p则000B A B P P x P P -=-,若所求的x 与题给的x 值相等, 则证明假设正确。

设假设温度恰为泡点温度, 否则需修正。

本题外压为99a KP ,据常压下苯~甲苯混合液的t-x-y 图 设该溶液的泡点温度091.5t C =,则查教材附录可知00.141.6,56.8A a B a P KP p KP ==9956.80.4980.5141.656.8x -==≈-故溶液的泡点温度为92C2. .正戊烷 (C 5H 12)和正己烷(C 6H 14)的饱和蒸气压数据列于本题附表,试求p=13.3KPa 下该溶液的平衡数据。

假设该溶液为理想溶液。

习题2附表解:由以下二式求,x y 的数据。

记0000,B AA B P P P x y x P P P-==- 求解本题时应确定温度范围以查取0A P 和0B P .由本题附表可知平衡温度在260.6 K 和289 K 之间,选取以上两温度间的若干温度,求,x y 。

计算过程从略,结果如下表所示:3.利用习题2的数据,计算:(1)平均相对挥发度;(2)在平均相对挥发度下的x-y 数据,并与习题2的结果相比较。

解: α的计算结果处于本题附表的第二列1(4.70+4.94+5.14+5.30+4.04+3.79+3.68)=4.517mα=⨯平衡方程为 4.51(1)1 3.5m m x xy x xαα==+-+计算结果表明:由于α随t 略有变化,故用平均相对挥发度求得的,x y 与习题2 的结果稍有差异。

4.在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分洛液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的釜液和馏出液组成。

化工原理下简答题含答案

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。

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第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为×103 Pa。

解:由绝对压强 = 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= ×103 Pa ×103 Pa=×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - ×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品,油面高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800 mm,孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为×106 Pa ,问至少需要几个螺钉分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解:P螺 = ρgh×A = 960×××××103 Nσ螺 = ×103×××nP油≤σ螺得 n ≥取 n min= 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。

测得R1= 400 mm , R2 = 50 mm,指示液为水银。

为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R3 = 50 mm。

试求A﹑B两处的表压强。

分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。

解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即:P A = ×103×× + ×103××= ×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = ×103×× + ×103=×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

已知两吹气管出口的距离H = 1m,U管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820Kg/㎥。

试求当压差计读数R=68mm时,相界面与油层的吹气管出口距离h。

分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中1-1´和4-4´为等压面,2-2´和3-3´为等压面,且1-1´和2-2´的压强相等。

根据静力学基本方程列出一个方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高Δh在1-1´与2-2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4,P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh , P4 = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据³×10³×1 - ×10³× = h×10³×10³)h= m5.用本题附图中串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,U管压差计的指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。

以知水银面与基准面的垂直距离分别为:h1﹦2.3m,h2=1.2m, h3=2.5m,h4=1.4m。

锅中水面与基准面之间的垂直距离h5=3m。

大气压强pa= ×103pa。

试求锅炉上方水蒸气的压强P。

分析:首先选取合适的截面用以连接两个U管,本题应选取如图所示的1-1截面,再选取等压面,最后根据静力学基本原理列出方程,求解解:设1-1截面处的压强为P1对左边的U管取a-a等压面,由静力学基本方程P0 + ρ水g(h5-h4) = P1 + ρ水银g(h3-h4) 代入数据P0 + ×103××= P1 + ×103××对右边的U管取b-b等压面,由静力学基本方程P1 + ρ水g(h3-h2) = ρ水银g(h1-h2) + pa代入数据P1 + ×103××﹙×103××﹙ + ×103解着两个方程得P0 = ×105Pa6. 根据本题附图所示的微差压差计的读数,计算管路中气体的表压强p。

压差计中以油和水为指示液,其密度分别为920㎏/m3,998㎏/m3,U管中油﹑水交接面高度差R = 300 mm,两扩大室的内径D 均为60 mm,U管内径d为6 mm。

当管路内气体压强等于大气压时,两扩大室液面平齐。

分析:此题的关键是找准等压面,根据扩大室一端与大气相通,另一端与管路相通,可以列出两个方程,联立求解解:由静力学基本原则,选取1-1‘为等压面,对于U管左边p表 + ρ油g(h1+R) = P1对于U管右边P2 = ρ水gR + ρ油gh2p表 =ρ水gR + ρ油gh2 -ρ油g(h1+R)=ρ水gR - ρ油gR +ρ油g(h2-h1)当p表= 0时,扩大室液面平齐即π(D/2)2(h2-h1)= π(d/2)2Rh2-h1 = 3 mmp表= ×102Pa7.列管换热气的管束由121根φ×2.5mm的钢管组成。

空气以9m/s速度在列管内流动。

空气在管内的平均温度为50℃﹑压强为196×103Pa(表压),当地大气压为×103Pa试求:⑴空气的质量流量;⑵操作条件下,空气的体积流量;⑶将⑵的计算结果换算成标准状况下空气的体积流量。

解:空气的体积流量VS = uA = 9×π/4 ×2×121 = 0.342 m3/s质量流量 w s =VSρ=VS×(MP)/(RT)= ×[29×+196)]/[×323]=㎏/s换算成标准状况 V1P1/V2P2 =T1/T2VS2 = P1T2/P2T1×VS1 = ×273)/(101×323) ×= 0.843 m3/s8 .高位槽内的水面高于地面8m,水从φ108×4mm的管道中流出,管路出口高于地面2m。

在本题特定条件下,水流经系统的能量损失可按∑hf = u2计算,其中u为水在管道的流速。

试计算:⑴ A—A'截面处水的流速;⑵水的流量,以m3/h计。

分析:此题涉及的是流体动力学,有关流体动力学主要是能量恒算问题,一般运用的是柏努力方程式。

运用柏努力方程式解题的关键是找准截面和基准面,对于本题来说,合适的截面是高位槽1—1,和出管口 2—2,,如图所示,选取地面为基准面。

解:设水在水管中的流速为u ,在如图所示的1—1,,2—2,处列柏努力方程Z1g + 0 + P1/ρ= Z2g+ u2/2 + P2/ρ + ∑hf(Z1 - Z2)g = u2/2 + 代入数据(8-2)× = 7u2 , u = 2.9m/s换算成体积流量V S = uA= ×π/4 ×× 3600= 82 m3/h9. 20℃水以2.5m/s的流速流经φ38×2.5mm的水平管,此管以锥形管和另一φ53×3m的水平管相连。

如本题附图所示,在锥形管两侧A 、B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。

若水流经A ﹑B两截面的能量损失为㎏,求两玻璃管的水面差(以mm计),并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。

分析:根据水流过A、B两截面的体积流量相同和此两截面处的伯努利方程列等式求解解:设水流经A﹑B两截面处的流速分别为u A、 u Bu A A A = u B A B∴ u B = (A A/A B)u A = (33/47)2× = 1.23m/s在A﹑B两截面处列柏努力方程Z1g + u12/2 + P1/ρ = Z2g+ u22/2 + P2/ρ + ∑hf∵ Z1 = Z2∴(P1-P2)/ρ = ∑hf +(u12-u22)/2g(h1-h 2)= + /2h1-h 2 = 0.0882 m = 88.2 mm即两玻璃管的水面差为88.2mm10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定,各部分相对位置如本题附图所示。

管路的直径均为Ф76×2.5mm,在操作条件下,泵入口处真空表的读数为×10³Pa,水流经吸入管与排处管(不包括喷头)的能量损失可分别按∑hf,1=2u²,∑h f,2=10u2计算,由于管径不变,故式中u为吸入或排出管的流速m/s。

排水管与喷头连接处的压强为×10³Pa(表压)。

试求泵的有效功率。

分析:此题考察的是运用柏努力方程求算管路系统所要求的有效功率把整个系统分成两部分来处理,从槽面到真空表段的吸入管和从真空表到排出口段的排出管,在两段分别列柏努力方程。

解:总能量损失∑hf=∑hf+,1∑hf,2u1=u2=u=2u2+10u²=12u²在截面与真空表处取截面作方程: z0g+u02/2+P0/ρ=z1g+u2/2+P1/ρ+∑hf,1( P0-P1)/ρ= z1g+u2/2 +∑hf,1 ∴u=2m/s∴ w s=uAρ=7.9kg/s在真空表与排水管-喷头连接处取截面 z1g+u2/2+P1/ρ+W e=z2g+u2/2+P2/ρ+∑hf,2∴W e= z2g+u2/2+P2/ρ+∑hf,2—( z1g+u2/2+P1/ρ)=×+(+)/×10³+10×2²=kgN e= W e w s=×=11.本题附图所示的贮槽内径D为2m,槽底与内径d0为33mm的钢管相连,槽内无液体补充,其液面高度h0为2m(以管子中心线为基准)。

液体在本题管内流动时的全部能量损失可按∑h f=20u²公式来计算,式中u为液体在管内的流速m/s。

试求当槽内液面下降1m所需的时间。

分析:此题看似一个普通的解柏努力方程的题,分析题中槽内无液体补充,则管内流速并不是一个定值而是一个关于液面高度的函数,抓住槽内和管内的体积流量相等列出一个微分方程,积分求解。

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