化工原理本科试卷B

12. 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 平衡线和q线变化

C 操作线与q线变化

D 平衡线和操作线变化

13.下述说法中错误的是( )。

A 溶解度系数H值很大，为易溶气体；

B 享利系数E值很大，为难溶气体；

C 亨利系数E值很大，为易溶气体；

D 平衡常数m值很大，为难溶气体；

14.在气体混合物与某液体系统的Y-X图中，操作线在平衡线下方时，说明该过程为（）。

A 吸收

B 解吸

C 平衡

15.关于双膜理论的描述，错误的是（）。

A 气液两相接触时，有稳定相界面，且界面处气液两相达平衡；

B 相界面两侧各有一停滞膜，膜内的传质方式为涡流扩散；

C 传质阻力全部集中在停滞膜内，膜外传质阻力为零。

三、计算题

1、（10分）如附图所示，某车间用一高位槽向喷头供应液体，液体密度为1050 kg/m3。为了达到所要求的喷洒条件，喷头入口处要维持4.05×104Pa的压强（表压），液体在管内的速度为2.2 m/s，管路阻力估计为25J/Kg（从高位槽的液面算至喷头入口为止），假设液面维持恒定，求高位槽内液面至少要在喷头入口以上多少米？

2、（10分）外径为100 mm的蒸汽管，外面包有一层50 mm 厚的绝缘材料A，λA=0.05 W/(m·℃)，其外再包一层25 mm厚的绝缘材料B，λB=0.075 W/(m·℃)。若绝缘层A的内表面及绝缘层B的外表面温度各为170 ℃及38℃，试求：（1）每米管长的热损失量；（2）A、B两种材料的界面温度；（3）若将两种材料保持各自厚度，但对调一下位置，比较其保温效果。假设传热推动力保持不变。

武汉理工大学华夏学院教务处

试题标准答案及评分标准用纸

课程名称：制药化工原理（ B 卷）

一、填空题

1.850， -100 ；

2. 4 ；

3.抛物线，2， 64/Re；

4.离心泵特性曲线，管路特性曲线；

5. 压力差；

6.自然对流区、核状沸腾区、膜状沸腾区，核状沸腾区；

7.c b a； 8. 相平衡； 9.单效蒸发，多效蒸发；

10. 理论板； 11. 减小，偏向（靠近）。

二、选择题

1-5.B D C D C 6-10. A B A A B 11-15. B C C B B

三、计算题

1、（10分）解：取高位槽液面为1－1'截面，喷头入口处截面为2－2'截面，过2－2'

截面中心线为基准面。

在此两截面之间列伯努利方程，因两截面间无外功加入（W

e

＝0），故： 1分

z

1g+f

h

p

u

g

z

p

u∑

+

+

+

=

+

ρ

ρ

2

2

2

2

1

2

12

1

2

1

2分

其中，z

1待求值，z

2

＝0，u

1

≈0（因高位槽截面比管道截面大得多，故槽内流速比

管内流速要小得多，可用忽略不计，即u

1

≈0）， 2分

u

2＝2.2 m/s，ρ＝1050 kg/m3，p

1表

＝0，p

2表

＝4.05×104Pa，∑h f＝25 J/Kg， 1分

将已知数据代入，z

1g=

hf

u

u

p

p

∑

+

-

+

-

2

2

2

2

1

1

2

ρ=38.59+2.4225=66.01, 3分

解出z

1

＝6.73m。 1分

2.（10分）以下标1表示绝缘层A的内表面，2表示绝缘层A与B的交界面，3表示

绝缘层B 的外表面。

（1）每米管长的热损失

23

1231ln 1

ln 1)

(2r r r r t t l Q B A λλπ+-=

2分 m

W r r r r t t l

Q B A /3.495050255050ln 075.01505050ln 05.01)

38170(2ln

1ln 1)(2231231=+++++-=+-=πλλπ 2分

(2)A 、B 界面温度t2

因系定态热传导，故 3.4921===l Q l Q l Q 1分

∴ 3

.49505050ln 05.01)

170(22=+-t π 2分

解得 t 2=61.3 1分

（3）两种材料互换后每米管长的热损失

1

.535050255050ln 05.01505050ln 075.01)38170(2'=+++++-=πl

Q W/m 2分

3.（15分）解：（1）根据回收率的定义有：F

D

Fx Dx =

φ F W D Fx Wx Dx =+ 又 φ-=∴

1F

W

Fx Wx 1分 ()()1125.804

.099.0165.0501-⋅=-⨯⨯=

-=h kmol x Fx W W F φ则

1分

188.41125.850-⋅=-=-=h kmol W F D 1分

（2）根据回流比的定义D L R =有：

16.12588.413-⋅=⨯==h kmol RD L 1分

()()15.16788.41131-⋅=⨯+=+=+=h kmol D R D L V 1分 因为进料为饱和蒸汽0=q ，所以提馏段上升蒸汽和下降的液流量如下：