化学工艺学潘鸿章版课后习题答案

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化学工艺设计学潘鸿章版课后习题答案解析

范文范例指导参考第一章流体流动过程与输送机械习题1.A地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610，设备移至mmHg 异地B操作时，若要求塔内维持相同的操作压强，真空表读数有何变化？（A地平均大气压强为640，B地平均大气压强为760）mmHgmmHgP?P?P?640-P?610?P?30mmHg A地：解：A绝真A绝绝mmHg7303760-0?PP?P?? B地：B绝B真2.在稳态流动系统中，水连续的由粗到细流经一个变径管路，粗管内径是细管的两倍，求细管内水的流速是粗管内的几倍。

解：稳态流动q?q?Av?vA211vv22122dv221???422vd112m（有效），池底连φ144mm×D为1.54mm的排水4.如图所示，一高位水池内径m m求管路出水口的体积流量。

，总损失压头为管，管路长3306、2-2截面。

1-1取出口管中心线为基准面，取高位水池截面，管路出口处解：?2121h???Zh??Z??22pvvpv2?m.1v6?00?.62??s0?0??0?98/学习资料整理f1e2??g22ggg22g2．范文范例指导参考???2333?/mh?103.?0.02871q?vA?.98?m144(?8)?1032/s22v4倍，在5如图所示，有一连续稳态流动管路系统，粗管截面积为细管截面积的5.点截面处的平均流速为，14、5五个截面（如图所示）31管路系统中去、2、、13?1?m，，表压强为1000，泵的压头为8，输送的液体密度为120KPa mkg?sm?试计算：求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。

）（1若不考虑管路阻力损失，m点截面的位压头、静压）若整个管路阻力所产生的压强降为（22液柱，求5 头、动压头和总压头。

) 或以泵中心线为基准面都可以解：以地面为基准面( 截面可知1）由1-1（2pv）100120?1（11m0523?22?.0501?1?Z?????.1??gg2gg2学习资料整理范文范例指导参考2-2截面22pvpv2112m.0505?30??31??h?1?Z?0?He??Z?.f21??g22gggv5?vAmZ?1,v?A?v截面3-3233322322vv32,0.05?1.25m?25?25?g2g2,总压头?31.05m p3m28.81??31.5?1.25??g22vv34m?1,?.25Z?6m4 4-4截面g2g2p4,m总压头?31.05.315?1.25?6?23.8m??g22vv52m05?06Z?m,.?5 5-5截面g22gp5m?250?31.5?.05?总压头?31.05m,6?g22vv52m?05?m,0.Z?65（2）g22g p5m6?2305m,??29.05?0.05?.总压头?3105-229.?g367.常压下，用泵将敞口容器中的油品以13?的流量输送到敞口高位槽中，hm?m，直管管出口在高位槽液面下，两槽的液面差为253mm，输送管为φ76mm×学习资料整理范文范例指导参考?mm为0.023，摩擦粗力系数长度为100，泵的效，各种管件的当量长度为150率为60％，求泵的实际功率。

化学工艺学课后习题

第二章2-1为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？答：石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今，基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90%来源于石油和天然气.90％左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇。

其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。

2—3何谓化工生产的工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。

答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程.化工生产工艺流程的组织可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。

如“洋葱"模型。

2—4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？答：循环流程是指未反应的反应物从产物中分离出来,再返回反应器.循环流程的主要优点是能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗,也减少了对环境的污染。

其缺点是动力消耗大，惰性物料影响反应速率及产品收率。

2-5何谓转化率？何谓选择性？何谓收率？对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？答：转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率，用X表示；选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比，用S表示；收率.原因：对于复杂反应体系，同时存在着生成目的产物的主反应和生产副产物的许多副反应只用转化率来衡量是不够的。

因为，尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转化为副产物，目的产物很少，意味着愈多原料浪费，所以需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率,因此需要同时考虑这两个指标。

在化工生产中通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。

2-6催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？答：催化剂有三个基本特征：○1催化剂是参与反应的，但反应终了时催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。

化工工艺学课后习题

化工工艺学课后习题-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII课后习题思考题（第一章）1 现代化学工业的特点是什么？2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程？6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题（第二章）√1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源它们的综合利用途径有哪些2生物质和再生资源的利用前景如何？3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。

4 何谓循环式工艺流程它有什么优缺点5 何谓转化率何谓选择性对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标6 催化剂有哪些基本特征它在化工生产中起到什么作用在生产中如何正确使用催化剂7 在天然气开采中，有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。

如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油（1桶 = 42 US加仑， 1US加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3）8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

已知输入和输出的烃类组成为：a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品？（2）每100 kmol原料烃消耗多少氢气？（3）如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃？9 假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。

化工工艺学课后习题

课后习题思考题〔第一章〕1现代化学工业的特点是什么？2化学工艺学的争论范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途4利用合成气可以合成哪些产品5你觉得应当如何来学习该门课程？6化学工艺与化学工程有何不同?思考题〔其次章〕√1 为什么说石油、自然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？2 生物质和再生资源的利用前景如何？3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。

4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？5何谓转化率？何谓选择性？对于多反响体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？6催化剂有哪些根本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？7在自然气开采中，有时可获得含有C6～C8 烃类的自然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。

假设自然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称自然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000 桶自然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？〔1 桶= 42 US 加仑，1US 加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3〕8某蒸馏柱分别苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，局部产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

输入和输出的烃类组成为：a)烃类输入输出b)C5H12 10 mol%c)C6H14 40 mol%d)C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol 原料烃可生产出多少C5～C7 烃产品？（2）每100 kmol 原料烃消耗多少氢气？（3）假设原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3 的烃物料需要输入多少m3 原料烃？9假设某自然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。

化工工艺学课后习题

课后习题思考题（第一章）1 现代化学工业的特点是什么？2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程？6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题（第二章）√1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？2生物质和再生资源的利用前景如何？3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。

4 何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？5 何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？6 催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？7 在天然气开采中，有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。

如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？（1桶= 42 US加仑，1US加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3）8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

化学工艺学习题及解答(DOC)

习题及解答第二章化工资源及初步加工2-1、煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同？答：（1）开采：一个煤矿往往有多层煤层。

每煤层的厚度也不同，为此需建造长长的坑道，铺上铁轨，才能从各层将煤运出。

为运送物资和人员，还需要建造竖井，装上升降机。

石油和天然气，用钻机钻道并建立油井（或气井）后，借用自身的压力（开采后期需抽汲），石油及天燃气即可大量从地下喷出，因此开采比煤方便得多。

（2）运输：煤用铁路或轮船运输，运力受限制，石油和天然气一般采用管道输送，初期投资似乎较大，但从长期看还是划算的，管道输送成本低、方便，也不受运力限制。

（3）加工：煤是高分子量缩聚物，一般用热化学方法处理，将煤裂解，可得到气体、液体和固体产物，由于成分复杂，从中制取纯物质难度较大。

石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物，一般采用物理方法将混合物分离和提纯。

为增加某一组分（或馏分）的产量，也常采用化学方法（如化学合成或化学热裂解）。

因此，由石油和天然气加工制得的化工产品，比煤多得多，生产成本也比煤低。

（4）应用：煤主要用作一次性能源。

随着石油资源日益枯竭，由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视，并得到迅速发展，继而带动煤化工工业的发展。

煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。

人们指望在不久的将来，由煤化工和天然气逐步取代石油化工，成为获取化工产品的主要途径。

石油大量用作发动机燃料，由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。

大多数的化工产品都由石化行业生产出来。

但随着石油资源的枯竭，石油化工将逐步缩，并被煤化工和天然气化工取代。

天然气目前大量用作民用燃料。

但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速，天然气资源丰富，开采和运输方便，以它为原料合成发动机液体燃料，投资和生产本也比较低廉。

今后，天然气化工和煤化工一样，将逐步取代石化工，成为化学工业的主要产业。

2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。

化工工艺学课后习题

课后习题思考题（第一章）1 现代化学工业的特点是什么2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程6 化学工艺与化学工程有何不同思考题（第二章）√1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源它们的综合利用途径有哪些2生物质和再生资源的利用前景如何3 何谓化工生产工艺流程举例说明工艺流程是如何组织的。

如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0602. C7H16 25 3 03. C8H18 50 1 0假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油（1桶 = 42 US加仑， 1US加仑=, 1dm3 =103cm3）8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

已知输入和输出的烃类组成为：a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品（2）每100 kmol原料烃消耗多少氢气（3）如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃9 假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为%N2、%O2、%CO2。

化工工艺学课后习题

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

化学工艺学潘鸿章第三章习题

第三章吸收习题1.由本章表3-1知，在20℃和0.1013 MPa 下，CO2在水中的溶解度为0.878m3（标准）/ m3{ (H2O)。

设CO2在水中溶解时符合亨利定律，所得溶液的密度近于1000kg ．m-3，试求溶解度系数、亨利系数和相平衡系数。

若将含CO230%的混合气体在该条件下通入质量浓度为0.66 kg ．m-3的CO2水溶液中，问能否进行吸收？如果能，则在长时间通气后，溶液的最终浓度是多少？解：（1）（2）答：略。

2．工业生产环氧乙烷时，需用水作吸收剂吸收反应器出来的混合气中的环氧乙烷。

已知该气体含0.738%环氧乙烷，试计算100 kg 水能吸收多少千克的环氧乙烷。

已知操作条件下，亨利系数为453.82 kPa 。

4.22878.0/0389.01000444.22/878.010004.22/878.03≈=⨯+==m kmol V n c MPa m kmol p c H ⋅===3*/3850.01013.0039.03/56.55181000m Kmol c T ==MPa H c E T 3.144385.056.55===5.14241013.03.144===总P E m 3846.018/100044/66.044/66.05.1424*=+⨯==mx y 发生解吸∴=3.0*y y 00021.05.14243.0**===∴=m y x mx y解：答：略。

3. NH 3溶解于水为稀溶液时，符合亨利定律。

拟在温度1 5℃时用水吸收混合气体中的NH 3。

，设备内压力为0.l MPa ，H=640.7kmol.m -3.MPa -1,k y =0.28mol.m -2.s -1,k x =5.25mol.m-2.s-1 。

求吸收总传质系数Ky ，，液膜阻力、气膜阻力占总阻力的分数。

解：液膜阻力：0.165/3.735=4.418%气膜阻力：3.57/3.735=95.582%答：略。

化工工艺学课后习题

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

化学工艺学答案

※<习题一>课后习题：1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系？答：化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。

化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别释放大中的效应。

化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。

化学工艺与化学工程相配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题；此外，解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。

2现代化学工业的特点？答：特点是：（1）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性；（2）向大型化、综合化，精细化发展；（3）多学科合作、技术密集型生产；（4）重视能量的合理利用，积极采用节能工艺和方法；（5）资金密集，投资回收速度快，利润高；（6）安全与环境保护问题日益突出。

补充习题：1现代化学工业的特点是什么？2化学工艺学的研究范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途？4利用合成气可以合成哪些产品？5※<习题二>课后习题：1. 生产磷肥的方法是哪两类？答：生产磷肥的两种方法是：（1）酸法它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石，最常用的是硫酸。

硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶，主反应式为（2）热法利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。

1. 石油的主要组成是什么？常、减压蒸馏有哪几类？答：石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。

烃类即碳氢化合物，在石油中占绝大部分。

非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。

常、减压蒸馏有三类：（1）燃料型（2）燃料—润滑油型（3）燃料—化工型4. 石油的一次加工、二次加工介绍答：石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏。

石油的二次加工方法有：（1）催化重整催化重整的原料是石脑油，催化重整装置能提供高辛烷值汽油，还为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供苯、甲苯、二甲苯等芳烃原料以及提供液化气和溶剂油，并副产氢气。

化学工艺学答案[1]

化学工艺学答案[1]※课后习题：1.化学技术的定义、化学技术的研究范围、化学技术与工程的关系？答：化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。

化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。

2现代化学工业的特点？答：其特点是：（1）原材料、生产方法和产品的多样性和复杂性；（2）向规模化、综合化、精细化发展；（3）多学科合作和技术密集型生产；（4）注重能源的合理利用，积极采用节能工艺和方法；（5）资金密集，投资回收快，利润高；（6）安全环保问题日益突出。

补充习题：1现代化学工业的特点是什么？2.化学技术的研究范围是什么？3.简述石化原料乙烯的应用情况？4合成气可以合成什么产品？5※课后练习：1.生产磷肥的方法是哪两类？答：生产磷肥的两种方法是：（1）酸法是用硫酸或硝酸等无机酸处理磷矿。

最常用的是硫酸。

硫酸与磷矿石反应生成磷酸和硫酸钙晶体。

主要反应式为（2）热法利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。

1.石油的主要组成是什么？常、减压蒸馏有哪几类？答：石油化合物可分为碳氢化合物、非碳氢化合物、胶质和沥青。

碳氢化合物占石油的绝大多数。

非碳氢化合物是指含有碳、氢和其他杂原子的有机化合物。

常减压蒸馏有三种类型：（1）燃料型（2）燃料润滑油型（3）燃料化学型4.石油的一次加工、二次加工介绍答：石油的主要加工方法是常压蒸馏和减压蒸馏。

化学工艺学答案

化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。

硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶，主反应式为（2）热法利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。

1. 石油的主要组成是什么？常、减压蒸馏有哪几类？答：石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。

烃类即碳氢化合物，在石油中占绝大部分。

非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。

化学工艺学潘鸿章第四章习题

第四章习题1．采用精馏操作分离正庚烷—正辛烷混合物，精馏塔的塔底压力为101. 7 kPa ，塔顶压力为100. 6 kPa 。

已知正庚烷(A)和正辛烷(B)的饱和蒸气压为温度/℃ 90 98.5 100 105 110 115 120 126p A /kPa 78.5 101.3 106.0 121.6 139.3 158.9 182.2— p B /kPa 33.9 44.8 47.2 55.3 64.3 74.1 86.1 101.3如果正庚烷—正辛烷混合物服从拉乌尔定律和道尔顿分压定律，试求：(1)塔底温度分别为115℃和120℃时，塔底液体组成；(2)塔顶温度分别为100℃和105℃时，塔顶馏出物组成。

解：（1）塔底：115℃120℃（2）塔顶100℃A A A x P P *=675.0,325.0)1(1.749.1587.101-1==-+=∴+=+=**B A A A A B A A B A x x x x x P x P P P P 解得）（836.0,164.0)1(861827.101==-+=∴B A A A x x x x 解得09.0,91.0)1(2.471066.100-1==-+=∴+=+=**BA A A AB A A B A x x x x x P x P P P P 解得）（04.0,96.0===*B A A A y p x p y105℃答：略。

2．设正庚烷—正辛烷混合物可视为理想混合液，根据上题所给数据，计算在101. 3 kPa 下气液平衡组成，并分别绘出t-x-y 相图和y-x 相图。

3．求不同温度下正庚烷与正辛烷的相对挥发度，用平均挥发度求平衡时的气相组成y 与液相组成x 的关系，并与前题的计算绪果进行比较。

4．在连续精馏塔内每小时精馏含乙醇10%（质量分数，下同）的水溶液2000 kg 。

要求塔顶馏出液中乙醇含量为96%，塔底斧液中含乙醇2%，保持回流比R=4，试求回流量。

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第一章流体流动过程与输送机械习题1.A地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610 mmHg，设备移至异地B操作时，若要求塔内维持相同的操作压强，真空表读数有何变化？（ A 地平均大气压强为640 mmHg ，B地平均大气压强为760 mmHg）解.A地. P真A P A P绝640-P绝610 P色30mmHgB 地. P真B P B P绝760-30 730mmHg2.在稳态流动系统中，水连续的由粗到细流经一个变径管路，粗管内径是细管的两倍，求细管内水的流速是粗管内的几倍。

解：取出口管中心线为基准面，取高位水池1-1截面，管路出口处2-2截面。

乙2V1 P1 he Z22V2P2 hh f 2g g22g g6.2 0 0 0 0 V2 0 6 v2 1.98m/s2g3 2 3 3q v v2A2 1.98 —(144 8) 10 30.0287m3/s 103.32m3/h45. 如图所示，有一连续稳态流动管路系统，粗管截面积为细管截面积的5倍，在管路系统中去1、2、3、4、5五个截面（如图所示），1点截面处的平均流速为1 m?s1，表压强为120KPa，泵的压头为8m,输送的液体密度为1000 kg?m 3，试计算：（1）若不考虑管路阻力损失，求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。

（2）若整个管路阻力所产生的压强降为2m液柱，求5点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。

解：以地面为基准面（或以泵中心线为基准面都可以）（1 ）由1-1截面可知2v1p1 1 （120 100）Z1- L 1 1 0.05 22 23.05m2g g 2g72036004 0.3522- 2截面3- 3 截面 Z3 1m，V3A 3 V2A 2 V32 2生 25 也 25 0.051.25m,2g2g总压头 31.05m,空 31.5 1.25 128.8mg2 2Z 46m,也也 1.25m4-4 截面 2g 2g总压头 31.05m,-P± 31.5 1.25 6 23.8mg2 2v 5 v 2Z 56m,—— ——0.05m5-5 截面 2g 2g31.05m,也 31.5 0.05 6 25mg7.常压下，用泵将敞口容器中的油品以 36 m 3?h 1的流量输送到敞口高位槽中,2gP 2gh f 1 0.05 30 31.05m5v 22V 22g0.05m总压头31.05-229.05m,已29.05 0.05 6 23m总压头2 2乙工匕He Z 2也 2g g2g 20 0 0 He 25h f2gP 2h f25 0.344 28.3 53.64mP e q v H e g/(3600 1000 )36 960 9.81 53.64 3600 1000 0.68.42kw10.某离心泵以20 C 的水进行性能测试，测得体积流量为720 m 3 ?h 1，泵出口压力表读数为0.4MPa （表压），泵入口处真空表读数为 210mmHg ，压力表和真空表之间的垂直距离为 410mm ，吸入管和压出管内径分别为 350mm 和300mm 。

试求此泵产生的压头。

解：R B 0.4MPa 400 KPa (表),210半、P a -210mmHg10027.6 KPa (表)，760v 出2.83m/s3600 — 0.3242.08m/s管出口在高位槽液面下，两槽的液面差为 25 m ，输送管为©76mm x 3mm ，直管长度为100 m ，各种管件的当量长度为150 m ，摩擦粗力系数为0.023 , 泵的效率为60 %，求泵的实际功率。

（油品的密度为960 kg?m 3）解：基准面取低位槽页面72036004 0.352q v369 Gm/OV 2厶■ 5 1 1 / Od 23600 —20.07244l h f(-l e 、v 2 0.023(100 150) 2.62 “ c一)一 d 2gOQO ・0.07 2 9.812 2v 出 v进2g(400 27.6) 1032.832-2.082998.2 9.812 9.81第二章传热习题1用100 C 的水蒸气加热©3mm< 2.5 mm 钢管内的盐溶液，盐溶液的流量为 500 kg .h -1,比定压热容为 2 093.5 J.kg -1.K -1，由 20 C 加热到 50 C, a 盐=930 W . m -2. K -1 ,a 蒸汽=5 815 w.m -2. K -1，钢管的入=46. 52 w m -1*-1.求加热钢管盐溶液在热交换中无相态变化44.26m多少米（以管外表面计算）设忽略热损失，可按平面壁考虑。

11蒸汽盐2 1-------- 768.65w.m .k 1 2.5 10- 1 581846.52930t mt 1 t 2(100-20) -(100-50) lQt 2ln8063.8350C 500qm,a C p,a t2t 136002093.5(50 20) 8722.92w1KA t m A K t m2 •采用传热面积为38-48 m 32的换热器进行溶剂苯和某水溶液间的逆流换热，苯2 lr 2 3.1410 3l l 1.49m2768.65 63.83 ““的流量为3 600kg.h -1 ,比定压热容为1.88 kJ .Kg -1 .K -1，由80 C 冷却到50 C, 水溶液由20 C 加热到30 C,忽略热损失，求总传热系数 K 。

解:3.有一厚度为480 mm 的普通砖墙，高温侧为200 C,在此温度下的导热系数为0.614 W.m -1 .K -1 ;低温侧为30 C,在此温度时的导热系数为0.52 W .m -1 . K -1 试求单位时间通过单位传热面积(l m 2)的热量为多少。

解：1 220.614 0.521 | 10.567W m k2—A(t 1 0.567 t 2)1 (200 30) 200.8W0.484 .为减少热损失，设备外壁包一层厚度为 200 mm 均匀保温材料，导热系数为0.163W.m -1 . K -1，保温材料外缘温度为30 C,为测量设备壁面温度，将温度计从外面插入保温层50 mm ，测得其温度为75 C,试计算设备外壁温度和单位时间每平方米保温层向外散失的热量q m,a C p,a (T 1T 2)融倔(80 50) 56・4kw逆流：t 1=80-30=50, t mt 112 50-30 ln 」t 2ln50 30t 2=50-20=30 39.125忽略热损失:56.4 1034.48 39.152321.55W/m 2 K解:t 1 t 3t2 t 31 ( 1A)2 ( 2 A )t , t 3 t 2 t 3 t , -30 75-300.20.055.有©=60 mm x 3mm 的常压蒸气管（钢管），其导热系数为50 W.m -1 . K -1, 外包40 mm 厚的石绵泥，其导热系数为0.12W.m -1 .K -1。

蒸气管内壁为110 C,50 0.1790.12 0.2966. 在© 100 mm K 5 mm 的钢管中有134 C 的饱和水蒸气流动，若管外包有 30 mm厚玻璃棉，其导热系数为0.05W . m -1. K -1,,当外界气温为15 C 时，若空气对保温层的给热系数为8W.m -1 . K -1 ,忽略钢管内饱和水蒸气对钢管的给热系数和钢管壁很小的热阻，试求保温层外壁温度。

解：稳态传热，保温层内的导热速率 =保温层与空气的对流给热速率r 1 50mm,r 2 80mm, r m,t 1210石棉泥外壁为20 C 。

试求每秒钟每米管路散失的热量。

解:r「2 「1r m1◎28.5mm, A m122 冷1 0.179mr m2ln r3r 2四 3047.21mm, A m2 0.296m * 2In 70 30ti( i A i )110 20 0.003 0.04 79.89kwAt t 空一A m 仃t), A 2 r2l ,A m 2 r m l0.058 2 0.08(t 15) 2 0.065(134 t)0.03t 32.237. 反应釜的釜壁为钢板，厚5 mm（入=50W.m -1. K-1），黏附在内壁的污垢厚0.5mm （入=50W.m -1. K-1）。

反应釜附有夹套，用饱和水蒸气加热。

釜体钢板外表面（与蒸汽接触）为150 C,内壁面130 C。

试求单位时间每平方米面积所传导的热量。

并与没有污垢层和釜体为不锈钢（有污垢）、铜（有污垢）的情况进行比较（设壁面温度不变）。

（其中不锈钢=14W.m -1. K-1;铜=400W.m -1. K-1）解：t 150 130 4飞3 1.8 10 wi ( i A i) 5 10 0.5 1050 0.5无污垢：t 150 130 cc “5寸 2.0 105wi ( i A i) 5 1050不锈钢有污垢:t 150 130 ’，加3 3 1.4 10 wi ( i A i) 5 10 0.5 1014 0.5铜有污垢：t 150 130 43 3 1.975 10 wi ( i A i) 5 10 0.5 10400 0.58. 用134.2 C的饱和水蒸气加热© 48 mm x 3mm钢管内的某溶剂，由20 C加热到75 C,溶剂的体积流量为 6m 3.h -1,，密度为1080kg.m -3，比定压热容为 2.9kJ . Kg -1 . K -1，求单位时间（每秒钟）消耗的蒸汽的量。

Q q a,m C p,a (t 2 t 1) q b,m6 1080 2.9(75 20) 2165.24 q bm3600解得 q b ,m 0.133kg /s9 •在某一化工生产流程中，换热器采用一种高温流体来预热原料液，将原料由 25 C 预热到180 C ；而高温流体经过换热，由300 C 降至200 C 。

试计算采用逆流操作与并流操作时的平均温度差，并进行比较2010.列管式换热器由若千根长3m 、外径25 mm 的钢管组成。

要求将流量为1.25 kg . s -1流体从350 C 冷却到300 C 。

290 C 的B 流体在管内与A 流体作逆流流动。