2化工原理2013——2015
(NEW)夏清《化工原理》(第2版)(下册)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】
目 录第一部分 名校考研真题第6章 蒸 馏第7章 吸 收第8章 蒸馏和吸收塔设备第9章 液-液萃取第10章 干 燥第11章 结晶和膜分离第二部分 课后习题第6章 蒸 馏第7章 吸 收第8章 蒸馏和吸收塔设备第9章 液-液萃取第10章 干 燥第11章 结晶和膜分离第三部分 章节题库第6章 蒸 馏第7章 吸 收第8章 蒸馏和吸收塔设备第9章 液-液萃取第10章 干 燥第11章 结晶和膜分离第四部分 模拟试题夏清《化工原理》（第2版）配套模拟试题及详解第一部分 名校考研真题第6章 蒸 馏一、填空题1．某连续精馏塔，进料状态q＝1，D/F＝0.5（摩尔比），进料组成（摩尔分率），回流比R＝2，且知提馏段操作线方程的截距为零。
则提馏段操作线方程的斜率为，馏出液组成为。
[清华大学2001研]【答案】1.33 0.8【解析】根据物料衡算可得：提馏段操作线方程截距为零，则，因此上式可整理得：精馏段操作线方程为精馏段操作线与q线的交点为（0.4，0.533），因此可求得提馏段操作线方程的斜率为2．在设计连续精馏塔时，欲保持馏出液组成x D和易挥发组分的收率不变，试定性判断，分别改变如下参数（其他参数不变）时所需的理论板数将如何改变。
（1）加大回流比R时，理论板数将 。
（2）提高加料温度t F，理论板数将 。
[浙江大学2006研]【答案】减小增大【解析】由图6-1（虚线为变化后的情况）可以看出，根据越靠近曲线则理论板数越大的定理，加大回流比R时，则理论板数减小；提高加料温度t F，则理论板数增大。
图6-1二、选择题精馏操作时，若进料状况（F、x F、q）和回流比R均不变，而将塔顶产品量D增加，其结果是（ ）。
[浙江大学2005研]A．x D下降，x w下降B．x D下降，x w上升，C．x D下降，x w不变D．x D不变，x w下降【答案】A【解析】图形法：图6-2由图6-2可知x D、x W都下降（虚线所示）。
QSD历年汇总第一学期《化工原理》(上册)试题
2015~2016学年第一学期《化工原理》（上册）试题(A)年级：2013级专业：化学工程与工艺、制药工程、应用化学一、填空题（30分，每空1分）1.牛顿粘性定律的表达式为，牛顿型流体在圆形直管内作层流流动时，其速度分布呈形曲线，中心最大速度为平均速度的倍。
此时摩擦系数λ与无关，只随加大而。
2.流体以层流流动状态流经平直串联管段1和2，已知两管长度相同，管段1的内径是管段2的两倍，则流体流过两管段的阻力损失之比h f1/h f2=，若两管段并联，则阻力损失之比h f1/h f2=，若两管段串联，且流动处于完全湍流区，两管段的相对粗糙度相同，则此时阻力损失之比h f1/h f2=。
3.测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将，若采用转子流量计，当流量增大时，转子两端的压差值将。
4.如下图所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，流速为u，管内径为d，管内流体的密度为ρ，指示剂的密度为ρ0，则阀的局部阻力系数ζ与压差计读数R的关系式为。
5.边长为a的正方形管道，其当量直径de为。
6.离心泵开车前必须灌泵，其作用是为了防止，而后需关闭出口阀再启动，目的是。
离心泵的安装高度过高，可能会发生。
7.若单台离心泵的特性曲线方程可以表示为H=A-BQ2，则此型号泵两泵串联时的特性曲线方程为，两泵并联时的特性曲线方程为。
8.当颗粒与流体的相对运动属于层流时，旋转半径为1m，切线速度为20m/s，同一颗粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的倍。
9.导热系数的单位为，对流传热系数的单位为。
10.327℃的黑体辐射能力为27℃黑体辐射能力的倍，在同一温度下物体的发射率与数值上相等。
11.一套管式换热器，管内走空气，环隙为水蒸汽冷凝，为强化传热，在管表面加翅片，则翅片应加在管侧（填“内”或“外”），加装翅片对传热有两方面的作用：和。
12.工业上，大容积沸腾传热应在沸腾状态下操作，蒸汽冷凝有和两种方式，设计冷凝装置时一般都按冷凝来处理。
化工原理(第二版)国防工业出版社课后习题及答案【完整版】
式中Z1=0m，p1=0（表压），u1≈0，Z2=1.5m，p2=-24.66103Pa（表压），
将数值代入，并简化得:
解得u2=2m/s
在贮槽液面（1-1截面）及排出管与喷头相连接处（3-3截面）列柏努利方程，贮槽液面为基准面
=PMm/(RT)
=101.3328.26/(8.314773)
=0.455kg/m3
1-2在大气压为101.33×103Pa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×104Pa。若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数应为多少？
解塔内绝对压强维持相同，则可列如下等式
（2）槽底面所受的压强是多少？
解人孔盖以中心水平线上下对称，而静压强随深度做线性变化
因此可以孔中心处的压强计算人孔盖所受压力
P=g(H–h)=8809.81(9–0.6)=72515.52Pa
F=PA=72515.520.52/4=1.42104N
1-6为了放大所测气体压差的读数，采用如本题附图所示的斜管式压差计，一臂垂直，一臂与水平成20°角。若U形管内装密度为804 kg/m3的95%乙醇溶液，求读数R为29mm时的压强差。
pB+1gh +2gh =1gh +pa
pB= pa+(1-2)gh -1gh
由hD2/4=hd2/4
可得h=h(d/D)2
所以
1-11列管换热器的管束由121根φ25×2.5mm的钢管组成，空气以9m/s的速度在列管内流动。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98.7×103Pa。试求：
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增大，干燥速率减小。
，水
21．根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属
吸收空气中CO2的过程属
控制过程。
【答案】气膜；液膜
【解析】氨易溶于水，CO2难溶于水。
控制过程；水
22．浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较（ A．浮阀塔＞泡罩塔＞筛板塔 B．浮阀塔＝泡罩塔＝筛板塔 C．浮阀塔＞泡罩塔＝筛板塔 D．浮阀塔＞筛板塔＞泡罩塔
）。
【答案】D 【解析】泡罩塔应用最早，效率是最低的，浮阀塔应用最广泛，兼 有泡罩塔和筛板塔的优点，效率是最高的。
23．在吸收塔某处，气相浓度y＝0.005，液相浓度x＝0.015（均为 摩尔分数），两侧体积传质分系数
，在该操作温度下气、液平衡关系
。这时
气体界面上气相浓度 应等于（ A．0.002 B．0.0015 C．0.0057 D．0.009
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2013《化工原理》试题库答案(上传)
分
1. 离心泵在启动前应灌泵，否则会发生 气缚 现象；离心泵的安装高度应 小于 （大于、
小于、等于）允许安装高度 , 否则会发生 汽蚀 现象。
2. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，中心最大速度为平均速度的
0.5 倍。此时摩擦系数
λ 与相对粗糙度 无关 （有关、无关）。
3. 某设备上，真空度的读数为 80mmH，g 其绝压 =__8.7 _ mH 20 , 8.53 × 104Pa. 该地区的大气压为
高于塔顶，塔底的泡点较高 。 76. 已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为
0.62 、 0.75 、 0.70 、 0. 82, 其中
x4 0.70 ，试判断： y4 0.82 、 y5 _0.75 _ 、 x5 0.62 。
77. 直接水蒸汽加热的精馏塔适用于 待分离的混合物为水溶液 , ，且水是难挥发组分的情况。 与间
量 V 不变，产品量 D将 下降 。若在改变 R的同
时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将 增加 。
72. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线斜
率等于 1，提馏段
操作线的斜率等于 1 , 回流比等于 无限大 , 馏出液等于 0, 回流液量等于 进料量 。
720mmH。g 4. 常温下水的密度为 1000kg/m3，粘度为 1cp，在 d内 100mm 的管内以 3m/s 速度流动，其流动类
型为 湍流 . 5. 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁依次为： 湍流、过渡流和层流。 6. 气体的粘度随温度的升高而 __增加 ，水的粘度随温度的升高 降低 。 7. A 设备的表压为 0.5atm,B 设备的真空度为 0.5atm, 则 A、B 两设备的压强差为 1atm。 8. 流体在管内的流动型态有两种，即 层流与湍流 。 9. 大气压强为 100kPa,空气在 0.5MPa(表压 ) 和 298K 下的密度为 6.97 kg/m 3。 10. 为了方便操作者区别各种类型的管路， 常常在管外涂上不同的颜色， 饱和蒸汽管通常涂为 红色。 11. 因为泵内充满气体而造成离心泵不能吸液的现象称为 气缚 。 12. 其他条件不变，离心泵的转速提高 1 倍，则需要的轴功率是原来的 _ 6 ． 8 倍。 13. 某离心泵的型号为 IS 100-65-200 ，IS 表示 单级单吸离心泵 。 14. 某非圆形管道，截面为 a×ｂ的长方形，则其当量直径为 2ab/(a+b) 。 15. 热量传递的基本方式有三种，即 热传导，对流和热辐射 。 16. 传热的基本方式为： 热传导、对流传热、热辐射。
2化工原理2013——2015
（2） 列出计算公式， 说明如何由所测数据计算出空气的对流给热系数及 各准数； （3） 说明在何种坐标纸中标绘准数关系线， 以及如何获得准数关联式中 的系数与指数。
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北京化工大学 2014 年攻读硕士学位研究生入学考试 化工原理(含实验)试题 注意事项 1、答案必须写在答题纸上，写在试题上均不给分。 2、答题时可不抄题，但必须写清题号。 3、答题必须用蓝、黑墨水笔或圆珠笔，用红色笔或铅笔均不给分。 一、填空题 (每空 1 分，共计 40 分) 1、层流与湍流的本质区别在于 。 。 2、 一定质量流量的水在圆管内做定态流动， 若水温升高， 则雷诺数 Re 失是原来的 原来的 倍。 。 ，原因是 。 次方成正比；当过滤压差增大一倍时，同一过滤时间所得滤 倍。 。 和 。 阶段，在该阶段，沸腾给热系数 。 。 。 ， 。 7、离心分离因数是指 滤液量与过滤时间的 液量为原来的 8、恒压过滤某悬浮液，若过滤介质阻力忽略不计，且滤饼为不可压缩，则获得的 倍；完全湍流时能量损失是原来的 倍。
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（1） 两种工况下的总传热系数； （2） 原流量下溶液及水蒸汽冷凝的对流给热系数； （3） 若该换热器使用一年后，由于溶液结垢，在原流量下其出口温度 只能达到75℃，计算污垢热阻值。 四、计算题 (20 分) 如图所示的苯和甲苯混合液精馏塔，原料流 量为 100kmol/h， 进料组成为 0.50 （易挥发组分的 摩尔分率，下同），进料为饱和液体状态，塔顶
D , xD
蒸汽采用全凝器，馏出液组成为 0.98。塔上部侧 D1, xD1 线产品为饱和液体， 其中易挥发组分的收率为 1/3， F , xF 且其组成为 0.90。釜液组成为 0.03。物系在操作 条件下的相对挥发度为 2.5，设最佳位置进料。试 求： W, xW （1）塔顶、塔底及侧线抽出产品的流量； （2） 用公式等说明最小回流比出现在精馏塔何处， 四题 附图 并计算出最小回流比； （3）若操作回流比为最小回流比的 2.15 倍，写出塔顶与侧线间以及侧线与 进料间的操作线方程。 五、计算题 (24 分) 在一塔径为 1m 的常压逆流填料塔中用清水吸收某可溶组分，混合 气体溶质含量为 0.05 （摩尔分数， 下同） ， 已知混合气的处理量为 2800m 3 /h （标准状态），操作条件下的平衡关系为 y*=1.2 x ，气相总体积传质系数 为 180kmol/（ m 3 .h ），吸收剂用量为最小用量的 1.5 倍，气体出塔溶质含 量为 0.01，吸收过程为气膜控制。试求： （ 1）吸收剂出塔浓度； （ 2）完成上述任务所需的填料层高度； （ 3 ）现为提高溶质的吸收率，另加一个完全相同的塔，计算在两种流 体入口组成、流量及操作条件不变的前提下，采用如图（a）和（b）组合流 程时的吸收率各为多少？并画出两种组合流程时的吸收操作线。
武汉科技大学861化工原理2004--2011,2013--2015,2017--2019+答案考研真题
武汉科技大学
2004年硕士研究生入学考试试题
课程名称：化工原理总页数：5 第 1 页
说明：1.适用专业：化学工程，化学工艺，环境工程
2.可使用的常用工具：计算器、三角板等文具
3.答题内容，请写在答题纸上，写在试卷上一律无效
、、填空题（每空2分共46分）
1．
流体在圆管中流动，并处于阻力平方区（完全粗糙区），若其他条件不变，
流速增大，则摩擦系数λ；阻力损失。
2．工程上离心泵的流量调节是通过调节阀门来进行，
而往复泵的流量调节则是通过来进行；
当离心泵入口处压力低于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，则会发生
现象；当流体为理想流体，叶轮为理想叶轮时，流体通过叶轮所获得的能
量，称离心泵的扬程。
3．
某单级萃取过程中，若已知萃取液中溶质A的含量为y A′=0.6（质量分率，
下同）萃余液中原溶剂B的含量为x B′=0.8，则选择性系数β为；
4．
两流体通过换热器进行换热操作，已知热流体温度由80℃降至40℃，冷流体温度相应由20℃升至50℃，则此两流体的换热操作为操作
1。
化工原理-流体阻力实验报告(北京化工大学)
北京化工大学化工原理实验报告实验名称：流体阻力实验班级：化工1305班*名：***学号：********** 序号：11同组人：宋雅楠、陈一帆、陈骏设备型号：流体阻力-泵联合实验装置UPRSⅢ型-第4套实验日期：2015-11-27一、实验摘要首先，本实验使用UPRS Ⅲ型第4套实验设备，通过测量不同流速下水流经不锈钢管、镀锌管、层流管、突扩管、阀门的压头损失来测定不同管路、局部件的雷诺数与摩擦系数曲线。
确定了摩擦系数和局部阻力系数的变化规律和影响因素，验证在湍流区内λ与雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
该实验结果可为管路实际应用和工艺设计提供重要的参考。
结果，从实验数据分析可知，光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re 增大而减小，并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis 关系式：0.250.3163Re λ= 。
突然扩大管的局部阻力系数随Re 的变化而变化。
关键词：摩擦系数，局部阻力系数，雷诺数，相对粗糙度二、实验目的1、掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法：①测量湍流直管的阻力，确定摩擦阻力系数。
②测量湍流局部管道的阻力，确定摩擦阻力系数。
③测量层流直管的阻力，确定摩擦阻力系数。
2、验证在湍流区内摩擦阻力系数λ与雷诺数Re 以及相对粗糙度的关系。
3、将实验所得光滑管的λ-Re 曲线关系与Blasius 方程相比较。
三、实验原理1、 直管阻力不可压缩流体在圆形直管中做稳定流动时，由于黏性和涡流的作用会产生摩擦阻力（即直管阻力）；流体在流过突然扩大、弯头等管件时，由于流体运动的速度和方向突然变化，会产生局部阻力。
由于分子的流动过程的运动机理十分复杂，目前不能用理论方法来解决流体阻力的运算问题，必须通过实验研究来掌握其规律。
为了减少实验的工作量、化简工作难度、同时使实验的结果具有普遍的应用意义，应采用基于实验基础的量纲分析法来对直管阻力进行测量。
利用量纲分析的方法，结合实际工作经验，流体流动阻力与流体的性质、流体流经处的几何尺寸、流体的运动状态有关。
化工原理实验—流体流动阻力测定实验
化工原理实验报告—流体流动阻力测定实验班级： 031112班小组：第六组指导老师：刘慧仙组长：陈名组员：魏建武曹然实验时间： 2013年10月18日目录一、实验内容 (1)二、实验目的 (1)三、实验基本原理 (1)1.直管阻力 (1)2.局部阻力 (3)四、实验设计 (3)1.实验方案 (3)2.测试点及测试方法 (3)原始数据 (3)测试点 (4)测试方法 (4)3.控制点及调节方法 (4)4.实验装置和流程设计 (4)主要设备和部件 (4)实验装置流程图 (4)五、实验操作要点 (5)六、实验数据处理和结果讨论分析 (6)实验数据处理 (6)1.实验数据记录表 (6)2.流体直管阻力测定实验数据整理表 (7)3.流体局部阻力测定实验数据整理表 (8)4.计算示例。
(9)结果讨论分析 (10)七、思考题 (11)实验一流体流动阻力的测定实验一、实验内容1.测定流体在特定材质和的直管中流动时的阻力摩擦系数，并确定和之间的关系。
2.测定流体通过阀门时的局部阻力系数。
二、实验目的1.了解测定流体流动阻力摩擦系数的工程定义，掌握测定流体阻力的实验方法。
2.测定流体流径直管的摩擦阻力和流经管件或局部阻力，确定直管阻力摩擦系数与雷诺数之间的关系。
3.熟悉压差计和流量计的使用方法。
4.认识组成管路系统的各部件、阀门并了解其作用。
三、实验基本原理流体管路是由直管、管件（如三通、肘管、弯头）、阀门等部件组成。
流体在管路中流动时，由于黏性剪应力和涡流的作用，不可避免地要消耗一定的机械能，流体在直管中流动的机械能损失为直管阻力；而流体通过阀门、管件等部件时，因流动方向或流动截面的突然改变导致的机械能损失称为局部阻力。
在化工过程设计中，流体流动阻力的测定或计算，对于确定流体输送所需推动力的大小，例如泵的功率、液位或压差，选择适当的输送条件都有不可或缺的作用。
1.直管阻力流体在水平的均匀管道中稳定流动时，由截面1流动至截面2的阻力损失表现为压力的降低，即①由于流体分子在流动过程中的运动机理十分复杂，影响阻力损失的因素众多，目前尚不能完全用理论方法来解决流体阻力的计算问题，必须通过实验研究掌握其规律。
化工原理第二版下册
化工原理第二版下册化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涉及到化学工程领域的基本理论和知识，对于培养学生的工程思维和解决实际问题的能力具有重要意义。
本文将就化工原理第二版下册的内容进行介绍和解析，希望能够对学习化工原理的同学们有所帮助。
第一章，传质过程。
传质过程是化工过程中非常重要的一部分，它涉及到物质在不同相之间的传递和分布。
在本章中，我们将学习到各种传质过程的基本理论和计算方法，包括扩散、对流、质量传递系数等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的传质现象，并能够进行相应的传质计算和设计。
第二章，传热过程。
传热过程是化工过程中不可或缺的一部分，它涉及到热量在不同物质之间的传递和分布。
在本章中，我们将学习到各种传热过程的基本理论和计算方法，包括导热、对流、辐射传热等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的传热现象，并能够进行相应的传热计算和设计。
第三章，化工流程。
化工流程是化工工程中的核心内容，它涉及到物质在设备和管道中的流动和转化。
在本章中，我们将学习到各种化工流程的基本原理和计算方法，包括流体力学、动量平衡、能量平衡等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的流动现象，并能够进行相应的流程设计和优化。
第四章，化工反应工程。
化工反应工程是化工工程中的重要组成部分，它涉及到物质在化学反应中的转化和产物的选择。
在本章中，我们将学习到各种化工反应的基本原理和计算方法，包括反应动力学、反应速率、反应器设计等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的化学反应过程，并能够进行相应的反应工程设计和优化。
总结。
化工原理第二版下册涵盖了化工工程中的传质、传热、流程和反应等重要内容，通过学习本书，我们可以更好地掌握化工工程的基本理论和方法，为将来的工程实践打下坚实的基础。
希望同学们能够认真学习本书，并将所学知识运用到实际工程中，不断提高自己的专业能力和素质。
化工原理是一门综合性强、理论性强、实践性强的学科，希望同学们能够在学习过程中保持好奇心，不断探索和创新，为未来的化工工程事业做出更大的贡献。
化工原理(第二版)教学课件作者祁存谦、丁楠、吕树申编化工原理习题解答(第二版)(祁存谦)习题解
祁存谦丁楠吕树申化工原理》习题解答第1章流体流动流体输送第2章第沉降过滤3章传热第4章蒸发第5章第6章蒸馏第7章吸收第干燥9章第8章萃取第10 章流态化广州中山大学化工学院（510275 ）2008/09/28第1章流体流动1-1 .容器A 中气体的表压力为 60kPa ,容器B 中的气体的真空度为1.2 104Pa 。
试分 别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干 Pa 。
该处环境大气压等于标准大气压。
（答：A,160kPa ； B,88kPa ）解：取标准大气压为100kPa ，所以得到：P A 60 100 160kPa ； P B 100 12 88kPa 。
1-2 .某设备进、出口的表压分别为 求此设备进、出口的压力差为多少Pa 。
31流过密度为1150kg m ，流量为5000kg h 的冷冻盐水。
管隙间流着压力（绝压）为0 10.5MPa ,平均温度为0 C ,流量为160kg h 的气体。
标准状态下气体密度为311.2kg m ，试求气体和液体的流速分别为若干m s ?（答：U L 2.11m s 1 ； U g 5.69m s 1 ）-12kPa 和157kPa ，当地大气压为101.3kPa ，试 （答：-169kPa ）解：P P 进 P 出12 1571-3 .为了排除煤气管中的少量积水, 出，已知煤气压力为 1.02m ）10kPa （表压）。
169kPa 。
用如图示水封设备， 水由煤气管道上的垂直支管排 h 最小应为若干？问水封管插入液面下的深度 60mm 3.5mm 。
内管33.5 3.25 2 27mm , d外60 3.5 2 53mm ；对液体: Ul 对气体: m l / l 4 5000/3600d内21150 0.02724°R 1.2 0.5 1061R 1.01325 1052.11m s 15.92kg m解：d内U g V g m g / gA g2 2-0.0530.033543 21.32 10 m ,160/3600 1.32 10 3 5.92 1 5.69m s 。
化工原理课程设计(2013)
注意：（1）蒸汽冷凝走壳程，壳程为两相流，故 不计算。 （2）蒸汽冷凝传热系数 ，计算中壁温 需试差。
（1 ） 试算并初选设备规格 （2 ） 面积校核 （3） 流体力学计算。包括管程和壳程
五 原料泵的选择
• 1 确定输送系统的流量与压头; • 2 选择泵的类型与型号,列出该泵的各种性能参数 ; • 3 核算泵的轴功率 • 管径选择; • 各截面高度确定（尤其是进料口或高位槽高度）； • 阻力计算（注意应包括估算的预热器阻力）及通
号
57 开口 14 出人孔 56 开口 13 补强圈 55 开口 13 90 度无缝弯头 54 开口 13 接管 53 开口 13 法兰（凹） 52 开口 12 管嘴 51 开口 11 缠绕式垫片 50 开口 11 补强圈 49 开口 11 人孔 48 开口 101-2 61-3 补强圈 47 开口 101-2 61-3 接管 46 开口 101-2 法兰（凸） 45 开口 91-2 补强圈 44 开口 91-2 接管 43 开口 91-2 法兰（凹） 42 开口 8 补强圈 41 开口 8 接管 40 开口 8 法兰（凹） 39 开口 61-3 法兰（凹） 38 开口 5 补强圈 37 开口 5 接管 36 开口 5 法兰（凹） 35 开口 41-5 缠绕式垫片 34 开口 41-5 补强圈 33 开口 41-5 人孔 32 开口 31-27 管嘴 31 开口 2 补强圈 30 开口 2 接管 29 开口 2 法兰（凹） 28 开口 1 补强圈 27 开口 1 接管 26 开口 1 法兰（凹） 25 筋板 24 引出口 23 透气管 22 椭圆形封头 21 筒体 20 保温支持圈（Ⅰ） 19 锥段 18 防冲板 17 受液盘
过柏努利方程计算扬程。
化工原理课程设计 (2)(2013)
6、塔板负荷性能图；
7、辅助设备计算与选型（泵、再沸器及冷 凝器） 8、筛板塔的工艺设计计算结果总表 ； 9、筛板塔接管尺寸一览表 10、设计讨论 11、参考文献 12、附属图纸（理论板图解图、塔板负荷 性能图、塔板结构示意图及工艺流程图）
2013-6-24
四、精馏塔工艺设计
计算前先查出物性数据。
2013-6-24
4、塔板工艺尺寸计算
安定区
开孔区
受 液 区
降 液 管
溢流堰
2013-6-24
2013-6-24
2013-6-24
（1）溢流装置的设计
2013-6-24
液相负荷、塔径与液流型式的关系
液体流量L，m3/h 塔径D，mm U形流 单溢流 双溢流
1000 1400 2000 3000 4000 5000
7以下 9以下 11以下 11以下 11以下 11以下
45以下 70以下 90以下 110以下 110以下 110以下
90～160 110～200 110～230 110～250
2013-6-24
1) 出口堰（溢流堰）
(0.6 ~ 0.8) D
堰长
，单溢流
lW
(0.5 ~ 0.6) D
，双溢流
塔径标准化以后，应重新验算液沫夹带量，必要时在此先进 行塔径的调整，然后再决定塔板结构的参数，并进行其它各 项计算。
2013-6-24
塔有效高度：
H HD ( N p 2 S ) HT S H HF HB
' T
式中 HD——塔顶空间，m；
HB——塔底空间，m；
HT——塔板间距，m； HT’——开有人孔的塔板间距，m； HF——进料段高度，m； Np——实际塔板数； S——人孔数目（不包括塔顶空间和塔底空间的人孔）。
化工原理实验报告模板 (修复的)(1)
要测某管路的压降，即打开与其相连的测压管线上的测压切换阀，关闭其它管线上的阀门，则 压力传感器与倒 U 型压差计上测量的压降即为该管路上的压降。测压管的排气方法： ①打开 v3、v4、v5、v6,10-30 秒（层流实验时 30-60 秒）； ②关闭 v3、v4； ③打开 v7，将倒 U 型压差计中的水排净； ④关闭 v5、v6、v7； ⑤打开 v3、v4，使水进入倒 U 型压差计； ⑥关闭流量调节阀 17，此时若倒 U 型压差计中的差值为 0，则说明管线中的气已排净。 ⑦若只想用压力传感器测量压力不用倒 U 型压差计，可在排净系统中的气之后，关闭 v3、v4， 此时倒 U 型压差计的液位差将不随流量的变化而变化。
注释：d=0.022m
t=29℃ ρ =995.95kg/m3
球阀
l=1.5m
μ =0.801mPa.s
序号 1 2 3 4 5
Vs(m
3/h
)
压力 左（Pa ) 2950 3450 3700 3850 3910 t=39℃
右(Pa ) -2600 -1460 -550 250 820
流速(m/s ) u 3.80 3.55 3.30 3.03 2.78
wf P1 P2
影响阻力损失的因素十分复杂，目前尚不能完全用理论方法求解，必须通过实验研究其规律。 为了减少实验工作量，扩大实验结果的应用范围，可采用量纲分析法将各变量综合成准数关系 式。 影响阻力损失的诸因素有： 流体性质：密度 ρ ，粘度 μ ； 管路的几何尺寸：管径 d，管长 l，管壁绝对粗糙度 ε ； 流动条件：流速 u。 可表示为： P f d , l , , , u, 。
阻力系数平均值��� =（0.773+0.781+0.783+0.787+0.804）/5=0.786 阻力系数值 ξ =0.786 七、实验结果及讨论 1. 实 验 结 论 ①绘制出湍流时 Re 关系曲线；②计算出局部阻力系数； 2. 误 差 分 析 讨 论 ①给离心泵灌水排气时间不是很充足。②对倒 U 型压差计进行排气和调零时，压差计两端在带 压且零流量时的液位高度并不是完全相等。③每次改变流量后，流动并未彻底达到稳定，记下 了流量和压差读数。④测量仪器自身带来的误差。 八、思考题 1、本实验中的倒 U 型压差计的指示剂是何物？为什么选择它？ 答：指示剂是水，因为实验过程中 U 形管的液位经常变换,若使用其他指示液和很可能因为，液 位的较大波动甚至流动而影响实验流体,另外管道中流体就是水，选择水更加方便！ 2、本实验中，倒 U 型压差计一开始就排了气的，为什么在实验过程中还可以两边示数自由增 大或减小？ 答：液体在管道内流动的时候，由于直管阻力和局部阻力因素的影响，造成两边机械能不相等，
化工原理教案
上课日期
2015年 月 日
第 讲
章节
第一章 流体流动 第三节 流体流动现象
教学目的要求
了解流体在管内速度分布。掌握流动的型态及判据—雷诺实验及雷诺准数。
重点及处理方法
流体流动类型与雷诺数；讲解、动画
难点及处理方法
雷诺数；边界层的形成、发展与分离；讲解、示例
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容（详细内容见课件）
（3）陈敏恒等编.《化工原理》（下册）, 化学工业出版社, 1999.
教学后记
上课日期
2015年 月 日
第 讲
章节
第一章 流体流动第四节 管内流动的阻力
教学目的要求
掌握直管内的流动阻力损失，摩擦系数，迭代试差法。
重点及处理方法
摩擦因数及摩擦因数图、阻力计算；讲解、示例
难点及处理方法
量纲分析方法、迭代试差法；讲解
第三节 气体输送机械
教学目的要求
熟悉离心泵的特性曲线；了解离心泵的气蚀现象。掌握离心泵的安装高度；了解离心泵的流量调节方法，离心泵的类型及选择。了解往复泵的工作原理和操作，了解常用气体输送机械，了解往复压缩机的工作原理。
重点及处理方法
离心泵的特性曲线；离心泵的安装高度；离心泵的类型、2004
化工原理
陈敏恒
化学工业出版社、1999
授课教师
职称
院（部）
实践教师
职称
院（部）
辅导教师
职称
院（部）
上课日期
2015年 月 日
第 讲
章节
绪论 第一章 流体流动 第一节流体静止的基本方程
教学目的要求
熟悉化工研究对象、研究方法、本课程特点、知识结构、学习方法。掌握混合物密度的求法。
化工原理吸收
表明 ： 塔内任一截面的气相组成Y与液相组成X之间成直线 关系，直线的斜率为L/G。
2013-8-15
T（X2、Y2）代表塔顶状态， B（X1、Y1）代表塔底状态。
TB是操作线，其上任一点代表塔内某一截面的气、液组成。
2013-8-15
并流吸收塔的操作线：
L L Y X ( X 1 Y1 ) G G
Lmin
Y1 Y2 G X1 X 2
2013-8-15
计算法 适用条件：平衡线符合亨利定律，可用 Y * mX 表示
L Y1 Y2 ( ) min Y1 G X2 m
Lmin
Y1 Y2 G Y1 X2 m
2013-8-15
例：在填料吸收塔内，用清水逆流吸收磺化反应产生的SO2
2013-8-15
最小液气比的求法
图解法
•正常的平衡线
L Y1 Y2 ( ) min * G X1 X 2
与最小液气比对应的吸收剂 用量为最小吸收剂用量Lmin
Lmin
Y1 Y2 G * X1 X 2
2013-8-15
•平衡线为上凸形时
L Y1 Y2 ( ) min G X1 X 2
*
mG m ——解吸因数。平衡线斜率和操作线斜率的比值 S L L 无因次。S愈大，解吸愈易进行。 G L 1 L G A ——吸收因数 S mG m 2013-8-15
2013-8-15
分析 ：
N OG
1 Y1 Y2 ln[( 1 S ) S] * 1 S Y2 Y2
2013-8-15
Y2 Y2
*
N OG
Y1 Y2
2013-2014化工原理(II)(期中试卷答案)
一、填空题（每空0.5分，共23分）1．吸收操作中，对溶解度很大的气体属 气膜 控制，对难溶气体则属 液膜 控制。
2．吸收是根据气相中各组分在液相中 溶解度 的差异而使实现气相中各组分达到 分离的单元操作。
一般情况下气体的溶解度随温度的升高而 降低 。
3．一维稳定的分子扩散有 等摩尔相互扩散 和 单向扩散 等两种扩散。
在同样的扩散条件下 单向扩散 的扩散通量更大。
4．传质过程通常是在塔式设备中进行的，一般情况下吸收在 填料 塔中进行；而精馏一般在 板式 塔中进行。
5．要改变传质方向，如变脱吸为吸收，可以：提高操作压力，目的是 提高气相中气相分压 ；降低操作温度，目的是 降低与液相相平衡的气相分压 。
6．吸收因数A 和脱吸因数S 是吸收塔的一个重要的操作参数，A 越大，可以 增大 吸收程度。
在吸收程度一定的情况下，S 越小，气相总传质单元数N OG 减小 。
7．液膜控制的吸收过程，① 液相 分推动力几乎等于总推动力；② 气相 分阻力在总阻力中所占比例很小。
8．在760mmHg 下，20℃时氨在水中的溶解度为15kg NH 3/1000kg H 2O ，NH 3的平衡 分压为17mmHg ，则此时NH 3的溶解度系数H= 0.389 31kmolm kpa --，亨利系数E= 143kPa ，相平衡常数m= 1.41 。
9．在填料塔内用清水吸收空气中98%的氨，氨初含量为3%（体积%）。
平衡关系y=1.75x，出塔水溶液中的氨浓度为饱和浓度的70%，则吸收塔中的最小液气比= 1.72 ，塔底的出来的溶液浓度x b= 0.012 。
10．漂流因子表示式为p/p Bm，它反映总体流动对单向分子扩散的影响。
当混合气体中组分A的浓度很低时，漂流因子接近1。
当A浓度很高时，漂流因子大于1。
11．若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为难溶气体。
在吸收操作中提高压力和降低温度可提高气体的溶解度，有利于吸收。
2化工原理2013——2015教程
化工原理(含实验)试题
注意事项
1、答案必须写在答题纸上，写在试题上均不给分。 2、答题时可不抄题，但必须写清题号。 3、答题必须用蓝、黑墨水笔或圆珠笔，用红色笔或铅笔均不给分。
一、填空题 (每空 1 分，共计 40 分)
1、粘度的物理意义为
。
2、如图所示的分支管路，当阀 A 关小时，
物料，并且直接获得粉状产品的
干燥装置。
22、一定湿度H的气体，当总压P加大时，露点温度td
度t升高时，则td
。
23、判断正误：
；而当气体温
（1）萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点 M 位于溶解度曲线之上方区。
（）
（2）单级（理论）萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若
用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，所得萃余相浓度将减少。 （ ）
25×2.5mm，其中130℃的饱和水蒸汽在壳程冷凝来加热管内的某种溶液，溶 液的初始温度为20℃，平均比热容为4.18 kJ/(kg·K)。换热器新投入使用时现 场中测得：当溶液流量为6.8×104kg/h时，可将其加热到80℃；当溶液流量增 加50%时，可将其加热到73.5℃。设流体在管内为湍流流动，换热管壁阻忽 略不计，溶液的物性参数为常数。试求：
分支点压力 po 将
, 分支管流量 qVB
将
，总管流量 qV 将
。
3、用离心泵将敞口贮槽中的水送至一密闭高
压高位槽中。现改为输送密度大于水的某种液体，
若其它条件不变，为保证原输送量，则泵出口阀门
的开度应
。
A
O
B
A 一、2 题 附图
A
4、离心通风机的全风压是指
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注意事项 1、答案必须写在答题纸上，写在试题上均不给分。 2、答题时可不抄题，但必须写清题号。 3、答题必须用蓝、黑墨水笔或圆珠笔，用红色笔或铅笔均不给分。 一、填空题 (每空 1 分，共计 40 分) 1、粘度的物理意义为 2、如图所示的分支管路，当阀 A 关小时， 分支点压力 po 将 , 分支管流量 qVB 将 ，总管流量 qV 将 。 3、用离心泵将敞口贮槽中的水送至一密闭高 压高位槽中。现改为输送密度大于水的某种液体， 若其它条件不变， 为保证原输送量， 则泵出口阀门 的开度应 。
U
kg/(m h)
2
5.00
0.015
பைடு நூலகம்
0.30
X kg 水/kg 绝干料
六题 附图
七、实验题 (10 分) 利用一套管式换热器， 测定空气-水蒸汽换热系统中空气的对流给热系数， 并获得流体在管内强制湍流的对流给热准数关联式。 （1）说明需测量哪些数据，画出实验装置示意图，并在图上标出主要 测量点；
D , xD
蒸汽采用全凝器，馏出液组成为 0.98。塔上部侧 D1, xD1 线产品为饱和液体， 其中易挥发组分的收率为 1/3， F , xF 且其组成为 0.90。釜液组成为 0.03。物系在操作 条件下的相对挥发度为 2.5，设最佳位置进料。试 求： W, xW （1）塔顶、塔底及侧线抽出产品的流量； （2） 用公式等说明最小回流比出现在精馏塔何处， 四题 附图 并计算出最小回流比； （3）若操作回流比为最小回流比的 2.15 倍，写出塔顶与侧线间以及侧线与 进料间的操作线方程。 五、计算题 (24 分) 在一塔径为 1m 的常压逆流填料塔中用清水吸收某可溶组分，混合 气体溶质含量为 0.05 （摩尔分数， 下同） ， 已知混合气的处理量为 2800m 3 /h （标准状态），操作条件下的平衡关系为 y*=1.2 x ，气相总体积传质系数 为 180kmol/（ m 3 .h ），吸收剂用量为最小用量的 1.5 倍，气体出塔溶质含 量为 0.01，吸收过程为气膜控制。试求： （ 1）吸收剂出塔浓度； （ 2）完成上述任务所需的填料层高度； （ 3 ）现为提高溶质的吸收率，另加一个完全相同的塔，计算在两种流 体入口组成、流量及操作条件不变的前提下，采用如图（a）和（b）组合流 程时的吸收率各为多少？并画出两种组合流程时的吸收操作线。
11、 一包有石棉泥保温层的高温管道， 当石棉泥受潮后， 其保温效果将变
13、在列管式换热器中安排流体的流程时，一般原则为具有腐蚀性、高压的流体 ，被冷却的流体走 14 、对一定操作条件下的填料吸收塔，若增加填料层高度，则填料塔的 HOG 将 第 7 页 共 6 页
___________，NOG 将___________。 15、对于某吸收塔，若所用操作液气比小于设计时的最小液气比，则其操作时的吸 收率将_________该塔原设计的吸收率。若吸收剂入塔浓度降低，其他操作条件不变， 则吸收率将__________ 、出口液相浓度将___________。 16、精馏塔操作时，若增大系统压强，则其相对挥发度将 ________，塔顶温度将 _______，塔釜温度将__________。 17 、 精 馏 塔 的 塔 顶 温 度 总 是 ________ 塔 底 温 度 ， 其 原 因 之 一 ______________________________；原因之二_____________________________。 18、板式塔中液面落差△ 表示____________________________________________。 为了减少液面落差， 设计时可采取措施： ______________________________________。 19、设计填料塔时，空塔气速一般取____________气速的 5080％，取该气速的原 因是_______________________________________。 20、判断正误： （1）已知物料的临界含水量为 0.2kg 水/ kg 绝干料，空气的干球温度为 t，湿球温 度为 tW，现将该物料自初始含水量 X1=0.45 kg 水/ kg 绝干料干燥至 X2=0.1 kg 水/ kg 绝 干料, 则在干燥终了时物料表面温度 tm= t。 （2）选择性系数 β＝∞存在于 B-S 完全不互溶物系中。 （3）进行萃取操作时应使分配系数大于 1。 作温度，B-S 互溶度增大。 度。 二、计算题 (22 分) 在一定的转速下，某离心泵在输送范围内的特
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Δ/Δq=3740q+200 (式中—s, q—m3/m2)，则过滤常数 K= ，过 滤介质的当量滤液量 qe = （注明单位）。 11、 在无相变强制对流传热过程中， 热阻主要集中在 ； 在蒸汽冷凝传热过程中，热阻主要集中在 。 12、列管换热器制成多管程的目的是 ； 壳程设置折流挡板的目的是 。 13、设备保温层外包一层表面 、颜色 的金属，可使设备 的热损失减少。 14、等板高度定义为 。 15、某连续精馏塔，进料状态 q=1，D/F=0.5（摩尔流率比）， x F 0.4 (摩 尔分率)，回流比 R=2，且知提馏段操作线方程的截距为零，则提馏段操作线 的斜率 L / V ，馏出液 xD=。 16、在连续精馏塔中进行全回流操作，已测得相邻实际塔板上液相组成 分别为 x n1 0.7 、 xn 0.5 （均为易挥发组份摩尔分率）。已知操作条件下相 对挥发度为 3， 则 y n ， 第 n 板的液相单板效率 Em L 。 17、 影响板式塔液沫夹带量的主要设计尺寸是 和 。 18、在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比愈大，则所需 理论级数愈 ；当溶剂比为最小值时，理论级数为 。 19、在 B-S 部分互溶物系中加入溶质 A 组分，将使 B-S 互溶度 。 恰当降低操作温度，B-S 互溶度 。 20、在萃取设备中，分散相的形成可借助 的作用来 达到。 21、喷雾干燥器是一种处理 物料，并且直接获得粉状产品的 干燥装置。 22、一定湿度H的气体，当总压P加大时，露点温度td ；而当气体温 度t升高时，则td 。 23、判断正误： （1）萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点 M 位于溶解度曲线之上方区。 （ ） （2）单级（理论）萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若 用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，所得萃余相浓度将减少。 （ ）
3、流体在圆形直管中定态流动，若管径一定而将流量增大一倍，则层流时能量损 4、用转子流量计测量流体的流量，当流量增加一倍时，转子流量计的能量损失为 5、现用齿轮泵输送某种液体，采用旁路调节方式。若将旁路阀关小，而其它条件 保持不变，则齿轮泵提供的压头将 6、降尘室的生产能力随含尘气体温度的升高而
9、当洗涤压差与过滤终了时压差相同，洗液黏度与滤液黏度相近时，叶滤机的洗 涤速率与过滤终了时过滤速率的比值为 10、聚式流化床的两种不正常操作现象分别是 原因是 12、在大容积沸腾时，应控制操作在 随温度差的增加而 走
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（1） 两种工况下的总传热系数； （2） 原流量下溶液及水蒸汽冷凝的对流给热系数； （3） 若该换热器使用一年后，由于溶液结垢，在原流量下其出口温度 只能达到75℃，计算污垢热阻值。 四、计算题 (20 分) 如图所示的苯和甲苯混合液精馏塔，原料流 量为 100kmol/h， 进料组成为 0.50 （易挥发组分的 摩尔分率，下同），进料为饱和液体状态，塔顶
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（3）在精馏塔设计中，若 xF、xD、R、q、xW 相同，则直接蒸汽加热与间接
D D 蒸汽加热相比，NT,间大于 NT,直； 小于 。 F 间
F 直
（
）
（4） 湿球温度是大量空气与少量水在绝热条件下充分接触时所达到的平衡 温度。 （ ） （ 5 ）在单级萃取操作中 B-S 部分互溶，用纯溶剂萃取，已知萃取相浓度 （ ） y A y B 11 5 ，萃余相浓度 x A x B 1 3 ，则选择性系数 为 6.6。 二、计算题 (24 分) 如图所示，用压缩空气将密度 为 1100kg/m3 的碱液自低位槽送到 高位槽中，两槽液位恒定。管路中 p1 装有一个孔板流量计和一个截止阀。 已知管子规格为57× 3.5mm， 直管与 局部阻力当量长度（不包括截止阀） 的总和为 50m。孔板流量计的流量 系数为 0.65，孔径为 30mm。截止阀 某一开度时， 测得 R 0.21m, H 0.1m ，
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L xa
' L xa ya
L xa
L 2
L 2
L 2
‘ ‘ ’ y a
‘ ‘ ’ y a
yc
'' ya
G 2
G 2
G yb (a) 串联
五题 附图
G yb (b) 串、并联
G yb
六、计算题 (12 分) 50kg 某物料在恒定干燥条件下进行 干燥，物料的初始含水量 50%（湿基）， 与干燥介质（空气）接触的面积为 2m2。 由实验测得的干燥速率曲线如图所示。 试 求： （1） 除去物料中 24kg 水所需的干燥时间 为多少小时； （2）将空气的质量流速 G 增大 1 倍 ， 若临界湿含量不变， 则干燥时间缩短为多 少？(空气的对流给热系数 G 0.8 )
。
A O A B A
一、 2 题 附图
4、离心通风机的全风压是指 。 5、含尘气体通过长为 4m、宽为 3m、高为 1m 的除尘室，已知颗粒的沉 降速度为 0.03m/s，则该除尘室的生产能力为 m3/s。 6、在长为 L、高为 H 的降尘室中，颗粒的沉降速度为 ut，气体通过降尘 室的水平流速为 u，则理论上颗粒能在降尘室内被 100%分离的必要条件是 。 7、 从某焙烧炉出来的含尘气体， 依次经过一台降尘室和一台旋风分离器 进行除尘。若气体流量增加，则降尘室的除尘效率 ，旋风分离器的 除尘效率 。 8、 恒压过滤时， 恒压过滤方程式表明滤液体积与过滤时间的关系曲线为 形状。 9、当洗涤压差与过滤终了时压差相同，洗液粘度与滤液粘度相近时，板 框过滤机的洗涤速率(dV/d)W 为过滤终了时速率(dV/d)F 的 倍。 10、 恒压过滤实验中， 测得过滤时间与单位面积滤液量 q 之间的关系为：