化工原理习题答案(第七章)
化工原理习题答案(第七章)
第7章 吸收7-1.g 100水中溶解31gNH ,从手册查得C 200时3NH 的平衡分压为86.6Pa 9,在此浓度以内服从亨利定律。
试求溶解度系数H 〔单位为13kPa m kmol --⋅⋅〕和相平衡常数m ,总压力为kPa 100。
〔答:13kPa m 0.59kmol--⋅⋅=H , 0.943m =〕 解:3m kmol 582.01000101171-⋅==c , 31m Pa mol 59.09866.0582.0--⋅⋅===Pe c H , 0099.03.1011007604.7==e y , 0105.018100171171=+=x , 943.00105.00099.0===x y m e 。
7-2.C 100时氧在水中的溶解度的表达式x p 6*10313.3⨯=,式中*p 为氧在气相中的平衡分压,kPa ;x 为溶液中氧的摩尔分数。
空气中氧的体积分数为%21,试求总压为kPa 101时,每3m 水中可溶解多少g 氧?〔答:3m g 4.11-⋅ ,或3m 0.35mol -⋅ 〕 解:kPa 3.213.10121.0=⨯=Pe ,6661042.610313.33.2110313.3-⨯=⨯=⨯=Pe x , 36m g 4.11100018321042.6--⋅=⨯⨯⨯=c 。
7-3.用清水吸收混合气中的 3NH ,进入常压吸收塔的气体含3NH 体积分数为%6,吸收后气体含3NH 体积分数为%4.0,出口溶液的摩尔比为13kmol kmol 012.0-⋅NH 水。
此物系的平衡关系为X Y 52.2=*。
气液逆流流动,试求塔顶、塔底处气相推动力各为多少?〔答:顶00402.02=ΔY ,底034.01=ΔY 〕 解:064.006.0106.01111=-=-=y y Y ,0402.0004.01004.01222=-=-=y y Y , 塔底:03024.0012.052.252.2=⨯==X Y e ,塔顶:0052.252.2=⨯==X Y e ,塔顶气相推动力00402.02=∆Y ,塔底气相推动力034.003024.0064.01,11=-=-=∆e Y Y Y 。
《化工原理》课后习题答案
第一章绪论习题1.热空气与冷水间的总传热系数K值约为42.99k c a l/(m2・h・℃),试从基本单位换算开始,将K值的单位改为W/(m2・℃)。
[答案:K=50M(m2・C)]。
解:从附录查出:1k c a l=1.1622×10-3K W·h=1.1622W·h所以:K=42.99K c a l/(m2·h·℃)=42.99K c a l/(m2·h·℃)×(1.1622W·h/1k c a l)=50w/(m2·℃)。
2.密度ρ是单位体积物质具有的质量。
在以下两种单位制中,物质密度的单位分别为:S I k g/m2;米制重力单位为:k g f.s2/m4;常温下水的密度为1000k g/m3,试从基本单位换算开始,将该值换算为米制重力单位的数值。
〔答案:p=101.9k g f/s2/m4〕解:从附录查出:1k g f=9.80665k g·m/s2,所以1000k g/m3=1000k g/m3×[1k g f/(9.80665k g·m/s2)]=101.9k g f·s2/m4.3.甲烷的饱和蒸气压与温度的关系符合下列经验公式:今需将式中p的单位改为P a,温度单位改为K,试对该式加以变换。
〔答案:〕从附录查出:1m m H g=133.32P a,1℃=K-273.3。
则新旧单位的关系为:P=P’/133.32;t=T-273.3。
代入原式得:l g(P’/133.32)=6.421-352/(T-273.3+261);化简得l g P=8.546-3.52/(T-12.3).4.将A、B、C、D四种组分各为0.25(摩尔分数,下同)的某混合溶液,以1000m o l/h 的流量送入精馏塔内分离,得到塔顶与塔釜两股产品,进料中全部A组分、96%B组分及4%C组分存于塔顶产品中,全部D组分存于塔釜产品中。
化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答
第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ,温度25℃时,1000克水中含二氧化硫50克,在此浓度范围内亨利定律适用,通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa , 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。
(溶液密度近似取为1000kg/m 3)解:溶质在液相中的摩尔分数:50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压:*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数:634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收,含硫化氢的混合气进口浓度为5%(质量分数),求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。
已知塔内温度为20℃,压强为1.52×105 Pa ,亨利系数E 为48.9MPa 。
解:相平衡常数为:6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度:15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度,在出口处气液相达平衡,即:41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程,计算其推动力的大小,并在x - y 图上表示。
(1)含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为101.3kPa ,T=15℃,已知15℃时,NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ;(2)气液组成及温度同(1),总压达200kPa (绝对压强)。
解:(1)相平衡常数为:51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >,所以该过程是吸收过程。
化工原理-2-第七章-质量传递基础
Fout N A dN A(由于存在反应过程扩散通量不再为常数);
Fr rA dz ;
Fb 0(设过程为稳定过程)。
N A N A dN A kCAdz
dN A dz
kCA
而:N A J A xA N A N B ,因为 xA 0,则:
在半径为r处取厚度为dr的球壳,由于是稳定扩散,球壳中无A
的累积,故进入r球面的A的摩尔流量和离开r+dr球面的摩尔流
量相等,记为mA,即:
NA
mA
4r 2
显然这是个单向扩散过程:
NA
CDAB 1 yA
dy A dr
mA CDAB dyA
4r 2 1 y A dr
变量分离,然后两边积分:
式中:(-rA)为单位时间单位催化剂表面组分A反应掉的量, kmol/m2.s;k为一级反应速率常数,m/s。
由于扩散与反应为串联过程,则: rA N A
则在催化剂表面处:N A kCA kCyA2
将上式代入一般式,得:
NA
CD AB
1 ln
1
y A1 NA
kC
由于边界上存在化学反应,往往存在如下关系:
z1, y A y A1 z2 , yA yA2
A
NB
CD AB
dy A 1 yA
最后得:
NA
CDAB ln 1 y A1 z2 z1 1 y A2
CD AB
ln 1 y A1 1 yA2
式中: z2 z1
化工原理杨祖荣章习题答案完美排
化工原理杨祖荣章习题答案完美排目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏·································(95)第七章固体干燥 (119)第三章传热1、某加热器外面包了一层厚为300mm 的绝缘材料,该材料的导热系数为(m℃),已测得该绝缘层外缘温度为30℃,距加热器外壁250mm 处为75℃,试求加热器外壁面温度为多少解:22321121λλb t t b t t AQ -=-= 2、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成;耐火砖b 1=230mm ,1= W/(m·℃) 绝热砖b 2=230mm ,2=(m·℃)建筑砖 b 3=240mm ,3=(m·℃)已知耐火砖内侧温度为1000℃,耐火砖与绝热砖界面处的温度为940℃,要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138℃,试求:(1)绝热层需几块绝热砖;(2)普通砖外侧温度为多少解:(1)b 2=230mm3、Φ50×5㎜的不锈钢管,导热系数λ1=16W/(m·K),外面包裹厚度为30mm 导热系数λ2=(m·K)的石棉保温层。
若钢习题3-3 附图管的内表面温度为623K,保温层外表面温度为373K,试求每米管长的热损失及钢管外表面的温度。
解:已知钢管的内半径mm 20252501=?-=r 钢管的外半径mm 252502==r 保温层的外半径mm 5530253=+=r 根据式(3-12a ),每米管长的热损失由于是定态热传导,故各层传导的热量应该相等,可得到钢管外表面的温度t 2。
化工原理第七章干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kPa ,(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓;(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ,求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p kPa =(1).06ϕ=,40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p kPa = 湿度 ..../ (067375)06220622002841013067375s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯.水干气焓 ()..1011882492I H t H =++(...)../= 10118800284402492002841133kJ kg +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p kPa = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===. 湿度 . (93)0622=062200629101393V V p H kg kg p p =⨯=--.水/干气 【7-2】空气的总压为101.33kPa ,干球温度为303K ,相对湿度%70ϕ=,试用计算式求空气的下列各参数:(1)湿度H ;(2)饱和湿度s H ;(3)露点d t ;(4)焓I ;(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p kPa t K ϕ====℃, (1) 30℃时,水的饱和蒸气压.4241s p kPa = 湿度 ...? (074241)062206220018810133074241s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯..水/干气(2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s s p H kg kg p p ==⨯=--.水/干气 (3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水/干气 .0622ss sp H p p =- (1013300188)2970622062200188s s s pH p kPa H ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃,故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃,水/干气时,空气的焓为()..1011882492H H t H =++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p kPa =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃,湿球温度为30℃,试计算湿空气的湿度与水汽分压。
化工原理课后习题答案
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4. 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1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)h= 0.418m6. 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。
化工原理知到章节答案智慧树2023年黑龙江科技大学
化工原理知到章节测试答案智慧树2023年最新黑龙江科技大学绪论单元测试1.干燥只遵循传热的基本规律,这种说法是。
()参考答案:错2.课程的实验研究方法也可以叫做半经验半理论的方法,这种说法是。
()参考答案:错3.单位米、厘米、英寸的量纲是相同的,这种说法是()。
()参考答案:对4.有一些物理量如长度、速度都是基本物理量,这种说法是()。
()参考答案:错5.物料衡算遵循质量守衡,这种说法是()。
()参考答案:对第一章测试1.流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用( )流量计测量。
参考答案:皮托管2.流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的( )项。
参考答案:静压能3.在完全湍流时阻力平方区,粗糙管的摩擦系数l数值( ).参考答案:取决于相对粗糙度4.孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时,其值( )。
参考答案:先减小,后保持为定值5.所谓稳态流动是指()。
参考答案:流体在流动过程中,其操作参数只是位置的函数,而不随时间变化6.管路设计的正确思路应( )。
参考答案:应选择适宜的流速,使设备费和操作费之和为最少7.内径为27mm的处来水管其设计输水能力宜为( )。
参考答案:2m3/h8.量纲(因次)分析法的主要依据是( )。
参考答案:因次和谐或因次一致性或量纲一次性方程9.水在圆形直管中作完全湍流时,当输送量、管长和管子的相对粗糙度不变,仅将其管径缩小一半,则阻力变为原来的()倍。
参考答案:3210.层流与湍流的本质区别是( )。
参考答案:层流无径向流动,而湍流有径向流动第二章测试1.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
参考答案:气缚现象2.离心泵的调节阀开大时,( )参考答案:泵出口的压力减小3.离心泵的扬程又称压头意指( )。
参考答案:离心泵对单位重量液体所提供的有效机械能4.离心泵的安装高度与( )。
参考答案:泵的结构无关5.离心泵的吸液高度与( )无关。
参考答案:当地大气压6.化工过程中常用的泵有:a.离心泵 b 往复泵 c 齿轮泵d 螺杆泵。
化工原理及实训智慧树知到课后章节答案2023年下山东工业职业学院
化工原理及实训智慧树知到课后章节答案2023年下山东工业职业学院山东工业职业学院第一章测试1.有关单元操作的叙述错误的是()。
答案:是化工生产过程的核心2.化工原理中的“三传”是指()。
答案:动量传递、质量传递、热量传递3.下列操作不属于单元操作的是()答案:氧化还原反应4.化工生产人员应坚持做到的“三检”是指()答案:自检、互检、专检5.职工的职业技能主要是指()。
答案:实际操作能力、业务处理能力、技术技能、相关的理论知识6.化工工艺流程图分为()和施工流程图。
答案:方案流程图7.PID图中,仪表功能代码TIC的T表示被测变量为()。
答案:温度8.PID图中仪表功能代码PIC表示为()。
答案:压力指示、控制9.PID图中,表示流量指示控制功能的仪表代码为()。
答案:FIC10.在工艺管道及仪表流程图中,设备是用()绘制的。
答案:细实线第二章测试1.离心泵的()又称扬程。
答案:压头2.离心泵装置中()的底阀的作用是防止启动前灌入的液体从泵内流出。
答案:吸入管路3.离心泵的工作点取决于( )。
答案:管路特性曲线和离心泵特性曲线4.当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为()。
答案:气体的密度太小5.离心泵调节阀的开度改变时,()。
答案:不会改变泵的特性曲线6.离心泵在以下()情况下应紧急停车答案:其余皆是7.停泵时首先缓慢关闭离心泵的()答案:出口阀8.通用离心泵的轴封采用()。
答案:填料密封9.Y型离心泵的型号中“Y”表示()。
答案:离心油泵10.下列几种叶轮中,()叶轮效率最高。
答案:闭式第三章测试1.液环式真空泵属于()真空泵。
答案:湿式2.液环式真空泵主要有()真空泵和纳西泵。
答案:水环3.液环真空泵工作空间不包括()。
答案:排水区4.液环式真空泵是有叶轮的()。
答案:容积泵5.液环真空泵和容积泵的主要差别在于液环真空泵必须依靠()来传递能量。
答案:工作介质6.液环式真空泵的工作液作用不包括()。
化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答
化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答(总18页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-第七章 吸 收7-1 总压 kPa ,温度25℃时,1000克水中含二氧化硫50克,在此浓度范围内亨利定律适用,通过实验测定其亨利系数E 为 MPa , 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。
(溶液密度近似取为1000kg/m 3)解:溶质在液相中的摩尔分数:50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压:*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数:634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收,含硫化氢的混合气进口浓度为5%(质量分数),求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。
已知塔内温度为20℃,压强为×105 Pa ,亨利系数E 为。
解:相平衡常数为:6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度:15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度,在出口处气液相达平衡,即:41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程,计算其推动力的大小,并在x - y 图上表示。
(1)含NO 2 (摩尔分率)的水溶液和含NO 2 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为,T=15℃,已知15℃时,NO 2水溶液的亨利系数E =×102 kPa ;(2)气液组成及温度同(1),总压达200kPa (绝对压强)。
解:(1)相平衡常数为:5131 1.6810Pa1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >,所以该过程是吸收过程。
化工原理(下)
第七章 传质与分离过程概论3. 在直径为0.012 m 、长度为0.35 m 的圆管中,CO 气体通过N 2进行稳态分子扩散。
管内N 2的温度为373 K ,总压为101.3 kPa ,管两端CO 的分压分别为70.0 kPa 和7.0 kPa ,试计算CO 的扩散通量。
解:设 A -CO ; B -N 2 查附录一得 s m 10318.024AB -⨯=D()31.3kPa kPa 703.101A1B1=-=-=p p p 总().3kPa 49kPa 0.73.101A2B2=-=-=p p p 总kPa 12.57kPa 3.313.94ln 3.313.94lnB1B2B1B2 BM =-=-=p p p p p8. 有一厚度为8 mm 、长度为800 mm 的萘板。
在萘板的上层表面上有大量的45 ℃的常压空气沿水平方向吹过。
在45 ℃下,萘的饱和蒸汽压为73.9 Pa ,固体萘的密度为1 152 kg/m 3,由有关公式计算得空气与萘板间的对流传质系数为0.016 5 m/s 。
试计算萘板厚度减薄5%所需要的时间。
解:由式(7-45)计算萘的传质通量,即() Ab Ai L A c c k N -= 式中Ab c 为空气主体中萘的浓度,因空气流量很大,故可认为0Ab =c ;Ai c 为萘板表面 处气相中萘的饱和浓度,可通过萘的饱和蒸气压计算,即3Ai 5Ai 73.9kmol/m 2.795108314318p c RT -===⨯⨯kmol / m 322L Ai Ab 57A ()0.0165(2.795100)kmol/(m s) 4.61210kmol/(m s)N k c c --=-=⨯⨯-⋅=⨯⋅设萘板表面积为S ,由于扩散所减薄的厚度为b ,物料衡算可得A A A Sb N M S ρθ=2.168h s 10806.7s 12810612.41152008.005.037A A A1=⨯=⨯⨯⨯⨯==-M N b ρθ第八章 气体吸收填空题试题——工业生产中的吸收操作以 流操作为主。
管国峰版化工原理课后习题答案第七章
管国峰版化⼯原理课后习题答案第七章第六章习题1)1)苯酚(C 6H 5OH )(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH )(B )的饱和蒸汽压数据为:试按总压P=75mmHg (绝压)计算该物系的“t —x —y ”数据。
此物系为理想物系。
分率)—,(解:mol y x Px p y p p p P x AA A BA BA 00=--=2)承第1题,利⽤各组数据,计算①在x=0⾄x=1范围内各点的相对挥发度αi ,取各αi 的算术平均值α,算出α对αi 的最⼤相对误差。
②以平均α作为常数代⼊平衡⽅程式算出各点的“y —x i ”关系,算出由此法得出各组y i 值的最⼤相对误差。
,计算结果如下:)(解:①iABipp/=α%46.1299.1299.1318.1318.1=-===∑最⼤误差niαα计,结果如下:按)()318.1112αααiii x x y -+=60.2385.0385.0384.0-?-=-3)已知⼄苯(A )与苯⼄烯(B )的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:式中p 0的单位是mmHg ,T 的单位是K 。
问:总压为60mmHg (绝压)时,A 与B 的沸点各为多少℃?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。
此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率?CK T T Ln B t p pC K T T Ln A t p pB BA A0007.6985.34272.63/57.33280193.16608.6195.33495.59/47.32790195.1660)1==∴--====∴--==)(的沸点为,算得的令)(的沸点为算得的,令解:mmHgpLnp KC t mmHg p AA 81.6895.5915.338/47.32790195.1615.33865602000=∴--====)(,)639.060557.081.68557.092.4881.6892.486092.4872.6315.338/57.33280193.1600=?==--==∴--=A A BB y x mmHg pLnp )(4)苯(A )和甲苯(B )混合液可作为理想溶液,其各纯组分的蒸汽压计算式为式中p 0的单位是mmHg ,t 的单位是℃。
化工原理(山东联盟-滨州学院)智慧树知到答案章节测试2023年
绪论单元测试1.单元操作属于化学过程。
A:对B:错答案:B2.遵循于动量传递过程的单元操作有()。
A:冷却B:干燥C:结晶D:流体输送答案:D3.遵循质量传递规律的单元操作是()。
A:过滤B:蒸发C:蒸馏D:气体输送答案:C4.遵循热量传递规律的单元操作是()。
A:冷凝B:蒸馏C:沉降D:固体流态化答案:A5.国际单位制中时间的单位是分钟。
()A:对B:错答案:B6.化工原理主要研究内容为化工生产中的各个单元操作的过程和设备。
A:对B:错答案:A7.萃取是一个典型的传质单元操作A:错B:对答案:B8.流体输送和沉降均属于动量传递过程。
A:对B:错答案:A9.化工生产是由不同的单元操作和化学反应过程组合而成。
A:对B:错答案:A10.传递过程是联系各单元操作的一条主线。
A:对B:错答案:A第一章测试1.表压与大气压、绝对压的正确关系是()。
A:表压=大气压+绝对压B:表压=绝对压-大气压C:表压=真空度+绝对压D:表压=大气压-绝对压答案:B2.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:既不随时间变、也不随位置变B:仅随时间变、不随位置变C:既随时间变、也随位置变D:仅随位置变,不随时间变答案:D3.流体流动产生阻力的根本原因是,因为流体流动()。
A:产生了内摩擦剪应力B:流体具有密度C:与管壁产生摩擦D:遇到了障碍物答案:A4.流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的()项。
A:位能B:总机械能C:静压能D:动能答案:C5.当输送流体的管径一定时,增大流体的流量,雷诺准数减少。
A:错B:对答案:A6.水在圆管内做层流流动,流速不变,若管径增加一倍,则阻力是原先的()倍。
A:4B:2C:1/2D:1/4答案:D7.理想流体在变径管路中作稳态连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力()。
A:增加B:无法判断C:减小D:不变答案:C8.计算管路系统中突然扩大和突然缩小的局部阻力时,速度值应取()。
化工原理1_7章习题答案解析
在1-1与2-2间列柏努利方程:
(a)
或 (b)
其中:z1=0;p1=0(表压);u1≈0
z2=7m;p2=20×103Pa(表压)
已知泵入口管的尺寸及碱液流速,可根据连续性方程计算泵出口管中碱液的流速:
m/s
ρ=1100kg/m3,ΣWf=40J/kg
第六章蒸馏···································································(95)
第七章固体干燥·······························································(119)
解:
混合液密度
3.某地区大气压力为101.3kPa,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa。若在大气压力为75 kPa的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?
解:
4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900kg/m3的液体。容器上方的压力表读数为42kPa,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m,其读数为58 kPa。试计算液面到下方测压口的距离。
简化:
12.一水平管由内径分别为33mm及47mm的两段直管组成,水在小管内以2.5m/s的速度流向大管,在接头两侧相距1m的1、2两截面处各接一测压管,已知两截面间的压头损失为70mmH2O,问两测压管中的水位哪一个高,相差多少?并作分析。
解:1、2两截面间列柏努利方程:
其中:
说明2截面处测压管中水位高。这是因为该处动能小,因而静压能高。
6.为测得某容器内的压力,采用如图所示的U形压力计,指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m3,h=0.8m,R=0.45m。试计算容器中液面上方的表压。
化工原理课后习题答案
1,解:(1) y =0.008 x = + y= 7.17 ⨯104 kmol 3 (3) y = = 9.875⨯10-5 kmol 3 2,解: y = 0.09 x = 0.05 y = 0.97x= 1.71⨯10-5 m 故 D G = s 1⨯ 21.52+ 20.12 粘度 (293K )μ = 1.005CP , 分子体积 V A = 3.7 + 24.6 = 28.3cm molD L = 7.4 ⨯10-8 (2.6 ⨯13)2 ⨯ 293 ()= 1.99 ⨯10-5 cm 2 s 或1.99 ⨯10-9 m 2s(96.2 +100.6)= 98.4 kN m 2 代入式P BM = ( )10 = - 0.24 ⨯10-48.314 ⨯ 295x (101.3 )(0.66 - 5.07) 5,解:查 25 C 水汽在空气中扩散系数为D = 0.256 cm s ⎛ T ⎫ 80 C 下 , D 2 = D 1 2 ⎪⎪ ⎛ 353 ⎫第七章 吸收* 10 10 17 10001718= 0.1047 m = * x = 0.008 0.01047= 0.764E = mp = 0.764 ⨯1.013⨯105 = 7.74 ⨯104PaH = C E = 55.5 7.74 ⨯104 m ⋅ Pa (2) P = 301.9KPa H,E 不变,则 m = E P = 7.74 ⨯104301.9 ⨯1030.2563 *5.9 ⨯103 301.9 ⨯103= 0.0195 x = 0.01047 m = y * x = 0.0195 0.01047= 1.862E = mp = 1.862 ⨯ 301.9 ⨯103 = 5.62 ⨯105PaH = C E = 55.5 5.62 ⨯105 m ⋅ Pa * y * = 0.97 ⨯ 0.05 = 0.0485 < y = 0.09 ∴吸收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。
化工原理 第七章 干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kP a ,(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓;(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ,求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p k P a =(1).06ϕ=,40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p k P a = 湿度..../ (0673750622)0622002841013067375ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯.水干气焓 ()..1011882492I H t H =++ (...)../= 10118800284402492002841133k J k g +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p k P a = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===.湿度. (93)0622=062200629101393V Vp H kg kgp p =⨯=--.水/干气【7-2】空气的总压为101.33kPa ,干球温度为303K ,相对湿度%70ϕ=,试用计算式求空气的下列各参数:(1)湿度H ;(2)饱和湿度s H ;(3)露点d t ;(4)焓I ;(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p k P a t K ϕ====℃, (1) 30℃时,水的饱和蒸气压.4241s p k P a = 湿度... (0742410622)06220018810133074241ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯..水/干气 (2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s sp H kg kgp p ==⨯=--.水/干气(3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水/干气.0622s s sp H p p =- (10133001882970622062200188)s s spH p kPaH ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃,故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃,水/干气时,空气的焓为()..1011882492H H t H=++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p k P a =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃,湿球温度为30℃,试计算湿空气的湿度与水汽分压。
化工原理课后习题答案
2.95/f w J kg=∑24.01Z m∆=528.67/e w J kg=第一章 流体流动1-1 339 kg1-2 (1)排出管路绝压为63411.8 Pa ,吸入管路绝压为255048.7 Pa ;(2)191636.9 Pa1-3 p A =7.16×103 Pa , p B =6.05×104 Pa1-4 h =0.418 m1-5 p =257 Pa1-6 R =0, p A =4.6×104 Pa , p B =5.96×104 Pa1-7 h =1.22 m1-8 36.46kg m ρ= 1-9 2.11u m s =液,25.13u m s =气1-10 (1) 1.06u m s =; (2)1d =40.8mm ,2d =57.7mm ;无缝钢管支管: 45 2.0mm mm φ⨯; 无缝钢管支管:60 1.0mm mm φ⨯1-11 q v =22.86 m 3/h1-12 50.78 kPa1-13 (1) Ne =2.31 kW ; (2) p B =6.2×104 Pa(表压)1-14 q m =1.63kg/s1-15 16倍1-16 p 真=56700 pa1-17 需加2个加压站1-18 (1)p A =9104 pa(表压) ; (2) q v=156 m 3/h1-19 (1)Re =1488,属于层流; (2)l=15 m1-201-211-22 1-23 (1) q v =88.5 m 3/h ; (2) p=3.30×104 Pa(表压)1-24 Ne =724 W1-25 q v =24.1323m h1-26 9.95 倍第二章流体输送机械2-1. 泵的扬程为34.6 m,效率为64%。
2-2. (1)14.8 m3/h;(2)13.5 m3/h2-3. 串联2-4. 不能正常操作,会发生汽蚀。
化工原理-第七章-蒸发要点
化工原理-第七章-蒸发一.选择题1.蒸发操作中,从溶液中汽化出来的蒸汽,常称为()。
BA. 生蒸汽;B. 二次蒸汽;C. 额外蒸汽2. 蒸发室内溶液的沸点()二次蒸汽的温度。
BA. 等于;B. 高于;C. 低于3. 在蒸发操作中,若使溶液在()下沸腾蒸发,可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差。
AA. 减压;B. 常压;C. 加压4. 在单效蒸发中,从溶液中蒸发1kg水,通常都需要()1kg的加热蒸汽。
CA. 等于;B. 小于;C. 不少于5. 蒸发器的有效温度差是指()。
AA. 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差;B. 加热蒸汽与二次蒸汽温度之差;C. 温度差损失6. 提高蒸发器生产强度的主要途径是增大()。
CA. 传热温度差;B. 加热蒸汽压力;C. 传热系数;D. 传热面积;7. 中央循环管式蒸发器属于()蒸发器。
AA. 自然循环;B. 强制循环;C. 膜式8. 蒸发热敏性而不易于结晶的溶液时,宜采用()蒸发器。
BA. 列文式;B. 膜式;C. 外加热式;D. 标准式9. 多效蒸发可以提高加热蒸汽的经济程度,所以多效蒸发的操作费用是随效数的增加而()。
AA. 减少;B. 增加;C. 不变10. 蒸发装置中,效数越多,温度差损失()。
BA. 越少;B. 越大;C. 不变11. 采用多效蒸发的目的是为了提高()。
BA. 完成液的浓度;B. 加热蒸汽经济程度;C. 生产能力12. 多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是用增加()换取的。
AA. 传热面积;B. 加热蒸汽压力;C. 传热系数13. 多效蒸发中,由于温度差损失的影响,效数越多,温度差损失越大,分配到每效的有效温度差就()。
AA. 越小;B. 越大;C. 不变14. ()加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大,致使后效的传热系数降低。
AA. 并流;B. 逆流;C. 平流15. 对热敏性及易生泡沫的稀溶液的蒸发,宜采用()蒸发器。
化工原理(上)(华东理工大学)智慧树知到答案章节测试2023年
绪论单元测试1.化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的过程工业。
A:对B:错答案:A2.化学工程学科的形成与发展经历了化工工艺学、单元操作和传递过程三阶段。
A:错B:对答案:B第一章测试1.A:CB:BC:AD:D答案:D2.如图1所示的定态流动系统,若AB段与CD段的管径、粗糙度和长度相同,两压差计的指示液均相同,则两压差计的读数关系为( )。
A:R1 < R2B:不能确定C:R1 = R2D:R1 > R2答案:C3.通常情况下,气体和液体的黏度依次随温度的升高而( )。
A:减小、增大B:增大、增大C:增大、减小D:减小、减小答案:C4.如图2所示,已知A、B两点压强pA = pB,则管中水的流向为( )。
A:向下流动B:静止C:向上流动D:不能确定答案:A5.敞口水槽的恒液位H、外界气压p0、底部出水管内径d等参数中,若忽略阻力损失,则出水速度u与( )有关。
A:仅dB:仅HC:仅p0D:H,p0,d答案:B第二章测试1.离心泵的扬程是指()。
A:实际的升扬高度B:泵的吸上高度C:液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高D:单位重量液体通过泵的能量答案:D2.离心泵的扬程是( )。
A:单位重量液体出泵和进泵的机械能差值B:泵的吸液高度C:实际的升扬高度D:液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度答案:A3.离心泵启动以前必须充满液体是为了防止发生( )。
A:汽蚀现象B:气缚现象C:开机流量过大烧毁电D:汽化现象答案:B4.离心泵的入口一般不安装阀门,如果对已经安装的阀门操作不当可能引起( )。
A:流量过大烧毁电机B:气缚现象C:汽蚀现象D:汽化现象答案:C5.离心泵效率最高的点称为( )。
A:工作点B:最大轴功率点C:设计点D:操作点答案:C第三章测试1.搅拌器具有的两种功能是产生总体流动和强剪切。
A:错B:对答案:B2.搅拌效果均可采用调匀度进行评价。
A:错B:对答案:A3.旋桨式搅拌器具有大流量、高压头的特点。
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化工原理习题答案(第七章)第7章 吸收7-1.g 100水中溶解31gNH ,从手册查得C 200时3NH 的平衡分压为86.6Pa 9,在此浓度以内服从亨利定律。
试求溶解度系数H (单位为13kPa m kmol --⋅⋅)和相平衡常数m ,总压力为kPa 100。
(答:13k P a m 0.59k m o l --⋅⋅=H , 0.943m =)解:3m kmol 582.01000101171-⋅==c , 31m Pa mol 59.09866.0582.0--⋅⋅===Pe c H ,0099.03.1011007604.7==e y ,0105.018100171171=+=x ,943.00105.00099.0===x y m e 。
7-2.C 100时氧在水中的溶解度的表达式x p 6*10313.3⨯=,式中*p 为氧在气相中的平衡分压,kPa ;x 为溶液中氧的摩尔分数。
空气中氧的体积分数为%21,试求总压为kPa 101时,每3m 水中可溶解多少g 氧?(答:3m g 4.11-⋅ ,或3m 0.35m o l-⋅ ) 解:kPa 3.213.10121.0=⨯=Pe ,6661042.610313.33.2110313.3-⨯=⨯=⨯=Pe x ,36m g 4.11100018321042.6--⋅=⨯⨯⨯=c 。
7-3.用清水吸收混合气中的 3NH ,进入常压吸收塔的气体含3NH 体积分数为%6,吸收后气体含3NH 体积分数为%4.0,出口溶液的摩尔比为13kmol kmol 012.0-⋅NH 水。
此物系的平衡关系为X Y 52.2=*。
气液逆流流动,试求塔顶、塔底处气相推动力各为多少?(答:顶00402.02=ΔY ,底034.01=ΔY)解:064.006.0106.01111=-=-=y y Y ,0402.0004.01004.01222=-=-=yy Y ,塔底:03024.0012.052.252.2=⨯==X Y e , 塔顶:0052.252.2=⨯==X Y e, 塔顶气相推动力00402.02=∆Y , 塔底气相推动力034.003024.0064.01,11=-=-=∆e Y Y Y 。
7-4.用水吸收空气中的甲醇蒸汽,在操作温度300K 下的溶解度系13kPa m 2kmol --⋅⋅=H ,传质系数112kPa h m 0.056kmol ---⋅⋅⋅=Gk ,3-112m km ol h m 0.075km ol ⋅⋅⋅⋅=--L k 。
求总传质系数GK 以及气相阻力在总阻力中所占的分数。
(答:11-2kPa h m 0.0408kmol --⋅⋅⋅=GK , 73.0)解:112kPa h m kmol 0408.0075.021056.011111---⋅⋅⋅=⨯+=+=LGGHK K K ,气相阻力所占分率: 73.0075.021056.01056.01=⨯+=η。
7-5.从矿石焙烧送出的气体,含体积分数2%9SO ,其余视为空气。
冷却后送入吸收塔,用水吸收其中所含2SO 的%95。
吸收塔的操作温度为C 300,压力为kPa 100。
每小时处理的炉气量为3m 1000(C 300、kPa 100时的体积流量),所用液气比为最小值的2.1倍。
求每小时的用水量和出塔时水溶液组成。
平衡关系数据为( 答:00206.0,h kg 3012011=⋅=-x L )解:099.009.0109.01111=-=-=y y Y , 00495.0099.0)95.01()1(12=⨯-=-=Y Y η,1h kmol 6.36)09.01(3032734.221000-⋅=-⨯=V , 进吸收塔2SO 的分压kPa 12.909.03.1013.1011=⨯==y P ,由平衡关系内插得溶液平衡浓度为()O H 100kg kgSO2877.02-1⋅,换算为摩尔比3,11047.218/10064/877.0-⨯==ex , 1.3800247.000495.0099.0,121min =-=-=⎪⎭⎫⎝⎛e x Y Y V L ,69.451.382.12.1min=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L ,11m i nm i nh kg 25100h mol 5.13941.386.36--⋅=⋅=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=V L V L ,1m i n hkg 30120251002.12.1-⋅=⨯==L L ,121x Y Y V L -=⇒32111006.269.4500495.0099.0-⨯=-=-=VL Y Y x 。
7-6.用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯,要求回收%99。
入塔的混合气中,含苯%2(摩尔分数)。
入塔的煤油中,含苯%02.0。
溶剂用量为最小用量的5.1倍,操作温度为C 500,压力为kPa 100。
平衡关系为X Y 36.0=*,总传质系数13s m km ol 015.0--⋅⋅=⋅a K Y 。
入塔气体的摩尔流量为12s m kmol 015.0--⋅⋅。
求填料层高度。
( 答:m 12=Z ) 解:02.01=y ,0002.0)99.01(02.02=-=y ,0002.02=x ,357.00002.036.002.00002.002.021,2121,21min=--=--=--=⎪⎭⎫ ⎝⎛xx y y X X Y Y V L e e , 536.0357.05.15.1min =⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L ,0371.00002.0)0002.002.0(536.01)(2211=+-=+-=x y y L V x ,672.0536.036.01===L mV A ,]1))(11ln[(1112221A mx y mx y A AN OG +----=12]672.0)0002.036.00002.00002.036.002.0)(672.01ln[(672.011=+⨯-⨯---=m1015.0015.0==Ω=ya OG K V H ,m 12112=⨯=⋅=OGOGN H H 。
7-7.在填料塔内用稀硫酸吸收空气中所含的3NH 。
溶液上方3NH 的分压为零(相平衡常数0m =)。
下列情况所用的气、液流速及其他操作条件都大致相同,总传质单元高度OGH 都可取为.5m 0。
试比较所需填料层高度有何不同。
混合气中含摩尔分数3%1NH ,要求回收%90。
混合气中含3%1NH ,要求回收%99。
混合气中含3%5NH ,要求回收%99。
作了上述比较之后,你对塔高与回收率的关系能获得什么概念?(答:(1)m 1=Z ;(2)m 25.2=Z ;(3)m 25.2=Z ) 解:⑴01.01=y ,00101.01.001.099.01.001.02=⨯+⨯=y ,1000101.001.02221==--mx y mx y ,01==LmVA , 查图得:2=OGN , m 125.0=⨯=⋅=OGOGN H Z ; ⑵01.01=y ,0001.001.001.02=⨯=y ,1000001.001.021==y y , 查图得:5.4=OGN , m 25.25.45.0=⨯=⋅=OGOGN H Z ; ⑶05.01=y ,000505.001.005.099.001.005.02=⨯+⨯=y , 99000505.005.021==yy ,查图得:5.4=OGN , m 25.25.45.0=⨯=⋅=OGOGN H Z 。
7-8.今有连续逆流操作的填料吸收塔,用清水吸收原料气中的甲醇。
已知处理气量为13h m 1000-⋅(操作状态),原料中含甲醇3m g 100-⋅,吸收后水中含甲醇量等于与进料气体中相平衡时浓度的%67。
设在常压、C 025下操作,吸收的平衡关系取为X Y 15.1=,甲醇回收率要求为%98,12h m km ol 5.0--⋅⋅=Yk ,塔内填料的比表面积为32m m 200-⋅=a 塔内气体的空塔气速为1s m 5.0-⋅。
试求:(1)水的用量为多少1h kg -⋅?(2)塔径;(3)传质单元高度OG H ;(4)传质单元数OGN ;(5)填料层高度。
(答:; m 686.0 ; m 84.0 ; h kg 11501==⋅=-OG H D L m1.6 ; 89.8==Z N OG )解:⑴07.04.22/132/1010031=⨯=-y ,∴0753.007.0107.01=-=Y ,312105.1)98.01(0753.0)1(-⨯=-⨯=-=ϕY Y ,0439.015.10753.067.067.0%671*11=⨯=⨯==m Y XX , 02=X ,11h kmol 38298273)07.01(4.22100025273273)1(4.221000-⋅=⨯-⨯==+⨯-⨯=y V ,68.100439.0105.10753.032121=-⨯-=--=-X X Y Y V L ,131h kg 1015.1h km ol 8.633868.168.1--⋅⨯=⋅=⨯==V L ;⑵13s m 36001000-⋅=sV ,1s m 5.0-⋅=u , ∴m 84.05.014.33600100044=⨯⨯⨯==u V D s π; ⑶m686.084.042005.0382=⨯⨯⨯=Ω=πa K V HY OG;⑷用解析法:]))(1ln[(112221L V m mXY mX Y L Vm LV mN OG+----=89.8]68.115.1)01015.100753.0)(68.115.11ln[(68.115.1113=+-⨯---=-;⑸m 1.689.8686.0=⨯=⋅=OGOGN H Z 。
7-9.直径为m 88.0的填料吸收塔内,装有拉西环填料,填料层高为m 6。
每小时处理3m 2000含%5丙酮与空气的原料气,操作条件为1个大气,C 025。
用清水作吸收剂,塔顶出口废气含丙酮%263.0(以上均为摩尔分数),出塔溶液中每千克含丙酮g 2.61,操作条件下的平衡关系为X Y 2=。
试计算:(1)气相总体积传质系数a K Y;(2)每小时可回收丙酮多少千克?(3)若将填料层加高m 3,又可以多回收多少千克丙酮?(答:1113h kg 56.6 , h kg 225 , h m km ol 8.176----⋅⋅⋅⋅=a K Y)解:塔截面积()222m 61.088.044===ππd S , 惰性气体量1h kmol 7.77)05.01(2982734.222000-⋅=-⨯=V , 526.005.0105.01=-=Y ,00263.000263.0100263.02=-=Y, 02=x ,0198.018/8.93858/2.6158/2.611=+=x , 0396.00198.021,=⨯=e y ,0412.00396.010396.01,=-=e Y,0114.00412.00526.01=-=∆Y ,00263.0000263.02=-=∆Y ,006.000263.00114.0ln 00263.00114.0ln2121=-=∆∆∆-∆=∆Y Y Y Y Y m ,1321h m kmol 8.176006.0661.0)00263.00526.0(7.77)(--⋅⋅=⨯⨯-=∆Ω-=∆=m m A Ya Y Z Y Y V Y Z N K ;丙酮回收量:1h kg 22508.58)00263.005.0(2982734.222000-⋅=⨯-⨯=m ,OG OG N H Z ⋅=,72.061.08.1767.77=⨯=Ω=Ya OG K V H , 33.872.06===OG OG H Z N ,418.000263.005.00198.02121=-=--=y y x x L V ,836.0418.02=⨯=LmV,增加填料层高度后,传质单元数变为5.1272.09===OGOGH Z N , 当5.12=OGN,836.0=LmV 时,从图上读得:4021=y y ,回收率:975.0025.01112121=-=-=-y yy y y, 原回收率:9474.005.000263.005.0121=-=-y y y ,可多回收丙酮量: ()1h kg 56.608.589474.0975.005.02982734.222000-⋅=⨯-⨯⨯⨯=∆m 。