化工原理答案-(2)

1、化工原理復習資料一、選擇題1、兩種不同的流體在進行熱交換時，在各種流向中，傳熱溫度 差最大的是（ ） 并流逆流錯流折流2、描述對流傳熱過程的基本規(guī)律 是（） 牛頓粘性定律傅立葉定律牛頓冷卻定律費克定律3、穩(wěn)定傳熱是指傳熱系統(tǒng)內各點的溫度（）既隨時間而變， 又隨位置而變只隨位置而變， 但不隨時間而變只隨時間而變， 但不隨位置而變既不隨時間而變， 又不隨位置而變4、表示流體的物理性質對傳熱膜系數(shù)系數(shù)的影響的準數(shù)是（）努塞爾特準數(shù)雷諾準數(shù)普蘭朗特準數(shù)格拉斯霍夫準數(shù)5、下列材料中導熱系數(shù)最小的物質應是（）金屬建筑材料氣體水6、總傳熱速率公式 0=中，的物理意義是（）器壁內外壁面的溫度差器壁兩側流體對數(shù)

2、平均溫度差流體進出口的溫度差器壁與流體的溫度差7 、 屬 于 液 液 傳 質 過 程 的 單 元 操 作是氣體的吸收結晶 ） 液體的萃取固體干燥與下列哪個因數(shù)溫度壓力 程的單元操8、液體中溶質的擴散系數(shù) 關（）物系的種類 溶質的濃度9、屬于氣固傳質過是（）固體干燥液體的萃取 結晶氣體的吸收10、混合物中某組分物質的量的與惰性組分物質的量的比值稱 為（）質量分數(shù)質量比摩爾分數(shù)摩爾比11 、 混 合 氣 體 中 溶 解 度 小 的 組 分 被 為（）吸收質惰性組分吸收劑溶12 、 描 述 分 子 擴 散 過 程 的 基 本 規(guī) 是（）亨利定律拉烏爾定律傅立葉定律費克定律13、屬于散裝（亂堆）填料的

3、 是（）格柵填料脈沖填料鮑爾環(huán)波紋填料14 、 在 吸 收 操 作 中 ， 吸 收 操 作 線 總 是 位 于 平 衡 線 的（）上方左下方重合線上右下方15、通常所討論的吸收操作中，當吸收劑用量趨于最小用量吸收推動力趨向最時（）回收率趨向最高大填料層高度趨向無操作最為經濟 窮大16、工業(yè)上最早使用的填料）是拉西環(huán)階梯環(huán)鮑爾環(huán)波紋填料17、在實際操作過程中，適宜的吸收劑用量為最小吸收劑用量的（） 1.151.5倍1.52倍1.12.0倍1.51.8倍18 、 下 列 溫 度 與 壓 強 改 變 對 吸 收 操 作 有 利 的是（）增大壓強，降低溫度增大壓強，提高溫度減小壓強，降低溫度減小壓強，

4、提高溫度19、在工業(yè)上所使用的下列填料中，性能最好是（）拉西環(huán) 階梯環(huán)波紋填料熱量傳遞操作熱質傳遞操作鮑爾環(huán)20、蒸餾操作屬于（ ）動量傳遞操作液相中重組分的濃質量傳遞操作為（ ）冷料飽和液體飽和蒸汽氣液混合料23、在二元混合液中，沸點低的組分稱為（ ）可揮發(fā)組分不揮發(fā)組分易揮發(fā)組分難揮發(fā)組分24 、 液 體部 分 汽 化的結 果21、要使液體混合物各組分得到較徹底的分離的操作方法是（）簡單蒸餾精餾水蒸汽蒸餾平衡蒸餾22、精餾塔進料時，若 1，則表明進料狀況是（）汽相中輕組分的濃度變大液相中輕組分的濃度變大汽相中輕組分的濃度變小度變小25、最適宜回流比應取最小回流比的() 1.11.5倍1.1

5、2.0倍 1.52.0 倍 1.52.5 倍26、精餾塔進料時，若 0.6 ，則表明進料狀況為() 冷液體飽和液體飽和蒸汽氣液混合料27、在精餾塔中，加料板以下的塔段(包括加料板)稱 為()精餾段混合段 提餾段進料段 二、判斷題1 、 氣 體 的 導 熱 系 數(shù) ， 隨 溫 度 的 升 高 而 減 小(?)2、在穩(wěn)態(tài)傳熱中，凡熱阻大處其溫差也大 (?)3、在相同條件下，采用逆流操作比采用并流操作所需傳熱面積 要小(?)4、定性溫度是指流體進、出口溫度的算術平均值(?)5 、 穩(wěn) 定 的 圓 筒 壁 傳 熱 過 程 ， 傳 熱 速 率 為 常數(shù)(?)6 、 換 熱 器 內 安 裝 折 流 擋 板

6、 是 為 了 增 大 傳 熱 溫 度差(? ) 7、板式塔屬于逐級接觸式設?)備(8、表面更新模型是最早提出的一種傳質模 型(?)要為渦流擴9 、 在 湍 流 中 心 內 的 傳 質 主質速率減 ?)散(?)10 、 “ 整 體 移 動 ” 使 傳小(11、填料塔的正常操作應該是氣體為分散相，液體為連續(xù)相(?)12、板式塔屬于逐級接觸設備(?)13 、在層流內層內的傳質主要為分子擴散.(?)14 、溶質滲透模型是最早提出的一種傳質模型.( ?)15、板式塔屬于有外加能量式設備?)16 、溶質從液相向氣相傳遞 ， 稱為吸收過程(?)17 、增大吸收劑的用量，操作線的斜率變小.(?)18、鮑爾環(huán)的

7、性能優(yōu)于拉西環(huán)(?)19、 增 大吸收劑用量會減小設備費用(?)20 、 亨 利 系 數(shù) E 值 愈 大 ， 表 示 該 氣 體 的 溶 解 度 愈 大(?)21 、 減 小 吸 收 劑 的 用 量 ， 操 作 費 用 變大(?)22、相 平 衡 常 數(shù) m 值 愈 大 ， 則 表 明 該 氣 體 的 溶 解 度 愈小(?)23、階梯環(huán)屬于散裝(亂堆)填料(?)24、相對揮發(fā)度a值越大，則表示此混合液越難分 離(?)25 、 餾 出 液 中 的 主 要 成 分 是 輕 組分(?)26 、當 回 流 比 增 大 時 ， 所 需 塔 板 數(shù) 減少(?)27 、 蒸 餾 分 離 的 依 據(jù) 是 混

8、合 物 中 各 組 分 的 溶 解 度 不同(?)28 、 精 餾 操 作 中 ， 在 塔 頂 可 得 到 純 輕 組 分(?)29 、 簡 單 蒸 餾 屬 于 不 穩(wěn) 定 操 作 過 程(?)三、名詞解釋題1、熱輻射物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象2、傳導傳熱溫度不同的物體直接接觸，由于自由電子的運 動或分子的運動而發(fā)生的熱交換現(xiàn)象3、分子擴散由于物質分子的熱運動而產生的擴散4、平衡分離過程借助分離媒介使均相混合系統(tǒng)變?yōu)閮上囿w 系，再以混合物中各組分在處于平衡的兩相中分配關系的差異為 依據(jù)而實現(xiàn)分離5、壁流填料塔中，液體在亂堆填料層中向下流動時，有偏 向塔壁流動的現(xiàn)象6、渦流擴散當流體流動

9、或攪拌時，由于流體的宏觀隨機運 動，使組分從高濃度向低濃度處移動的現(xiàn)象7、物質的量濃度單位體積溶液中所含溶質的物質的量8、物理吸收溶解的氣體與溶劑或溶劑中某種成分并不發(fā)生 任何化學反應的吸收過程9、理論塔板在其上氣、液兩相都充分混合，且傳熱和傳質 過程阻力均為 0 的理想化塔板10、吸收質吸收過程中 , 所用于吸收氣體混合物中某組分的液體稱為吸收劑 , 被吸收的物質11、飽和蒸氣壓一定的溫度下， 與同種物質的液態(tài) （ 或固態(tài) ） 處于平衡狀態(tài)的蒸汽所產生的壓強12、吸收尾氣利用能同尾氣反應的某種溶液進行化學吸收13、相對揮發(fā)度即溶液中易揮發(fā)組分的揮發(fā)度與難揮發(fā)組分 的揮發(fā)度之比四、簡答題1、簡

10、述折流和錯流平均溫度差的確定方法。2、為何在熱交換過程中要采用逆流操作？ 因為這是工藝要求，冷介質需要升溫，而熱介質需降溫：同時， 也是力學要求，加強對流減小阻力3、影響對流傳熱系數(shù)的因素有哪些？（1）對流運動成因和流動狀態(tài)；（ 2）流體的物理性質（隨種類、溫度和壓力而變化） ； （3）傳熱表面的形狀、尺寸和相對位置；（ 4）流體有無相變（如氣態(tài)與液態(tài)之間的轉化） 。4、選擇分離方法時應考慮的主要因素有哪些？ 最主要就是考慮能耗和經濟 ,精餾塔的數(shù)目 , 流程復雜的能耗就 比較高 , 再選擇塔數(shù)相近的進行模擬比較 , 模擬出具體能耗進行 比較 ,同時進行經濟分析5、傳質設備按所處理物系的相態(tài)可

11、分為哪幾類？ 氣（汽）液傳質設備；液液傳質設備 ; 氣固傳質設備；液固傳質設 備6、平衡分離過程分為哪幾種類型？7、簡述雙模模型的基本要點。（1）在相互接觸的氣液兩相間存在一個穩(wěn)定的相界面，界面兩 側各有一個很薄的停滯膜，即“氣膜”和“液膜” 。氣液兩相間 的傳質為通過兩停滯膜的分子擴散(2) 在氣膜、液膜以外的氣、液兩相主體中，由于流體的強烈 湍動，各處濃度均勻，無傳質阻力。(3) 在氣液相界面處，氣液兩相處于相平衡狀態(tài)，無傳質阻力。8、與板式塔相比，填料塔有何特點？流體阻力小 , 壓降小 結構簡單 常壓和低壓下，分離效率明顯優(yōu)于板式塔 易實現(xiàn)防腐措施9、簡述性能優(yōu)良的傳質設備應滿足的要求。

12、(1) 單位體積中，兩相的接觸面積應盡可能大，兩相分布均勻， 避免或抑制短路及返混；(2) 流體的通量大，單位設備體積的處理量大；(3) 流動阻力小，運轉時動力消耗低；(4) 操作彈性大，對物料的適應性強；(5) 結構簡單，造價低廉，操作調節(jié)方便，運行可靠安全10、為何吸收劑用量太多或太少都對吸收操作不利？ 太多，溶劑消耗、輸送及回收等操作費用增加。太少，所需填料 層高度太高，設備費增多。11、吸收操作在工業(yè)上有何用途？獲得產品 氣體混合物的分離 氣體凈化回收有價值組分12、氣液相平衡關系在吸收中有何作用？ 確定傳質過程的方向 確定傳質過程的推動力 確定吸收塔的吸收液及尾氣的極限濃度13、什么

13、是全回流？全回流操作時有何特點？ 冷凝后的液體全部回流至塔內 精餾段操作線，提鎦段操作線，對角線三線重合。此時操作線 距平衡線最遠， 氣液兩相間傳質推動力最大， 所需理論板數(shù)最少14、簡述圖解法求解理論塔板數(shù)的具體步驟。在直角坐標紙上繪出待分離的雙組分混合物在操作壓強下的平衡曲線，并作出對角線。依照前面介紹的方法作精餾段的操作線， q 線，提餾段操作線。 從 a 點開始，在精餾段操作線與平衡線之間作水平線及垂直線 構成直角梯級， 當梯級跨過 d 點時，則改在提餾段與平衡線之間 作直角梯級，直至梯級的水平線達到或跨過 b 點為止。 梯級數(shù)目減一即為所需理論板數(shù)。五、計算題1、 某平壁工業(yè)爐的耐火

14、磚厚度為0.213m，爐墻導熱系數(shù)X =1.03811。其外用導熱系數(shù)為 0.07 11的絕熱材料保溫。爐內壁溫度為980C ,絕熱層外壁溫度為38C,如允許最大熱損失量為9502。 求：（1）絕熱層的厚度；（2）耐火磚與絕熱層的分界處溫度。2、 在一列管換熱器中，用初溫為 30C的原油將重油由180C冷 卻到120C,已知重油和原油的流量分別為 1X 104（）和1.4 X 104（）。比熱容分別為2.18 （C）和1.93 （C），總傳熱系 數(shù)419 （2 hC），試分別計算并流和逆流時換熱器所需的傳 熱面積。3、為了測定套管式甲苯冷卻器的傳熱系數(shù)，測得實驗數(shù)據(jù)如下：冷卻器傳熱面積S= 2

15、.8m2，甲苯的流量=20001，由80C冷卻到 40C，甲苯的平均比熱為 1.84 11。冷卻水從20C升高到30C, 兩流體呈逆流流動， 求所測得的總傳熱系數(shù) K 為多少？若水的比 熱為 4.18 11，問水的流量為多少？ 4、 50X5的不銹鋼管，導熱系數(shù) 入1=16. C，管外包有厚 30 的石棉，其導熱系數(shù) 入2=0.22. C。若管內壁溫度為 600C,保 溫層外壁溫度為100C，試計算每米管長的熱損失。5、 在并流換熱器中，用水冷卻油。水的進出口溫度分別為15C 和40C，油的進出口溫度分別為 150C和100C，現(xiàn)因生產任務 要求油的出口溫度降至 80C，設油和水的流量、進口溫

16、度及物 性均不變。 若原換熱器的管長為 1米，試求將此換熱器的管長增 至若干米才能滿足要求？設換熱器的熱損失可忽略。6、在一吸收塔內用洗油逆流吸收煤氣中含苯蒸汽。入塔氣體中 苯的濃度為 0.03 （摩爾分數(shù)，下同），吸收操作條件下，平衡 關系為 Y* 0.125X ，吸收操作液氣比為 0.2444 ，進塔洗油中苯的 濃度為 0.007 ，出塔煤氣中苯的濃度降至 0.0015 ，氣相總傳質單 元高度為0.6m。試計算填料層的高度？7、用清水在常壓塔內吸收含 2 9%（）的氣體。溫度為20C，逆流 操作，處理量為1nl要求2的回收率為95%吸收劑用量為最小 吸收劑用量的 120%。求吸收后吸收液的濃度和吸收用水量。已 知操作條件下的氣液平衡關系為Y*=31.13X 。8、在常壓填料吸收塔中，用清水吸收廢氣中氨氣，廢氣流量為2500m3 （標準狀態(tài)下），其中氨氣濃度為 0.02（摩爾分率），要 求回收率不低于 98%，若水用量為 3.6m ，操作條件下平衡關 系為 Y* =1.2X （式中 X 為摩爾比），氣相總傳質單元高度為 0.7m ，試求：（1）塔低、塔頂推動力；（2）全塔對數(shù)平均推動力；（3）氣相總傳質單元數(shù)；（4）填料層高度。10、某苯 - 甲苯溶液中，苯占 50%（摩爾分數(shù)，下同） ，用精餾的 方法