化工原理試題庫

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一．填空題：

（一）流體滾動(dòng)與輸送：

1．某設(shè)備的真空表讀數(shù)為200mmHg，則它的絕對(duì)壓強(qiáng)為（560）mmHg，另一設(shè)備的表壓強(qiáng)為50kPa，則它的絕對(duì)壓強(qiáng)為___151_____kPa。（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.0133?105Pa）2．在靜止的同一種連續(xù)流體內(nèi)部，各截面上_________與________之和為常數(shù)。3．實(shí)際流體在直管內(nèi)流過時(shí)，各截面上的總機(jī)械能____守恒，因?qū)嶋H流體滾動(dòng)時(shí)有______。4．在一滾動(dòng)體系中，若A，B兩截面間無輸送機(jī)械，且有EA＞EB(E代表機(jī)械能),則可判

斷A，B之間的水的流向?yàn)開_________________。

5．理想流體在管道中流過時(shí)各截面上__________相等，它們是__________之和。6．理想流體指的是（沒有粘性的流體）

7．定態(tài)滾動(dòng)指的是______________________________________________。

8．不可壓縮流體在由兩種不同管徑組裝成的管路中流過時(shí)，流速與直徑的關(guān)系為______。9．流體滾動(dòng)過程中的連續(xù)性方程u1A1?u2A2=??，只適用于（不可壓縮流體）10．流體在圓形管道內(nèi)做層流滾動(dòng)時(shí)某一截面上的速度分布為________形。

11．流體在管內(nèi)作湍流滾動(dòng)時(shí)，鄰近管壁處存在___________層，Re值越大，則該層厚度越______。

12．流體在圓形管道內(nèi)作層流滾動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)與_________無關(guān)，只隨_________增大。13．流體在圓形管道內(nèi)作湍流滾動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)是________的函數(shù)，若滾動(dòng)在阻力平方區(qū)，

則摩擦系數(shù)與_______無關(guān)。

14．當(dāng)流體在圓形管道內(nèi)做湍流滾動(dòng)時(shí)，通過量綱分析法可以得出：其摩擦系數(shù)的大小取

決于_____________________________的大小。

15．流體做層流滾動(dòng)時(shí)管中心的最大流速是截面上平均流速的___________。16．流體在圓形管道內(nèi)的滾動(dòng)類型可以由___________的大小來判斷.17．判斷流體滾動(dòng)類型的方法是________________________________。18．流體在圓形管道內(nèi)做層流滾動(dòng)時(shí)某一截面上的速度分布為________形。

19．流體在一段水平管中流過，測(cè)得平均速度為0.5m/s，壓強(qiáng)降為10Pa，Re為1000，則

管中心線上速度為________m/s，若平均速度增大到1m/s，則壓強(qiáng)降為_______Pa。20．只有在_______________________的管道內(nèi)，才有?pf?p1?p2??p。

?hf,2,?hf,3,則必有____________。21．對(duì)一并聯(lián)管路，若各支管內(nèi)的滾動(dòng)阻力分別為?hf,1，

22．流體滾動(dòng)過程中的局部阻力可以用______________________________兩種方法計(jì)算。23．管路出口的阻力系數(shù)為__________________________。

1

24．當(dāng)所測(cè)量的壓強(qiáng)或壓差太小時(shí)，U管壓差計(jì)的讀數(shù)太小，此時(shí)可選用________壓差計(jì)

進(jìn)行測(cè)量。

25．孔板流量計(jì)測(cè)得的是_______速度，可從___________上直接讀出被測(cè)流體的體積流量。26．離心泵必需有______________________，才能防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

27．離心泵的抗氣蝕性能尋常用_________________________________等兩種方法來表示。28．為了防止離心泵氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，離心泵必需有適合的______________。29．為防止離心泵氣縛現(xiàn)象的產(chǎn)生，啟動(dòng)離心泵前必需_________________。30．離心泵的安裝高度超過允許吸上真空度時(shí)，將可能發(fā)生_______現(xiàn)象。31．離心泵的額定流量指的是______________________________________。32．離心泵安裝在一定管路上，其工作點(diǎn)是指_____________________。

33．若離心泵入口處真空表讀數(shù)為93.32kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為101.32kPa，當(dāng)輸送42?C的

水（飽和蒸氣壓為8.2kPa）時(shí)，泵內(nèi)__________發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。34．往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理是______________________________________。

35．往復(fù)壓縮機(jī)的理想壓縮循環(huán)由_________________________________等三個(gè)階段組成。36．往復(fù)壓縮機(jī)的有余隙存在的壓縮循環(huán)過程由_____________等步驟組成。

（二）傳熱

1．傳熱的基本方式有___________、__________和____________三種。2．在靜止流體內(nèi)，熱量主要以_____________________方式進(jìn)行傳遞。3．單層平壁的導(dǎo)熱熱阻為_____________________________。4．單層平壁的導(dǎo)熱熱阻與_________成正比，與_________成反比。

5．在多層圓筒壁的定態(tài)導(dǎo)熱中，通過每一層上的傳熱速率Ф_______，面積熱流量

、“不等〞)。q_______(填“相等〞

6．通過三層平壁的熱傳導(dǎo)中，設(shè)各層壁面間接觸良好，假使測(cè)得各層壁面的溫度T1，T2，

T3，T4分別為500℃、4OO℃、200℃、100℃，則各層熱阻之比為_________。

7．在應(yīng)用計(jì)算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)?的各經(jīng)驗(yàn)式時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意公式的_____________、定性尺寸

和定性溫度。

8．在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)關(guān)聯(lián)式中，Pr（=Cp?/?）數(shù)是表示___________________的準(zhǔn)數(shù)。9．在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)關(guān)聯(lián)式中，格拉曉夫數(shù)Gr??g?T?2L3/?2是表示___________的影響。10．在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)關(guān)聯(lián)式中，Pr（=Cp?/?）數(shù)是表示___________________的準(zhǔn)數(shù)。11．蒸氣冷凝有__________和__________兩種方式。

12．液體在大容器內(nèi)沸騰時(shí)，隨著溫度差（tw?ts）的不同，出現(xiàn)________、_________和___________三種不同的沸騰狀態(tài)。

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13．流體在圓形直管中強(qiáng)制湍流傳熱時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式為??0.023?d中n是為了校正_________的影響，當(dāng)流體被加熱時(shí)，n等于_________。

Re0.8Prn，式

14．當(dāng)流體在管內(nèi)呈湍流滾動(dòng)時(shí)，管內(nèi)的對(duì)流傳熱熱阻主要集中在________，為了減小熱

阻以提高?值，可采用的措施是__________________。

15．蒸汽在套管式換熱器的環(huán)隙中冷凝以加熱管內(nèi)的空氣，則總傳熱系數(shù)K值接近于

_________的對(duì)流傳熱系數(shù)；管壁的溫度接近于__________的溫度。16．黑體的輻射能力與_________________________成正比。

17．在應(yīng)用對(duì)流傳熱系數(shù)?的各經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)，應(yīng)注意定性溫度的影響，所謂定性溫度指的

是______________________________________。

18．加強(qiáng)傳熱過程的主要方法是_________________________________。

19．在臥式管殼式換熱器中，用飽和水蒸氣冷凝加熱原油，則原油宜在________程滾動(dòng)，

總傳熱系數(shù)接近于__________的對(duì)流傳熱系數(shù)。

20．寫出三種間壁式換熱器的名稱：_______________、____________和____________。21．為減少圓形管導(dǎo)熱損失，采用包覆3種保溫材料a、b、c。若?a??b??c，?a??b??c，則包覆的順序從外到里分別為。

（三）吸收

1．在一定溫度和壓強(qiáng)下，用清水吸收丙酮，逆流操作，已知進(jìn)塔的氣體中丙酮含量為0.026

（摩爾分?jǐn)?shù)），要求吸收率為80%，在操作條件下，丙酮在兩相間的平衡關(guān)系是Y=1.18X,則其最小液氣比為___________。

2.在一常壓填料塔中，用20℃的清水等溫洗滌某種氣體中的有害組分，已知混合氣體流量

為1730kg/h,混合氣體的平均分子量為27.65kg/kmol,空塔氣速為1.59m/s,則所需塔徑為___________________。

3．所謂塔設(shè)備的液泛指的是_____________________________________。

4．當(dāng)以氣相的分壓差pA?p*A表示吸收推動(dòng)力時(shí)，吸收速率方程可表示為

NA=___________，其中吸收總阻力

1=________________。KG5．當(dāng)以cA?c*A表示吸收推動(dòng)力時(shí)，吸收速率方程可表示為NA=___________，其中吸收總阻力

1=________________。KL6．由于有濃差存在，物質(zhì)在靜止流體中會(huì)以_________擴(kuò)散的形式傳遞。7．根據(jù)雙膜理論，吸收過程的總阻力

1=_______________________。KY3

8．根據(jù)雙膜理論，吸收過程的總阻力取決于________________________。9．渦流擴(kuò)散指的是___________________________________。

10．吸收操作的依據(jù)是__________________________，以達(dá)到分開氣體混合物的目的。11．亨利定律的表達(dá)式為p*?Ex，若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大，說明該氣體為

________。

12．對(duì)接近常壓的溶質(zhì)濃度低的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓增大時(shí)，亨利系數(shù)E______，相平

衡常數(shù)m_________。

13．由于吸收過程中氣相中溶質(zhì)的分壓總是________溶質(zhì)的平衡分壓，因此吸收操作線總

是在平衡線的________。

14．吸收過程中，KX是以_________為推動(dòng)力的總吸收系數(shù)，它的單位是_________。15．水吸收氨-空氣混合氣中的氨，它是屬于_________控制的吸收過程。16．若總吸收系數(shù)和分吸收系數(shù)間的關(guān)系可表示為

11H1??，其中表示_______，KLkLkGkL當(dāng)_______項(xiàng)可忽略時(shí)，表示該過程為液膜控制。

17．在吸收過程中，若提高吸收劑用量，對(duì)氣膜控制的物系，體積吸收總系數(shù)KYa______，對(duì)液膜控制的物系，體積吸收總系數(shù)KYa將_________。

18．雙膜理論是將整個(gè)相際傳質(zhì)過程簡(jiǎn)化為______________________________________。19．吸收操作中增大吸收劑用量，操作線的斜率_________，吸收推動(dòng)力__________。20．當(dāng)吸收劑用量為最小用量時(shí)，則所需填料層高度將為__________。

21．在常壓逆流操作的填料塔中，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)，已知進(jìn)塔氣相組成Y1為

0.02(摩爾比)操作液氣比為0.9，氣液平衡關(guān)系為Y?1.0X，則溶質(zhì)組分的回收率最大可達(dá)____________。

22．脫吸因數(shù)可表示為__________，它在Y?X圖上的意義是________________________。23．在填料塔設(shè)置中，空塔氣速一般取________氣速的50%-80%。若填料層較高，為了有

效地潤(rùn)濕填料，塔內(nèi)應(yīng)設(shè)置_____________________裝置。

(四)精餾

1．氣液兩相組成一致時(shí)，則氣相露點(diǎn)溫度________液相泡點(diǎn)溫度。

2．在精餾過程中，增大操作壓強(qiáng)，則物系的相對(duì)揮發(fā)度______，對(duì)分開過程________。3．所謂理論板是指該板的氣液兩相_____________，且塔板上_________________。4．某兩組分物系，其相對(duì)揮發(fā)度??3，對(duì)第n,n?1兩層理論板，在全回流條件下，已知

xn?0.25，則yn?1?________。

4

5．某精餾塔的精餾段操作線方程為y?0.75x?0.24，則該精餾塔的操作回流比為______，餾出液組成為________。

6．精餾塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度，其原因是_______________和________________。7．在總壓為101.33kPa，溫度為95?C下，苯與甲苯的飽和蒸汽壓分別為p?A?155.7kPa，

?pB?63.3kPa，則平衡時(shí)苯的液相組成為x?________，氣相組成為y?_____，相對(duì)

揮發(fā)度??______。

8．精餾塔有____種進(jìn)料熱狀態(tài)，其中_____進(jìn)料的熱狀態(tài)參數(shù)最大，進(jìn)料溫度tF___泡點(diǎn)tb。9．在連續(xù)操作的精餾塔中，測(cè)得相鄰兩塔板的兩相四個(gè)組成為0.62、0.70、0.75、0.82，則yn?_____，xn?____，yn?1?_____，xn?1?_____。

10．某連續(xù)精餾塔中，若精餾塔操作線方程的截距等于零，則回流比等于_____，餾出液

流量等于______。

11．若已知板式塔的總板效率為64%，理論板數(shù)為16塊，板間距為0.6米，則此板式塔的

有效高度為__________。

12．在某兩組分體系中，已知其氣相組成為yA=0.5，A、B兩組分在此溫度下的飽和蒸汽

壓分別為760mmHg和292mmHg，假設(shè)它們形成的是理想溶液，則其液相組成

xA=_______________。

13．假使在精餾塔內(nèi)分開某兩組分混合液時(shí)，塔頂只有回流液，塔釜沒有上升蒸汽，則只

能將料液分開得到純的________組分。

14．在某兩組分連續(xù)精餾過程中，已知進(jìn)入第n塊板的汽相組成為0.6（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），

從第n塊板流出的汽、液組成分別為0.8、0.5，其汽液平衡關(guān)系為y=1.8x,則第n塊板的單板效率為______________。

15．在間歇精餾中，為了保證餾出液組成xD恒定，則回流比必需_______。16．板式塔的單板效率的表達(dá)式是EMV(n)=_____________________。

17．在某兩組分體系中，已知?dú)庀嘟M成為yA=0.5(摩爾分?jǐn)?shù))，兩組分的相對(duì)揮發(fā)度?=2，則液相組成為xA=_________

18．塔板效率一般可以用________________和________________兩種方法來表示。19．理想溶液中，A，B兩組分的相對(duì)揮發(fā)度?=_________。

20．在精餾塔內(nèi)，恒摩爾流假設(shè)包括________________________________兩部分內(nèi)容。21．在間歇精餾中，尋常有_________________和__________________兩種典型操作方式。

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1、變壓吸附是利用________的變化來進(jìn)行________的分開操作。

2.超臨界流體的物性參數(shù)在臨界點(diǎn)附近的變化十分敏感，微小的______或______變化都會(huì)引起密度的很大變化。

3.在采用攪拌強(qiáng)度判別法判斷反應(yīng)萃取的控制步驟時(shí)，若萃取速度隨攪拌強(qiáng)度的增大而有規(guī)律的上升，則過程為________控制。

二．單項(xiàng)選擇：（一）流體滾動(dòng)和輸送

1．在法定計(jì)量單位中，粘度的單位是（）。

A．cPB．PC．g/(cm?s)D．Pa?s2．在靜止流體內(nèi)部各點(diǎn)的靜壓強(qiáng)相等的必要條件是（）。A．同一種流體內(nèi)部B．連通著的兩種流體

C．同一種連續(xù)流體D．同一水平面上，同一種連續(xù)流體3．牛頓粘性定律適用于牛頓型流體，且流體應(yīng)呈（）。

A．滯流滾動(dòng)B．湍流滾動(dòng)C．過渡流D．靜止?fàn)顟B(tài)

4．在一水平變徑管道上，細(xì)管截面A及粗管截面B與U管壓差計(jì)相連，當(dāng)流體流過時(shí)壓差計(jì)測(cè)量的是（）。

A．A、B兩截面間的總能量損失B．A、B兩截面間的動(dòng)能差C．A、B兩截面間的局部阻力D．A、B兩截面間的壓強(qiáng)差

5．直徑為?57mm?3.5mm的細(xì)管逐漸擴(kuò)大到?108mm?4mm的粗管，若流體在細(xì)管內(nèi)的流速為4m/s，則在粗管內(nèi)的流速為（）。

A．2m/sB．1m/sC．0.5m/sD．0.25m/s6．氣體在直徑不變的圓形管道內(nèi)作等溫定態(tài)滾動(dòng)，各截面上的（）。

A．速度相等B．體積流量相等C．速度逐漸減小D．質(zhì)量流速相等7．流體在阻力平方區(qū)滾動(dòng)時(shí)的摩擦阻力（）。

A．不變B．隨流速加大而加大C．與u1.25成比例D．與u2成比例8．孔板流量計(jì)與測(cè)速管都是屬于定節(jié)流面積的流量計(jì)，利用（）來反映流量的。A．變動(dòng)的壓強(qiáng)差B．動(dòng)能差C．速度差D．摩擦阻力9．滯流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）。

A．滯流的流速大于湍流的B．湍流的Re值大于滯流的C．滯流無徑向脈動(dòng)，湍流有徑向脈動(dòng)D．湍流時(shí)邊界層較薄10．在阻力平方區(qū)，摩擦系數(shù)?（）。

A．為常數(shù)，與?/d,Re均無關(guān)B．隨Re值加大而減小C．與Re值無關(guān)，是?/d的函數(shù)D．是Re值與?/d的函數(shù)

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11．流體在圓形直管中作滯流滾動(dòng)時(shí)，其直管阻力損失與流速u的關(guān)系為（）。A．與u2成正比B．與u成正比C．與u1.75成正比D．與u0.5成正比12．離心泵的軸功率P與流量Q的關(guān)系為（）。

A．Q增大，P增大B．Q增大，P減小C．Q增大，P先增大后減小D．Q增大，P先減小后增大13．離心泵的揚(yáng)程是指（）。

A．液體的實(shí)際的升揚(yáng)高度B．單位重量液體通過泵獲得的能量C．泵的吸上高度D．液體出泵和進(jìn)泵的壓強(qiáng)差換算成的液柱高14．離心泵的軸功率P是（）。

A．在流量為零時(shí)最大B．在壓頭最大時(shí)最大C．在流量為零時(shí)最小D．在工作點(diǎn)處最小15．離心泵的效率?與流量Q的關(guān)系為（）。

A．Q增大，?增大B．Q增大，?先增大后減小C．Q增大，?減小D．Q增大，?先減小后增大16．離心泵氣蝕余量?h與流量Q的關(guān)系為（）。A．Q增大，?h增大B．Q增大，?h減小C．Q增大，?h不變D．Q增大，?h先增大后減小

17．離心泵在一定管路系統(tǒng)下工作，壓頭與被輸送液體的密度無關(guān)的條件是（）。

A．zu222?u12?z1?0B．?hf?0C．2?0D．p2?p1?018．離心泵中止操作時(shí)，宜（）。

A．先關(guān)出口閥后停電B．先停電后關(guān)出口閥

C．先關(guān)出口閥或先停電均可D．單級(jí)泵先停電，多級(jí)泵先關(guān)出口閥19．離心泵的工作點(diǎn)是指（）。

A．與泵最高效率時(shí)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)B．由泵的特性曲線所決定的點(diǎn)

C．由管路特性所決定的點(diǎn)D．泵的特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)20．在測(cè)定離心泵性能時(shí)，若將壓強(qiáng)表裝在調(diào)理閥后面，則壓強(qiáng)表讀數(shù)將（）。A．隨流量增大而減小B．隨流量增大而增大C．隨流量增大而基本不變D．隨流量增大而先增大后減小

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（二）傳熱

1．雙層平壁定態(tài)熱傳導(dǎo)，兩層壁厚一致，各層的導(dǎo)熱系數(shù)分別為?1和?2，其對(duì)應(yīng)的溫度差為?t1和?t2，若?t1>?t2，則?1和?2的關(guān)系為（）。

A．?1?2C．?1=?2D．無法確定2．空氣、水、金屬固體的導(dǎo)熱系數(shù)分別為?1、?2和?3，其大小順序?yàn)?)。A．?1>?2>?3B．?1?3>?1D．?2R2D．無法確定

9.精餾塔設(shè)計(jì)中，增大操作壓強(qiáng)，則相對(duì)揮發(fā)度（），塔頂溫度（），塔釜溫度（）。A．增加B．不變C．減小D．不確定10.精餾塔中由塔頂向下的第n?1,n,n?1層塔板，其氣相組成關(guān)系為（）。

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A．yn?1?yn?yn?1B．yn?1?yn?yn?1C．yn?1?yn?yn?1D．不確定11.某兩組分混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA?0.4，相應(yīng)的泡點(diǎn)溫度為t1，氣相組成yA?0.4，相應(yīng)的露點(diǎn)溫度為t2，則（）。

A．t1?t2B．t1?t2C．t1?t2D．不能判斷

12.分開某兩組分混合物，進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成xF?0.6，要求餾出液組成xD不小于0.9,則塔頂最大產(chǎn)量為（）。

A．60kmol/hB．66.7kmol/hC．90kmol/hD．不能確定13.完成某分開任務(wù)需理論塔板數(shù)為N?7（包括再沸器），若總塔板效率ET?50%，則塔內(nèi)需實(shí)際塔板數(shù)為（）。

A．14層B．10層C．12層D．無法確定

14.在精餾塔設(shè)計(jì)中，若進(jìn)料組成xF、餾出液組成xD、釜?dú)堃航M成xW、回流比R及相對(duì)揮發(fā)度?均不變，當(dāng)進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q值增大時(shí)，則所需理論板數(shù)將（）。A．增大B．不變C．減小D．不確定

15．在精餾塔中分開某理想兩組分溶液，且餾出液組成xD、釜?dú)堃航M成xW、相對(duì)揮發(fā)度?

及進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q值一定，若進(jìn)料組成為xF,1，相應(yīng)的最小回流比為Rm,1，進(jìn)料組成為xF,2，相應(yīng)的回流比為Rm,2，現(xiàn)xF,1Rm,2B．Rm,1=Rm,2C．Rm,1

6.在一管殼式換熱器中，要求用初始溫度為30?C的原油來冷卻重油，使重油從180?C冷卻到120?C，重油的流量為10000kg/h,原油流量為14000kg/h,重油比熱為2177J/(kg?K),原油比熱為1926J/(kg?K)，假設(shè)換熱時(shí)的總傳熱系數(shù)K為116.3W/(m2??C),試問當(dāng)原油和重油為并流和逆流兩種狀況下，試求：（1）原油的出口溫度各為多少？（2）所需換熱器的換熱面積各為多少？

7.有一列管式換熱器由Φ25mm×2.5mm、長(zhǎng)為3m的60根鋼管組成。熱水走管內(nèi)，其進(jìn)、出口溫度分別為70?C和30?C；逆流冷卻水走管間，其進(jìn)、出口溫度分別為20?C和40?C，冷水流量為1.2kg/s。試求換熱器的總傳熱系數(shù)。假設(shè)熱水和冷水的平均比熱容可取為4.2kJ/(kg??C),換熱器的熱損失可忽略。

8.在一傳熱面積S0為15m2的列管式換熱器中，殼程通入飽和水蒸氣以加熱管內(nèi)的空氣。150?C的飽和水蒸氣冷凝為同溫度下的水排出?？諝饬髁繛?.8kg/s，其進(jìn)口溫度為30?C，比熱容可取為1kJ/(kg??C)，空氣對(duì)流傳熱系數(shù)為87W/(m2??C)，換熱器熱損失可忽略，試計(jì)算空氣的出口溫度。

9.在傳熱面積為20m2的換熱器中，用溫度為20?C、流量為13200kg/h的冷卻水冷卻進(jìn)口溫度為110?C的醋酸，兩流體呈逆流滾動(dòng)。換熱器剛開始運(yùn)行時(shí)，水出口溫度為45?C，醋酸出口溫度為40?C，試求總傳熱系數(shù)K0。而在換熱器運(yùn)行一段時(shí)間后，若兩流體的流量不變，進(jìn)口溫度也不變，而冷水的出口溫度降到38?C，試求總傳熱系數(shù)下降的百分?jǐn)?shù)。水的比熱容可取為4.2kJ/(kg??C),換熱器的損失可忽略。

10.在一列管式換熱器中，用飽和蒸氣將流量為53m3/h的某油品從60?C加熱到80?C，已知油品的密度為800kg/m3，比熱容為2.0kJ/(kg??C)。換熱器的管束由368根Φ19mm×2mm的管子所組成，每根管子長(zhǎng)度為6m。若基于管子外表面的總傳熱系數(shù)為110W/(m2??C)，冷凝水在飽和溫度下排出，換熱器的損失可忽略，試求飽和蒸氣的

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溫度。設(shè)傳熱平均溫度差可按算術(shù)平均值計(jì)算。

11.有一單管程列管式換熱器，傳熱面積S0為4m2，列管直徑為Φ25mm×2.5mm。用溫度為25?C的水將油由200?C冷卻至100?C，水走管內(nèi)，油走管間，并呈逆流滾動(dòng)。已知水和油的流量分別為1200kg/h和1400kg/h，其比熱容分別為4.18kJ/(kg??C)和2.0kJ/(kg??C)；水側(cè)和油側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)為1800W/(m2??C)和200W/(m2??C)。污垢熱阻和管壁熱阻均可忽略，換熱器的熱損失也可忽略。試校核該換熱器是否合用？

12.有一列管式換熱器,110?C的飽和蒸氣在殼方冷凝為同溫度下的水排出，管內(nèi)為一定流量的氣體呈湍流滾動(dòng)，其溫度從30?C加熱到50?C。現(xiàn)因氣體流量增加，而加熱蒸氣溫度和氣體進(jìn)口溫度均不變，氣體出口溫度降到48?C，試求氣體流量為原流量的倍數(shù)。假設(shè)管壁熱阻、污垢熱阻及換熱器的熱損失均可忽略；兩種狀況下氣體物性可視為不變；K??i，?i?Wc0.8。

（三）吸收

1.在逆流操作的填料吸收塔內(nèi)，用純?nèi)軇┪漳硽怏w混合物中的溶質(zhì)，氣體混合物中溶質(zhì)的濃度很低。若在操作條件下，平衡線和操作線均為直線，兩直線斜率之比為0.8,塔高為18米，氣相總傳質(zhì)單元高度為1.5米，試求此吸收塔的回收率。

2.在直徑為0.8m的填料吸收塔內(nèi)，用水吸收分壓為1330Pa的氨—空氣混合氣體中的氨，經(jīng)過吸收操作后，混合氣中99.5%的氨被水吸收。已知入塔的空氣流率為1390kg/h,水的用量為其最小用量的1.44倍，在操作條件下，氣液平衡關(guān)系為Y*=0.755X，氣相體積吸收總系數(shù)KYa為314kmol/(m3?h)，試求所需填料層高度。(操作壓強(qiáng)為1.013×

105Pa)

3.用清水吸收有機(jī)合成剩余氣體中的甲醇（其它氣體視為不參與反應(yīng)的）。處理氣體量為1m3(標(biāo)準(zhǔn))/s,混合氣中含甲醇20g/m3，吸收率為95%，適合的液氣比是最小液氣比的125%，該條件下氣液平衡關(guān)系為Y*=1.15X，試求吸收所需的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。

4.某連續(xù)逆流填料吸收塔用清水在常壓及0?C下吸收有機(jī)合成剩余氣體中的甲醇（其它組

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分可視為惰性組分），殘氣進(jìn)塔流量為1m3/s(以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)計(jì))，含甲醇25g/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，要求甲醇的吸收率為90%，吸收劑用量為最小用量的1.3倍，操作條件下的氣液平衡關(guān)系為Y*=1.1X，求塔底吸收液出口組成及此吸收過程的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。

5.110kPa下定態(tài)操作的氨吸收塔的某截面上，含氨0.03（摩爾分?jǐn)?shù)）的氣體與氨濃度為1kmol/m3的氨水相遇，已知?dú)饽髻|(zhì)系數(shù)kG=5×10?9kmol/(m2?s?Pa),液膜傳質(zhì)系數(shù)

kL=1.5×10?4m/s,其平衡關(guān)系可以用亨利定律表示，溶解度系數(shù)H為7.3×10?4kmol/(m3?Pa),試求：

①以分壓差表示的總推動(dòng)力，總傳質(zhì)系數(shù)和傳質(zhì)速率。②氣膜、液膜阻力占總阻力的百分比。

6.某廠有一填料吸收塔，直徑為880mm，填料層高6m，所用填料為56mm的拉西環(huán)。在25?C及1atm時(shí)，每小時(shí)處理2000m3含5%（體積%,下同）丙酮的空氣-丙酮混合氣。處理時(shí)使用水作溶劑。塔頂送出的尾氣中含丙酮0.263%，塔底送出的溶液中每千克含丙酮61.2克。已知在此操作條件下的平衡關(guān)系為Y*=2X，試計(jì)算氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)

KYa。

7.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合氣中溶質(zhì)組分。操作溫度為20?C、壓強(qiáng)為101.33kPa，對(duì)應(yīng)的混合氣流量為480m3/h。進(jìn)塔氣相組成為0.015（摩爾分?jǐn)?shù)），吸收率為98%，出塔液相組成可達(dá)到與出塔氣相濃度平衡濃度的80%，平衡關(guān)系為

Y*=0.75X(Y，X為摩爾比)。

試求：①出塔液相組成，以摩爾比表示；②用水量，kg/h。

8.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合氣中溶質(zhì)組分。測(cè)得進(jìn)塔氣相組成為0.06（摩爾比，下同），出塔氣相組成為0.008，出塔液相組成為0.02。操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y*=2.5X(Y，X為摩爾比),若填料層高度為8m，試求該塔的氣相總傳質(zhì)單元高度

HOG。

9.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合氣中溶質(zhì)。進(jìn)塔氣相組成為0.026（摩爾比，下

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同），出塔氣相組成為0.0026，混合氣中惰氣流量為100m3(標(biāo)準(zhǔn))/h，清水流量為0.1m3/h。操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y*=0.526X(Y，X為摩爾比),若填料層高度為1.5m，塔內(nèi)徑為0.2m，試求該塔的氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)KYa，kmol/(m3?h)。

10.在逆流常壓填料吸收塔中，用清水吸收混合氣中溶質(zhì)組分。進(jìn)塔氣相組成為5%（體積），吸收率為98%。吸收劑用量為最小用量的1.4倍，操作條件下的氣液平衡關(guān)系為

Y*=1.2X(Y，X為摩爾比)，氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)KYa為180kmol/(m3?h)。若混合氣流量為2826m3(標(biāo)準(zhǔn))/h，按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下計(jì)的氣體空塔速度為1m/s，試求：（1）出塔液相組成X1，摩爾比；（2）氣相總傳質(zhì)單元高度，m。

11.在常壓逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收氨—空氣混合氣體中的氨，混合氣的質(zhì)量流速為580kg/(m2?h)，組成為6%（體積），吸收率為99%；水的質(zhì)量流速為770kg/(m2?h)。操作條件下的氣液平衡關(guān)系為Y*=0.9X(Y，X為摩爾比)，若填料層高度為4m，試求氣相總傳質(zhì)單元高度。

12.在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收焦?fàn)t氣中的氨，氨的濃度為8g/(標(biāo)準(zhǔn))m3，混合氣處理量為4500m3(標(biāo)準(zhǔn))/h。氨的回收率為95%，吸收劑用量為最小用量的1.5倍。操作壓強(qiáng)為1.013×105Pa，溫度為30?C，氣液平衡關(guān)系為Y*=1.2X(Y，X為摩爾比)，氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)KYa為0.06kmol/(m3?h),空塔氣速為1.2m/s，試求：(1)用水量，kg/h；(2)塔徑和塔高，m。

（四）精餾

1.某兩組分混合液用精餾塔分開，其進(jìn)料濃度為50%（摩爾分率），泡點(diǎn)進(jìn)料，體系相對(duì)揮發(fā)度為2，塔頂出料量為進(jìn)料量的60%，當(dāng)回流比為0.8時(shí)，需要的理論塔板數(shù)為無窮多塊，試求：

①此時(shí)塔頂、塔底的組成各為若干？

②若回流比改為1.5，保持各組成不變，理論塔板數(shù)減少，試?yán)L出精餾段和提餾段的操作線（簡(jiǎn)圖）。

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2.已知苯與甲苯兩組分體系的相圖如下圖，在常壓連續(xù)精餾塔中進(jìn)行分開，已知原料液的組成為0.50（摩爾分率，下同），料液流量為1000kmol/h，加料熱狀態(tài)參數(shù)q=1.2，操作回流比為最小回流比的1.8倍，要求餾出液含輕組分0.90，釜?dú)堃汉p組分0.05，試求：

（1）餾出液量和釜?dú)堃毫?；?）提餾段的汽、液流量；（3）所需理論板數(shù)和加料位置。

3.已知苯與甲苯兩組分體系某常壓連續(xù)精餾過程的圖解法求理論板數(shù)過程如右圖，若已知進(jìn)料流量為120kmol/h，總板效率為60%，試求：（1）適合回流比為最小回流比的多少倍？（2）提餾段內(nèi)的氣、液流量為多少？（3）所需實(shí)際塔板數(shù)為多