2012年化工原理A卷參考答案

PAGEPAGE1衡陽師范學院南岳學院2012年下學期2010級應用化學、高分子材料與工程專業(yè)《化工原理》期末考試試題A卷參考答案一、選擇題（每小題2分，共20分）1、判斷流體的流動類型用（C）準數(shù)。A.歐拉B.施伍德C.雷諾D.努塞爾特2、流體在管內流動時的摩擦系數(shù)與（B）有關。A.雷諾準數(shù)和絕對粗糙度B.雷諾準數(shù)和相對粗糙度C.歐拉準數(shù)和絕對粗糙度B.歐拉準數(shù)和相對粗糙度3、用離心泵在兩個敞口容器間輸送液體。若維持兩容器的液面高度不變，則當輸送管道上的閥門關小后，管路總阻力將（A）。A.增大；B.不變；C.減?。籇.不確定。4、傅立葉定律是描述（A）的基本定律。A.熱傳導B.熱對流C.熱輻射D.對流傳熱5、在列管換熱器中，用常壓水蒸汽加熱空氣，空氣的進、出口溫度分別為20℃和80℃,則管壁溫度約為（A.20℃B.80℃C.506、當二組分液體混合物的相對揮發(fā)度為（C）時，不能用普通精餾方法分離。A.3.0B.2.0C.7、恒摩爾流假設是指（D）。A在精餾段每層塔板上升蒸汽的摩爾流量相等B在精餾段每層塔板上升蒸汽的質量流量相等C在精餾段每層塔板上升蒸汽的體積流量相等D在精餾段每層塔板上升蒸汽和下降液體的摩爾流量相等8、通常所討論的吸收操作中，當吸收劑用量趨于最小用量時，則下列那種情況正確（D）。A.回收率趨向最高B.吸收推動力趨向最大C.操作最為經(jīng)濟D.填料層高度趨向無窮大9、為使操作向有利于吸收的方向進行，采取的措施是（C）。A、加壓和升溫B、減壓和升溫C、加壓和降溫D、減壓和降溫10、下述說法中錯誤的是（B）。A.板式塔內氣液逐級接觸，填料塔內氣液連續(xù)接觸B.精餾用板式塔，吸收用填料塔C.精餾既可以用板式塔，又可以用填料塔D.吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔二、填空題（每空3分，共30分）1、某設備上安裝的真空表的讀數(shù)為30kpa，已知當?shù)氐拇髿鈮簭姙?00kpa，則所測物系的實際壓強為70kpa。2、當量直徑的定義是de＝，對邊長為ａ正方形風管當量直徑de＝a。3、流體在圓形直管中作滯流流動時，其速度分布是__拋物線___型曲線，其管中心最大流速為平均流速的__2__倍，摩擦系數(shù)λ與Re的關系為______。4、強化對流傳熱過程可采用的措施有_增大傳熱溫差___、__增大傳熱面積__和__提高傳熱系數(shù)__。5、寫出三種常用的間壁式換熱器的名稱套管換熱器、夾套換熱器、列管換熱器等。根據(jù)熱補償不同，列管換熱器可分為固定管板式、浮頭式、U型管式等。6、精餾塔進料可能有5種不同的熱狀況，當進料為氣液混合物且氣液摩爾比為2：3時，則進料熱狀況q值為0.6。7、精餾塔設計中，回流比越____大__所需理論板數(shù)越少，操作能耗____大__。但隨著回流比的逐漸增大，操作費用設備費的總和將呈現(xiàn)__先減小后增大__變化過程。8、若傳質總系數(shù)與分系數(shù)之間的關系表示為,則其中的表示___氣膜傳質阻力__，當_______項可以忽略時表示該吸收過程為氣膜控制。9、亨利定律表達式，若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很小，說明該氣體為易氣體。10、寫出三種常用板式塔的名稱篩板塔、浮閥塔、泡罩塔。三、簡答題（本題共8分）在逆流操作的填料吸收塔中，對某一低濃氣體中的溶質組分進行吸收，現(xiàn)因故(1)吸收劑入塔濃度變大；(2)吸收劑用量變??；而其它操作條件均不變，試分析出塔氣體、液體濃度如何變化？解：(1)吸收劑入塔濃度變大xa變大，將使全塔濃度均變大，因此xb也將變大。而且全塔傳質推動力將變小，故不利于吸收，因此，ya變大。(2)當吸收劑用量變小時 吸收劑用量變小時，不利于吸收，因此，ya變大。至于xb的變化，可以這樣理解：Lˉ，將導致全塔液相濃度變大，故xb-。四、計算題（本大題共42分）1、（12分）某連續(xù)精餾塔，泡點進料，已知操作線方程如下：精餾段：提餾段：試求：原料液組成、餾出液組成、釜液組成、回流比。解：解得：因為是泡點進料交點的橫坐標x=xF=0.38交點的橫坐標x=xw=0.062．（14分）在套管式油冷卻器里，熱油在f25′2.5mm的金屬管內流動，冷卻水在套管環(huán)隙內流動，油和水的質量流量皆為216kg/h，油的進、出口溫度分別為150℃和80℃，水的進口溫度為20℃。油側對流傳熱系數(shù)為1.5kW/（m2·K），水側的對流傳熱系數(shù)為3.5kW/(m2·K)，油的比熱為2.0kJ/(kg·K)，水的比熱為4.2kJ/(kg·試分別計算逆流和并流操作所需要的管長。（忽略污垢熱阻及管壁導熱熱阻）解：逆流時(以外表面為基準)熱量衡算并流時：Q、t2、K與逆流時相同(以外表面為基準)3、（16分）如附圖所示，貯槽內裝有40℃的粗汽油，r＝710kg×m-3，液面維持恒定，用泵抽出，流經(jīng)三通后分成兩路。一路送到設備一的頂部，最大流量為10800kg×h-1，另一路送到設備二的中