2022年化工原理课后练习题 .pdf

学习必备欢迎下载化工原理练习题一（流体流动）一、填空1用管子从高位槽放水，当管径增大一倍，则水的流量为原流量倍，假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变，且管路出口处的流体动能项可忽略。2某设备上， 真空表的读数为80mmHg，其绝压kgf/cm2Pa。该地区大气压强为720mmHg 。3常温下水密度为1000kgm3，粘度为1cP，在 d 内=100mm 管内以3m/s 的速度速度流动，其流动类型为。412kgf mJ。5空气在标准状态下密度为1.29kgm3，在 0.25MPa 下(绝压 )80 时的密度为。6 20的水通过10m 长， d 内 l 00mm 的钢管，流量 V010m3h， 阻力系数 0.02， 阻力降 P。7常用测量流量的流量计有、。8无论滞流湍流，在管道任意截面流体质点的速度沿管径而变，管壁处速度为，到管中心速度为。滞流时，圆管截面的平均速度为最大速度的倍9在流动系统中，若截面上流体流速、压强、密度等仅随改变，不随而变，称为稳定流动，若以上各量既随而变又随而变，称为不稳定流动。1流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以分、三层。11流体在圆形直管中滞流流动时，平均流速增大一倍，其能量损失为原来损失的倍。12等边三角形边长为a，其当量直径是，长方形长2a，宽为 a，当量直径是。13管内流体层流的主要特点是；湍流的主要特点是。14孔板流量计的流量系数C0 的大小，主要与和有关。当超过某一值后， C0 为常数。l 5直管阻力的表示式hf。管中流出 出，流入管内 入。16气体的粘度随温度的升高而，水的粘度随温度的升高而。17在下面两种情况下，假如流体的流量不变，而圆形直管的直径减少二分之一，则因直管阻力引起的压降损失为原来的多少倍?A)两种情况都为层流，B)两种情况都在阻力平方区。二某离心泵将某种石油馏分自1.5Km 外的原油加工厂，经一根1605mm 的钢管输送到第一贮缸中，送液量为每分钟2000L。问该泵所需的功率为若干(泵的效率为0.6，管的局部阻力略去不计)。 705kgm3， =50010-1Pa s 。三、流量5000m3h 的水通过一根20km 长的水平管总压降为0.5MPa ，现在中点接一完全相同的平行管到终点，问总流量变为多少m3/h(设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略)? 四、 20 的水在管径为l00mm 的直管中流动管上A、B 两点间的距离为10m，水速为2ms。A、B 间接一个 U 型压差计，指示液为CCl4 ， 其密度为1630kgm3。 U 型管与管子的接管中充满水。求下列三种倩况下 A、B 两点间的压差为多少Nm2， U 型管中读数R?指示液哪边高?(1)水在管中水平流动，(2)管了倾斜30，水流方向从A 到 B， 0.32Re-0.2，(3)管子倾斜30 ，水流方向从B 到 A，(如图 )。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页学习必备欢迎下载五。用虹吸管将水从A 槽吸入 B 槽，如图所示，管道为玻璃管，0.02，d 20mm，1)求每小时流体流量。(2)在 C 处安装一水银压差计，求其读数 (3)当阀门关死时，压差计读数又为多少?(A、B 槽中水面可忽略变化 ) 化工原理练习题四（传热）一、填空1、间壁式换热器的传热过程是、。2、有相变时的对流传数系数比无相变时，粘度 值越大，对流给热系数。3、二流体逆流流动，T1300， T2200， t2180， t1 25， tm。4、间壁二侧流体的传热过程1、2 值相差大 1 2，K 值总是接近那侧的。5、某保温材料 0.02J(m sK) ，厚度为 300mm，测得低温处to80，单位面积导热速率为30J(m2 s)，求高温处t1。6、平壁稳定热传导过程，通过三层厚度相同的材料，每层间温度变化如图所示。试判断 1、 2、 3 的大小顺序，以及每层热阻的大小顺序。7 、 列 管 式 换 热 器 中 ， 用 饱 和 水 蒸 气 加 热 空 气 ， 则 传 热 管 的 壁 温 接近，总传热系数K 的值接近。8、固定管板式列管换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走程。9、绝对黑体的发射能力与绝对温度方成正比。10、某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A 和 B，某温度曲线如图所示，则A层导热系数B 层导热系数，将层材料放在里层时保温效果较好。11、沸腾传热可分为三个区域，它们是、和。应维持在区内操作二、在内管为18010mm 的套管换热器中，每小时将3500kg 的热水从l00冷却到 60， 冷却水进口温度为40， 出口温度为50， 传热系数 K 为 8380kJ (m2.h.K) ，求：(1)冷却水用量；(2)并流时，两流体平均温差；(3)逆流时，两流体平均温差；(4)并流时，所需管长；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页学习必备欢迎下载(5)逆流时，所需管长。三、一套管换热器，用196kPa 的水蒸气加热某料液，料液在54 2mm 的管道中流动，水蒸气在管外冷凝，己知料液进口温度为30， 出口温度为60，流量为 4000kg/h， 已知料液对管壁的传热系数为500W(m2? K) ，蒸汽对管壁的传热系数为10000W (m2? K) ；管内壁的污垢热阻为0.0004 m2? K W，忽略管壁及管外污垢的热阻。求：(1)以上换热器的管壁平均温度为多少? (2)若蒸气改为150kPa，问此时料液出口温度为多少? 已知： 196kPa 时水蒸气饱和温度为120； 150kPa 时为 109。料液的定压比热cP1.9kJ kg K，水蒸气汽化潜热为2200kJkg。改变条件后认为液体物性不变，传热系数不变。化工原理练习题五（吸收）1、完成以下方程，并指出吸收系数的单位：2、假设气液界面没有传质阻力故pi 与 ci 的关系为。如果液膜传质阻力远小于气膜的，则KG 与 kG的关系为，在填料塔中，气速越大，KG 越，扩散系数D 越大， KG 越。3、用水吸收空气中少量的氨。总气量V、气温 t 及气体组成Y1，Y2( 进出口 )均不变，而进塔水温升高后：总传质单元数NOG ：总传质单元高度HOG ：最少液气比 (L/G)min ：相平衡常数m：4、漂流因数表示式为，它反映的影响。当混合气体中组分A 的浓度很低时，漂流因数。当 A 浓度高时，漂流因数。5、在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，减少吸收剂用量，则传质推动力将，操作线将、设备费用将。6、某逆流吸收塔用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，设备高为无穷大，入塔Y1 8(体积 )，平衡关系Y=2X ，问(1) 液气比为2.5 时，吸收率 = (2) 液气比为1.5 时，吸收率。四、某内截面积为1m2 填料塔用纯轻油吸收混合气中的苯，进气量为1000 标准 m3h，进料气体含苯5%( 体积百分数 )，其余为惰性气体，要求回收率95，操作时轻油用量为最小用量的1.5 倍，平衡关系Y1.4X(Y ，X 为摩尔比 )，已知气体总体积传质系数KY 125kmolm3?h，轻油平均分子量170。求： (1)轻油用量kg h ? (2)完成该生产任务所需填料高度? 五、在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A，入塔气体中A 的摩尔分率y10.03，要求吸收率 =0.95，巳知操作条件下mG/L 0.8(m常数 )，平衡条件YmX，与入塔气体相平衡的液相浓度 X*1=0.03 ，试计算：(1)操作液气比为最小液气比的倍数；(2)吸收液的出口浓度X1；(3)完成上述分离任务所需的气相传质单元数NOG 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页学习必备欢迎下载化工原理练习题六（蒸馏）一、填空或选择1精馏操作的依据是。实现精馏操作的必要条件是。2气液两相呈平衡状态时，气液两相温度，液相组成气相组成。3用相对挥发度 表达的气液平衡方程可写为。根据 的大小，可用来，若 1，则表示。4在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度，塔顶温度，塔釜温度，从平衡角度分析对该分离过程。5某两组分物系，相对挥发度 3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n、n+1 两层理论板 (从塔顶往下计 )，若已知yn=0.4，则 yn+1= 。全回流操作通常适用于或。6精馏和蒸馏的区别在于，平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于。7精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是。8在总压为l01.33kPa、温度为85下，苯和甲苯的饱和蒸气压分别为p0A=116.9kPa 、p0B46kPa，则相对挥发度 = ，平衡时液相组成xA，气相组成yA= 。9 某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275 ， 则该塔的操作回流比为， 馏出液组成为。10 最小回流比的定义是，适宜回流比通常取为Rmin 。11 精馏塔进料可能有种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2：3 时，则进料热状况q值为。12在某精馏塔中，分离物系相对挥发度为2.5 的两组分溶液，操作回流比为3，若测得精馏段第2、3 层塔板(从塔顶住下计)的液相组成x2=0.45、X3=0.4 ，馏出液组成XD 为 0.96(以上均为摩尔分率)，则第 3 层塔板的气相默弗里效率Emv3= 。13 在精馏塔设计中，若F、xF、q、D 保持不变，若增加回流比R，则 xD , xw ，V ，L/V 。14在精馏塔设计中，若F、 xF 、xD、 xw 及 R 一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论板数从 NT 。精馏段上升蒸气量V 、下降液体量L ；提馏段上升蒸气量V，下降液体量L。15 操作中的精馏塔， 增大回流比， 其他操作条件不变， 则精馏段液气比L/V ， 提馏段液气比L /V，xD ，xw 。16操作中的精馏塔，保持F、q、xF、 V 不变，若釜液量W 增加，则xD ，xw，L/V 。17在连续精馏塔中，若xF、xD、 R、 q、DF 相同，塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热，则所需理论板数 NT ，xw 。19某二元混合物，若液相组成xA 为 0.45，相应的泡点温度为t1；气相组成yA 为 0.45，相应的露点温度为t2，则 ( )。At1t2 Bt1t2 Ct1t2 D不能判断20两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系( )。A 容易B困难C完全D不完全21精馏塔的操作线是直线，其原因是( )。A理论板假定B理想物系C塔顶泡点回流D恒摩尔流假定22分离某两元混合液，进料量为10kmol/h，组成 xF 为 0.6，若要求馏出液组成xD 不小于 0.9，则最大馏出液量为 ( )。A6.67kmol/h B6kmol/h C9kmol/h D不能确定23精馏塔中由塔顶住下的第n-1、n、n+1 层理论板，其气相组成关系为( ) 。Ayn+1ynyn-1 B yn+1ynyn-1 C yn+1=yn=yn-1 D不确定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页学习必备欢迎下载24 在原料量和组成相同的条件下，用简单蒸馏所得气相总组成为xD1，用平衡蒸馏得气相总组成为xD2，若两种蒸馏方法所得的气相量相同，则( )。AxD1xD2 BxD1xD2 CxD1xD2 D不能判断25在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使( )。A平衡线发生变化B操作线与q 线变化C平衡线和q 线变化D平衡线和操作线变化26操作中的精馏塔，若选用的回流比小于最小回流比，则( )。A不能操作B xD、xw 均增加C xD、 xw 均不变D xD 减小、 xw 增加27操作中的精馏塔，若保持F、 q、 xD、xw、V 不变，减小xF，则 ( )。AD 增大、 R 减小DD 减小、 R 不变CD 减小、 R 增大DD 不变、 R 增大28用某精馏塔分离两组分溶液，规定产品组成xD、xw。当进料组成为xF1 时，相应回流比为R1；进料组成为 xF2 时，相应回流比为R2。若 xF1 xF2 ，进料热状况不变，则( )。AR1R2 D无法判断29用精馏塔完成分离任务所需理论板数NT 为 8(包括再沸器 )，若全塔效率ET 为 50%，则塔内实际板数为( )。A 16 层B12 层C14 层D无法确定30在常压下苯的沸点为80.1，环己烷的沸点为80.73，欲使该两组分混合液得到分离，则宜采用( )。A恒沸精馏B普通精馏C萃取精馏D水蒸气精馏二在常压连续精馏塔中分离某两组分理想溶液，物系的平均相对挥发度为2.0。馏出液组成为0.94(摩尔分率，下同 )，釜残液组成为0.04，釜残液流量为150kmolh。回流比为最小回流比的1.2 倍。且已知进料方程为y6x-1.5。试求精馏段操作线方程和提馏段操作线方程。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页