化工原理吸收传热习题defg.docx

吸收习题题一、 分析与判判断1在密密闭容器器内存在在某种低低浓度水水溶液，容容器内压压强为，溶溶液温度度为t，溶质质含量为为，试问问：1）若将将N2压入容容器，则则EHm；2）若溶溶液温度度t下降，则则EHm；3）注入入溶质AA，则EEHm；答：1）不不变，不不变，变变小，不不变当密闭容容器内压压入N2时，相相当于容容器内的的总压增增加，总总压变化化时，对对均无影影响，故故E、HH不变，溶溶质的含含量也不不变，平平衡分压压不变，然然而，总总压p增加，故故m变小小。2）变小小，变大大，变小小，变小小若溶液的的温度下下降，则则平衡分分压变小小，E、HH均受温温度的影影响，EE变小，HH变大，变变小。3）不变变，不变变，不变变，变大大注入溶质质A时，体体系的温温度压强强均不变变，此时时物系的的E、HH、m均均不变，而而注入AA后，溶溶液中溶溶解的溶溶质含量量变大，故故变大。2、某吸吸收过程程，已知知气相传传质系数数与液相相传质系系数的关关系是，则则此时气气相传质质推动力力，液相相传质推推动力。（大大于、等等于，小小于，不不确定）答：不确确定。题中未给给出平衡衡关系，两两个传质质系数相相差又不不大，所所以无法法判断是是气膜控控制过程程还是液液膜控制制过程。3、低浓浓度逆流流吸收塔塔设计中中，若气气体流量量、进出出口组成成及液体体进口组组成一定定，减小小吸收剂剂用量，传传质推动动力将，设设备费用用将（增增大、减减小，不不变）答：减小小，增大大减小吸收收剂的用用量，则则吸收过过程的推推动力降降低，即即传质推推动力减减小，达达到原来来的分离离要求所所需的填填料层的的高度增增加，所所以设备备的费用用将增大大。4、某逆逆流吸收收塔操作作时，因因某种原原因致使使吸收剂剂入塔量量减少，以以至操作作时液气气比小于于原定的的最小液液气比，则则将发生生什么情情况：。答：气体体出塔含含量增大大，达不不到设计计要求，液液体出塔塔含量也也增大。吸收剂入入塔量减减小，吸吸收的推推动力下下降，由由于原定定的最小小液气比比对应着着原分离离要求，虽虽然操作作的液气气比小于于原定的的最小液液气比，操操作仍然然是吸收收操作，只只是此时时对应的的分离要要求发生生了变化化，由于于液气比比下降，所所以操作作无法达达到原来来的设计计要求，气气体出塔塔的含量量将增大大；而又又由于操操作的温温度、压压强不变变，所以以吸收的的平衡关关系不变变，入塔塔的气体体组成不不变，故故液气比比越低，对对应的出出塔的液液体组成成越接近近平衡组组成，故故液体出出塔含量量也增大大。5、低浓浓度逆流流吸收操操作中，原原工况操操作线如如附图所所示，现现其他条条件不变变而吸收收剂用量量L增加加，试判判断下列列参数变变化情况况并绘出出新工况况的操作作线：出塔液体体，出塔塔气体，回回收率（增增大、减减小，不不变，不不确定）题5附图图 题66附图答：减小小，减小小，增大大，吸收剂剂用量LL增加，则则增大，增增大，减减小；填料层高高度不变变，减小小，增大大，减小小，根据据传质单单元数关关联图，增大，而、均不变，故减小，回收率增大；L增大，操操作线的的斜率变变大，而而 、均不变变，故操操作线上上端与平平衡线的的距离变变大，出出塔液体体的组成成减小。出塔液体体减小，塔塔底的推推动力变变大，出出塔气体体减小，塔塔顶的推推动力变变小，故故的变化化不确定定。新工况的的操作线线如图所所示 第5题题答案图图第6题题答案6、低浓浓度逆流流吸收操操作中，原原工况操操作线如如附图所所示，现现其他条条件不变变而吸收收剂入塔塔含量升升高，试试绘出新新工况的的操作线线。答：因为为其他条条件不变变，变高高，则变变大，塔塔顶的推推动力变变小，故故新工况况下的操操作线必必然下移移，且与与原工况况的操作作线的斜斜率相等等。新工工况的操操作线如如图所示示。7、吸收收操作中中，原工工况下气气体进塔塔量为VV，进出出塔的含含量分别别为、。由于于某种原原因，吸吸收剂入入塔浓度度升高，采采用增加加吸收剂剂用量LL的方法法后，使使、保持不不变。则则与原工工况相比比，被吸吸收溶质质总量，平平均推动动力（增增大，减减小，不不变，不不确定）。答：不变变，减小小吸收过程程中被吸吸收的溶溶质量为为：，由由于改变变前后的的、均不变变，故被被吸收的的溶质量量不变；，吸收剂剂用量LL增加，则则增大，增增大，减减小；填料层高高度不变变，减小小，增大大，、不变，增增大，故故减小。8、低浓浓度逆流流吸收操操作中，当当吸收剂剂温度降降低其他他条件不不变时，试试判断下下列参数数变化情情况并绘绘出操作作线：相平衡常常数，推动动力，回回收率，出出塔，出出塔（增增大，减减小，不不变，不不确定）。第8题图图 第100题图答：减小小，增大大，不确确定，增增大，减减小，增增大吸收剂温温度降低低，则相相平衡常常数减小小，mm减小，则则增大，减减小；填填料层高高度不变变，减小小，增大大，S不不变，根根据传质质单元数数关联图图，增大大，、不变，所所以减小小，回收收率增大大，减小小，操作作线的斜斜率不变变，、不变，操操作线平平行下移移，与的的交点右右移，增增大，增大，增增大，故故的变化化趋势不不能确定定。变化化后的操操作线如如图。9、低浓浓度逆流流吸收操操作中，当当气体进进口含量量下降，其其他条件件不变时时，则气气体出口口含量，液液体出口口含量，被被吸收溶溶质总量量，回收收率，推动动力，（增大大，减小小，不变变，不确确定）答：减小小，减小小，减小小，不变变，减小小，不变变其他条件件不变，则则不变，根根据传质质单元数数关联图图，不变变，不变变，下降降， 第第9题答答案图 第110题答答案图所以，气气体出口口含量也也减小，吸吸收操作作线的斜斜率不变变，所以以吸收操操作线平平行下移移，所以以吸收的的平均推推动力减减小，回回收率减减小，也也不变，推动力减小，不变，所以，液体出口含量减小，因为吸收率下降，被吸收的溶质总量减小。13、对对解吸因因数的系系统进行行逆流吸吸收，当当塔高为为无穷大大时，塔塔顶气相相出口含含量，塔顶气气相入口口含量；若系统统压力增增加为原原来的44倍，其其他条件件不变，则则此时，（大于于，等于于，小于于，不确确定）。答：等于于，大于于，大于于，等于于同上图14、在在吸收、解解吸联合合操作中中，维持持吸收塔塔L、VV、y11，解吸吸气入塔塔含量和和两塔操操作温度度、压力力均不变变，现减减少解吸吸气用量量，与原原工况相相比，新新工况下下离开解解吸塔的的液体含含量，离离开吸收收塔的气气体含量量，离开开吸收塔塔的液体体含量，吸吸收塔平平均推动动力，吸吸收塔的的回收率率（增大大，减小小，不变变，不确确定）。答：增大大，增大大，增大大，减小小，减小小解吸气的的用量减减少，解解吸的推推动力减减小，故故离开解解吸塔的的液体含含量增大大，解吸吸的操作作线的斜斜率变小小，在yy1不变变的条件件下，线线的位置置上移，故故出塔的的气体含含量增大大，其他他条件不不变，xx2增大大，则吸吸收塔的的平均推推动力减减小，回回收率减减小，NNOL不不变，AA不变，故故不变，增增大，故故也增大大。第三章 传热热习题一、 填空题1三层层圆筒壁壁热传导导过程中中，最外外层的导导热系数数小于第第二层的的导热系系数，两两层厚度度相同。在在其他条条件不变变时，若若将第二二层和第第三层的的材料互互换，则则导热量量变（ ），第第二层与与第三层层的界面面温度变变（ ）。答：变小小，变小小。2在垂垂直冷凝凝器中，蒸蒸汽在管管内冷凝凝，若降降低冷却却水的温温度，冷冷却水的的流量不不变，则则冷凝传传热系数数（ ），冷冷凝传热热量（ ）。答：减小小，增加加。冷凝传热热系数与与温差的的-1/4次方方成正比比，故温温差增加加，冷凝凝传热系系数减小小；冷凝传热热量与温温差的33/4次次方成正正比，故故温差增增加，冷冷凝传热热量增加加。3在管管壳式换换热器中中，热流流体与冷冷流体进进行换热热，若将将壳程由由单程该该为双程程，则传传热温度度差（ ）。答：下降降4在高高温炉外外设置隔隔热档板板，挡板板材料的的黑度越越低，则则热损失失越（ ）。答：越小小5黑体体的表面面温度提提高一倍倍，则黑黑体的辐辐射能力力提高（ ）倍倍。答：1556沸腾腾传热设设备壁面面越粗糙糙，汽化化核心越越（ ），沸沸腾传热热系数越（ ）。答：多，大大7苯在在内径为为20mmm的圆圆形直管管中作湍湍流流动动，对流流传热系系数为112700W/（mm2）。如如果流量量和物性性不变，改改用内径径为300mm的的圆管，其其对流传传热系数数变为（ ）W/（m22）。答：6112=0.0023=0.0023=0.4822=0.4482=0.4482112700=6112W/(·)8.某液液体在一一直管内内（忽略略进口段段的影响响）稳定定强制湍湍流流动动，该管管内径为为20mmm，测测得其对对流传热热系数为为a，现将将管内径径改为227mmm，并忽忽略出口口温度变变化对物物性所产产生的影影响。若液体体的流速速保持不不变，管管内对流流传热系系数为原原传热系系数的00.94417倍倍；若液体体的质量量流量保保持不变变，管内内对流传传热系数数为原传传热系数数的0.58226倍；知： 求： 解：(11) 由由 ，得(2) 由 ，得，所以 9.在一一内钢管管为f1880´100mm的套套管换热热器中，将将流量为为 35500kkg/hh 的某某液态烃烃从1000°C冷冷却到660°C，其其平均比比热为223800J/(kg×KK)。环环隙逆流流走冷却却水，其其进出口口温度分分别为440°C和50°C，平平均比热热为41174 J/(kg×KK)。内内管内外外侧对流流传热系系数分别别为20000WW/(mm2×K)和330000W/(m2×K)，钢钢的导热热系数可可取为445 WW/(mm×K)。假假定热损损失和污污垢热阻阻可以忽忽略。试试求：冷却水水用量779822kg/h；基于内内管外侧侧面积的的总传热热系数；对数平平均温差差32.75；内管外外侧传热热面积33.19975mm2。解：(11) 由由得 (2) 所以 (3) (4)由由得 二、选择择题1某一一套管换换热器，由由管间的的饱和蒸蒸汽加热热管内的的空气，设设饱和蒸蒸汽温度度为1000，空气气进口温温度为220，出口口温度为为80，则此此套管换换热器内内壁温度度应是（ ）。A 接近近空气平平均温度度 B 接近饱饱和蒸汽汽和空气气的平均均温度C 接近近饱和蒸蒸汽温度度答：C2测定定套管换换热器传传热管内内对流传传热系数数i，冷流流体走传传热管内内，热流流体走套套管环隙隙，冷热热流体均均无相变变。冷流流体的流流量及进进、出口口温度均均可测量量。且测测量的精精确度基基本上相相同。用用公式i =QQ/siiti求求i时，式式中的QQ用下面面（ ）公公式计算算。A Q=WcCCp,cc(t22-t1) B Q=WWhCpp,h(T1-T2) C Q=WcCCp,cc(t22-t1) 和Q=WhCCp,hh(T11-T2)均可可以。答：A3在卧卧式列管管换热器器中，用用常压饱饱和蒸汽汽对空气气进行加加热。（冷冷凝液在在饱和温温度下排排出），饱饱和蒸汽汽应走（ ）A 壳程程 B 管程 CC 壳程程和管程程都可以以两流体在在换热器器中必须须（ ）流流动。A 逆流流 B 并流 C 逆逆流和并并流都可可以答：A，CC4传热热过程中中当两侧侧流体的的对流传传热系数数 都较较大时，影影响传热热过程的的将是（ ）。A 管壁壁热阻 B 污垢热热阻 C 管内对对流传热热热阻D 管外外对流传传热热阻阻答：B5下述述措施中中对提高高换热器器壳程对对流传热热系数有有效的是是（ ）。A 设置置折流板板； BB 增大大板间距距C 换换热器采采用三角角形排列列； D 增增加管程程数答：A，CC6在确确定换热热介质的的流程时时，通常常走管程程的有（ ），走走壳程的的有（ ）。A 高压压流体； B 蒸汽汽； CC 易结垢垢的流体体； D 腐蚀蚀性流体体 E 粘度度大的流流体 F 被被冷却的的流体答：A，CC，D；B，EE，F7下面面关于辐辐射的说说法中正正确的是是（ ）。A 同一一温度下下，物体体的辐射射能力相相同；B 任何何物体的的辐射能能力和吸吸收率的的比值仅仅和物体体的绝对对温度有有关；C 角系系数的大大小与两两表面的的形状、大大小、相相互位置置及距离离有关；D 只要要物体与与周围环环境的温温度相同同，就不不存在辐辐射和吸吸收过程程答：B，CC8下面面各式表表示单位位传热面面积热阻阻的为（ ）A BB b/ CC 1/ DD /b E TT- t F 1/K答：B，CC， FF