化工原理复习知识点.docx
化工原理复习学问点一、填空题：1、物料衡算的理论依据是 质量守恒定律 ，热量衡算的理论根底是 能量守恒定律。2、雷诺数的表达式是 Re=du 。当密度 =1000 ·m-3,粘度 =1 厘泊， 半径 d=10mm，以流速为0.15m·s-1 在管中流淌时，其雷诺准数等于1500，流淌类型为层流。3、流体在圆形直管中作层流流淌，假设流量不变，管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的 2 倍。4、依据按单元操作所遵循的根本原理不同，可将单元操作分为动量传递、热量传递、质量传递。5、离心泵主要部件有如下三局部：泵壳、叶轮、泵轴。6、当安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生气蚀现象。7、平壁稳定传热过程，通过三层厚度一样的不同材料，每层间温度变化如下图，试推断、的大小挨次,以及每层热阻的大小挨次 /1233123 / / 。311228、1140W。(属于其次章内容)9、热量传递的根本方式有传导传热、对流传热和辐射传热。10、精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的沸点(或挥发度),利用屡次部第 1 页 共 6 页分汽化_.屡次局部冷凝的方法,将各组分得以分别的过程。11、某连续精馏塔, 其精馏段操作线方程为 y=0.78x+0.204,则该塔的回流比 R=3.54，馏出液组成 x =0.926。d12、由于吸取过程气相中的溶质分压总大于液相中溶质的平衡分压，所以吸取操作线总是在平衡线的上方。增加吸取剂用量，操作线的斜率增大，则操作线向远离平衡线的方向偏移，吸取过程推动力yy 增大。e13、用相平衡常数m 表达的亨利定律表达式为 y=mx。在常压下,20时, 氨在空气中的分压为 166mmHg, 与之平衡的氨水浓度为 20(kgNH3/100kgH O)。此时亨利2系数 m=1.250。14、当空气的湿含量肯定时，其温度越高，则相对温度越低，说明空气的吸湿力量越强，所以湿空气在进入枯燥器之前都要经预热器预热。15、饱和空气在恒压下冷却，温度由 t1降至 t ，此时其相对湿度不变，湿度下2降，湿球温度下降，露点下降。二、选择题：1、流体流淌时产生摩擦阻力的根本缘由是AA、流体具有粘度B、管道不够光滑C、流淌速度大于零2、在间壁式换热器内用饱和水蒸气加热空气，此过程的总传热系数 K 值接近于CA、a 蒸汽B、a 蒸汽与 a 空气的平均值C、a 空气3、蒸馏操作属于BA、传热B、传热加传质C、传质4、吸取速率主要打算于通过双膜的集中速度，要提高气液两流体的相对运动， 提高吸取效果，则要BA、增加气膜厚度和削减液膜厚度 B、削减气膜和液膜厚度 C、增加气膜和液膜厚度5、枯燥是C过程。A、传质B、传热C、传热和传质。三、问答题：某恒定枯燥过程，如下图：预热器 K1,枯燥器 K2，冷却冷凝器 K3，预第 2 页 共 6 页热器出口空气的干球温度为 t1，湿球温度为 tw1，此状态空气在枯燥器经受一个绝热增湿过程，出枯燥器空气温度为 t2，经冷却冷凝器冷却冷凝，析出一局部水份之后，再经预热器预热至他，且其湿球温度仍为tw1，如此反复循环。试在湿空气的 H-I 图或I-H图上用线段和箭头绘出空气在上述枯燥过程状态变化的示意图。并说明空气在其中所经受的过程。课本 p334答：由 tw1 及 t1 确定 A 点由温度为 tw1 的等温线与 =100%线相交，再沿等温线向上与等温线 t1 相交得 A 点。AB 为空气在枯燥器经受绝热增湿过程，也是等焓枯燥过程； BC 为空气在冷却冷凝器经受等 H 冷却过程；CD 为空气在冷却冷凝器经受析出局部水份过程； =100% DA 为空气在预热器中经受等 H 升温过程。四、计算题：1、用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为 38.4t/h，高位槽中液面比油池中液面搞 20m，管路总长包括阀门及管件的当量长度430m，进出口阻力不计，管径为 108 × 4mm，假设油在输送温度下的比重为 0.96，粘度为3430cp，求泵所需的实际功率，设泵的效率 =50%解：对贮油池液面至高位槽液面列伯努利方程：H = H0+ Hf= H + (l + le)/d(u2/2g)0H0 = 20ml+le = 430md =108 2 × 4 = 100mm = 0.1mq = 38400/3600 = 10.667kg/smu = q /(0.758d2· ) = 10.667/(0.785 × 0.12m× 960) = 1.415m/sRe=du /= 0.1 × 1.415 × 960 / (3430 × 103) = 396 < 2023故= 64/Re = 64/39.6=1.616H = 20 + 1.616 × 430/0.1 × 1.415/(2 × 9.81) = 729.2mP = q H g/ =q Hg/ =10.667 × 729.2 × 9.81 / 50% = 152611w = 152.6kwvm第 3 页 共 6 页2、100的水蒸气在管壳式换热器的管外冷凝，冷凝潜热为 2258.4J/kg，总传热系数 2039w/(m2·K)，传热面积为 12.75m2,15的冷却水以 2.25×105kg/h 的流量在管内流过，设总传热温差可以用算术平均值计算，求水蒸气冷凝量 kg/h？解：Q=Gc · Cpc(t2- t ) KAtm1tm = ( 100 15) + (100 t )/2 (185 t )/222Q = 2.25 × 105 × 4.18 × 103 ×(t2-15)/3600= 2039 × 12.75 × (296 t )/22t = 23.12Q = 2039 × 12.75 × (185 23)/2 2105kw D = 2105 × 3600/2258.4 3355kg/h3、设计一台常压操作的填料吸取塔，用清水吸取焦炉气中的氨，操作条件下的平衡关系为 y=1.2x，气体流率为 4480m3/h.，入塔气体浓度为 10g/m3，要求回收率为 95%，吸取剂用量为最小用量的 1.5 倍，气相体积总传质系数 K， a=200kmol/(m3·h),试求 水用量m3/h取水 1000kg/m3 出塔溶液中氨的浓度mol%；解： y = ( 10 × 103 /17) / (1/22.4) = 0.01321第 4 页 共 6 页y =y (1 ) = 0.0132(1 0.95) = 6.59 × 10421(L/G)= (y y ) / y /m= m =0.95 × 1.2 = 1.14m/n121L/G = 1.5(L/G)m/n= 1.5 × 1.14 = 1.71G = 4480/22.4=200kmol m2 h1L = 1.71 × 200 = 342 kmol m2 h1=342 × 18/1000= 6.16m3/h x =(y11 y )/(L/G)= (0.0132 6.59 × 104)/1.712=0.00733=0.733%4、 用常压精馏塔分别双组分抱负混合物，泡点进料，进料量 100kmol/h，加料组成为 50%塔顶产品组成 x =95%,产量 D=50kmol/h，回流比 R=2Rmin，设全塔均D为理论板，以上组成均为摩尔分率，相对挥发度=3。求 Rmin最小回流比； 精馏段和提馏段上升蒸汽量； 列出该状况下的精馏段操作线方程。解：y = x/1 + ( 1 )x = 3x/(1+2x)泡点进料 q = l , xe=x =0.51Ye=3 × 0.5/(1+2×0.5)=1.5/2=0.75Rm/(Rm + 1) = (0.95 0.75)/(0.95 0.5) = 0.20/0.45 = 4/9 Rm = 4/5=0.8V=V = (R + 1)D = (2 × 0.8 + 1)×50=130kmol/hy=R/R+1x+x /R+1=0.615x+0.3655、在一常压气流枯燥器中枯燥某种湿物料，数据如下，空气进入预热器的D第 5 页 共 6 页温度为 15湿含量为 0.0073kg 水.kg1 绝干气，焓为 35kJ/kg 绝干空气；空气进枯燥器温度为 90，焓为 109kJ/kg 绝干气；空气出枯燥器温度为 50；湿含量为 0.023kg 水.kg1 绝干气；进枯燥器物料含水量为 0.15kg 水.kg1 绝干料； 出枯燥器物料含水量为 0.01 水.kg1 绝干料；枯燥器生产力量为 237kg/h按枯燥产品计。试求 绝干空气的消耗量kg 绝干气/h 进预热器前风机的流量m3/s 预热器参加热量kw预热器热损失可无视。附湿空气比容计算公式：V=0.773 + 1.244H (t + 273)/273 ×1.0133×105/P解：G = G (1 w ) = G X/ (1+X) = 237 × 0.01/(1+0.01)=234.7kg 绝C2干气/h22 22W=G (X X ) = 234.7 × (0.15 0.01) = 32.9kg/hC12L = W / (H2 H ) = 32.9 / (0.023 0.0073) = 2096kg 绝干气/h1v = (0.773 + 1.244HH)(t00+ 273) / 273= (0.773 + 1.244 × 0.0073) × 288/273= 0.825m3 湿空气.kg1 绝干气V = L × vH= 0.825 × 2096 = 1729m3/hQ = L(IP1 I ) = 2096(109 35)0= 155104kJ/h= 43.08kw第 6 页 共 6 页
