2022年化工原理总结与复习题 .pdf

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1、学习必备欢迎下载计算题：1、 把内径为 20mm 、 长度为 2m的塑料管，弯成倒 U形， 作为虹吸管使用。 液体密度为1000kg/m3,粘度为 1mPa? s, 为保持稳定流动，使槽内液面恒定。要想使流量为2m3/h ，虹吸管出口端距离槽内液面的距离h 需要多少米？（光滑管0.0235 ，回弯头1.5 ，突然缩小0.5 ）2、如图所示常温下操作的水槽，下面的出水管直径为?57mm 3.5mm 。当出水阀全关闭时，压力表读数为30.4kPa ，而阀门开启后，压力表读数降至20.3kPa 。设压力表之前管路中的压头损失为0.5m 水柱，试求水的流量为多少m3/h 。3、如图所示，有一高位槽输水

2、系统，管径为?57mm 3.5mm 。已知水在管路中流动的机械能损失为2452uhf，试求水的流量为多少m3/h ？欲使水的流量增加10，应将高位槽水面升高多少米？4、有一台离心泵的额定流量为16.8m3/h ，扬程为 18m 。试问此泵能否将密度为1060kg/m3，流量为 250L/min 的液体，从敞口储槽向上输送到表压为30kPa 的设备中？敞口储槽与高位设备的液位垂直距离为8.5m。管路的管径为?75.5mm 3.75mm ，管长为124m （包括直管长度和所有管件的当量长度），摩擦系数为0.02 。5、某工厂用?170mm 5mm 的无缝钢管输送水蒸气。为了减少沿途的热损失，在管外

3、包两层绝热材料，第一层为厚30mm 的矿渣棉，其热导率为0.065W/(m? K)；第二层为厚30mm 的石灰棉，其热导率为0.21W/(m? K)。管内壁温度为300，保温层外表面温度为40。管路长 60m 。求该管路的散热量。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载6、某离心泵在转速为1450r/min时，水的流量为18m3/h ，扬程为20m水柱。试求： （1）泵的有效功率，水的密度为1000kg/m3； （2）若将

4、泵的转速调节到1250r/min时，泵的流量与扬程将变为多少？7、有直径为?38mm 2mm的黄铜冷却管，假如管内生成厚度为1mm的水垢，水垢的热导率为 1.163W/(m? ) 。试计算水垢的热阻是黄铜热阻的多少倍。黄铜的热导率110 W/(m? )。8、有一外径为100mm 的水蒸气管，水蒸气的温度为160。为了减少热量损失，在管外包覆厚度各为25mm的 A、B两层绝热材料保温层，A与 B的热导率分别为0.15 与 0.05W/(m?K)，试计算哪一种材料放在内层好。周围空气温度为20，保温层外表面对周围空气的对流（包括热辐射）传热系数15W/(m2? ) 。保温层内表面温度在两种情况下都

5、等于水蒸气温度。9、在一单程列管式换热器中，欲用水将15000kg/h 的煤油从 140冷却到40，水的进、出口温度分别为30和 40，两流体逆流流动。煤油的平均比热容为2.3kJ/(kg? ) ，水的平均比热容为4.187 kJ/(kg ? ) 。若换热器的总传热系数为300W/(m2? ) ，试求：（1）冷却水的流量； （2）换热器的对数平均温度差tm； （3）换热器的传热面积A。10、在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为20和110。在换热器使用的初期，冷却水及空气的出口温度分别为45和 40，使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下

6、，冷却水出口温度降至38，试求：（1）空气出口温度为多少？（2）总传热系数为原来的多少倍？（3）若使冷却水加大一倍， 空气流量及两流体进口温度不变，冷热流体的出口温度各为多少？（水空气） （4）冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？11、有一换热器，管内通90的热流体，膜系数1为 1100Cm2/W，管外有某种液体沸腾，沸点为50，膜系数2为 5800Cm2/W。试求以下两种情况下的壁温：（1）管壁清洁无垢； （2）外侧有污垢产生，污垢热阻为0.005W/2Cm。12、如图所示，在一细金属管中的水保持25，在管的上口有大量干空气（温度25，总压101.325kPa ）流过，管中的水气化后

7、在管中的空气中扩散，试计算在稳定状态下的气化速率。（25时水的饱和蒸汽压为3.168kPa ，D0.256cm2/s ）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载13、在一吸收塔中，用清水在总压0.1MPa、温度20的条件下吸收混合气体中的CO2，将其组成从2降至 0.1%(莫尔分数 ) 。20时 CO2水溶液的亨利系数E144MPa ，吸收剂用量为最小用量的1.2 倍。试求液气比及溶液出口组成。14、某填料吸收塔进塔混合气

8、体中含苯5% （体积百分数） ，其余为惰性气体。吸收塔操作压强为 780mmHg ，温度为 25，进塔混合气体流量为1000m3/h ，苯回收率为95% 。吸收剂为不含苯的煤油，煤油耗用量为最小用量的1.5倍。气液逆流流动，系统平衡关系为Y=0.14X（式中Y、X 均为摩尔比），气相体积总传质系数为Kya=125kmol/m3h，煤油的平均分子量为 170kg/kmol ，塔径为0.6m。试求：（1）煤油的耗用量为多少kg/h ？（ 2）煤油出塔浓度X1为多少？（ 3）填料层高度为多少m ？（4）吸收塔每小时回收多少kmol 苯？（ 5）欲提高回收率可采用哪些措施？并说明理由。15、用清水在吸

9、收塔中吸收混合气中的溶质A，吸收塔某截面上，气相主体中溶质A的分压为 5kPa，液相中溶质A 的莫尔分数为0.015 。气膜传质系数kY2.5 105kmol/(m2? s) ，液膜传质系数kX 3.5 103kmol/(m2?s) 。 气液平衡关系符合亨利定律，相平衡常数m0.7 。总压为101.325kPa 。试求气相总传质系数和溶质的传质速率，并分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制。16、在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5% （体积）的空气氨混合气中的氨，已知混合气量为2826m3/h （标准状况），气体空塔速度为1m/s，平衡关系为Y=1.2X，以摩尔比为推动力的气相体积总传质系数KY

10、a=180kmol/m3h，吸收剂用量为最小用量的1.4 倍，要求吸收率为98% ，试求：（1）溶液的出口浓度X1（摩尔比）； （2）气相总传质单元高度HOG ；（3）气相总传质单元数NOG；17、某连续操作的精馏塔，泡点进料。已知操作线方程如下：精馏段y=0.8 x0.172 提馏段y1.3 x0.018 试求塔顶液体回流比、馏出液组成、塔釜气相回流比、釜液组成、进料组成及q线方程。18、用一精馏塔分离二元液体混合物，进料量100kmol/h ，易挥发组分xF=0.5 ，泡点进料，得塔顶产品xD=0.9 ，塔底釜液xW=0.05 （皆摩尔分率） ，操作回流比R=1.61 ，该物系平均相对挥发

11、度 =2.25 ，塔顶为全凝器，求：(1) 塔顶和塔底的产品量（kmol/h ） ；(2) 第一块塔板下降的液体组成x1为多少；(3) 写出提馏段操作线数值方程；(4) 最小回流比。19、一精馏塔，原料液组成为0.5 （摩尔分率） ，饱和蒸气进料，原料处理量为100kmol/h ，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h 。已知精馏段操作线程为y=0.833 x+0.15 ，塔釜用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求：（1）塔顶、塔底产品组成；精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 5

12、 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载（2）全凝器中每小时冷凝蒸气量；（3）蒸馏釜中每小时产生蒸气量（4）若全塔平均 =3.0 ，塔顶第一块塔板默弗里效率Em l=0.6 ，求离开塔顶第二块塔板的气相组成。20、在一连续操作的精馏塔中分离苯- 甲苯溶液，其平均相对挥发度2.46 。进料流量为250kmol/h ，其中苯的莫尔分数为0.4 ，q1.2 。馏出液流量为100kmol/h ，其中苯的莫尔分数为 0.97 。塔顶泡点回流，试计算（1）精馏段、提馏段操作线方程；（2）塔釜上一层理论板的下降液体组成。21、在常压下连续操作精馏塔分离某双组分溶液。该物系的平均相对挥发

13、度 2.92 。 （1）离开塔顶第二理论板的液相组成x20.75 ，试求离开该板的气相组成；（2）离开第一理论板的液相组成x10.088 ，若精馏段的液气比为2/3 ，试计算离开第三层板的气相组成；（3）若为泡点回流，试求塔顶回流比；（4）精馏段操作线方程。22、在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为 1000kmol/h ，含苯 0.4 ，要求塔顶馏出液中含苯0.9 （以上均为摩尔分率） ，苯的回收率不低于90% ，泡点进料，泡点回流。已知=2.5 ，取回流比为最小回流比的1.5倍。试求：（1）塔顶产品量D、塔底残液量W 及组成 xW； （2）最小回流比

14、； （3）精馏段操作线方程；（4）提馏段操作线方程；（5）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数为多少？精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -