2022年化工原理复习题库及答案复习进程.pdf
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1、资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑化工原理试题库试题一一:填充题( 20分) 1、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距为零,则精馏段操作线斜率等于 _,提馏段操作线的斜率等于_ ,回流比等于 _, 馏出液等于 _, 回流液量等于 _ 。2、理想溶液的特点是同分子间作用力_异分子间作用力,形成的混合溶液中没有 _._ 。3、精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶组成_,塔底组成 _ 4、精馏塔的塔底温度总是_塔顶温度,其原因 _ 、-_。 5、已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.
2、70、0. 82,其中70.04x,试判断:4y_、5y_ 、5x_。 6 、塔板负荷性能图中有 _线,分别是 _ 、_ 、_ 、_ 、_ 。 7、在选择吸收剂时,应主要考虑的4个方面是 _ 、_ 、_ 、_ 。 8、对于低浓度气体吸收操作,在求传质单元数时,解析法的适用条件是_ ,对数平均推动力法的适用条件是_ ,梯级图解法的适用条件是_, 图解积分法的适用条件是_。9、生产上常见的脱吸方法有_ 、_ 、_。 10、萃取过程是 _。 11、溶解度曲线将三角形相图分为两个区域,曲线以内为_ ,曲线以外为 _ ,萃取操作只能在 _ 内进行。 12、恒定干燥条件是指 _ 以及_ 都不变。二:选择题
3、( 30分) 1、精馏的操作线为直线主要是因为() A、理论板假设; B 、理想物糸; C、塔顶泡点回流; D、恒縻尔流假设; 2、某二元混合物,其中A 为易挥发组分,液相组成5 .0Ax时泡点为1t,与之相平衡的气相组成75.0Ay时,相应的露点温度为2t,则()。 A、1t= 2t; B 、1t2t; C、1t2t; D 、不能判断;3、精馏操作中,若其它条件都不变,只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流,则塔顶产品组成Dx变化为()。 A、变小; B 、变大;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -
4、第 1 页,共 40 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑 C、不变; D 、不确定;4、二元溶液连续精馏计算中,进料热状况的变化将引起以下线的变化()。 A、提馏段操作线与q 线; B、平衡线; C、平衡线与精馏段操作线; D、平衡线与 q 线;5、某真空操作精馏塔,在真空度降低后,若保持F、D、R、Fx、q 及加料位置不变,则塔顶产品组成Dx变化为()。 A、变小; B 、变大; C、不变; D 、不确定;6、不能引发降液管液泛这种不正常操作现象的原因是()。 A、塔板间距过小; B 、严重漏液; C、过量雾沫夹带; D、气、液
5、负荷过大; 7、对常压操作的低浓度吸收糸统,当糸统总压在较小范围内增时,亨利糸数E将(),相平衡常数将(),溶液解糸数H 将()。A、增加; B 、降低; C、不变; D 、不确定; 8、操作中的吸收塔,当其它操作条件不变,仅降低吸收剂入塔浓度,则吸收率将();又当用清水作吸收剂时,当其它操作条件不变,仅降低入塔气体浓度,则吸收率将()。 A、增大; B 、降低;C、不变; D 、不确定;9、低浓度逆流吸收操作中,若其它操作条件不变,仅增加入塔气量,则气相总传质单元高度将();气相 总传质单元数将()。 A、增加; B 、减少;C、不变; D 、不确定; 10、萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和
6、点M 位于()。 A、溶解度曲线上方区; B 、溶解度曲线下方区; C、溶解度曲线上 ; D、纵坐标线上;11、用纯溶剂 S对 A、B 混合物进行单级理论萃取,当S用量增加时,保持进料量 F和组成Fx不变,所获得的萃取液组成应()。 A、增加; B 、减少; C、不变; D 、不一定; 12、含水湿物料与一定状态下的空气(非饱和状态下的)相接触,能被除去的水分为()。 A、结合水分和非结合水分; B、平衡水分和自由水分; C、非结合水分和部分结合水分; D、部分平衡水分和自由水分;三:计算题( 50分)1、某二元混合物在连续精馏塔中分离,饱和液体进料,组成为5.0Fx,塔顶馏出液组成为 0.9
7、,釜液组成为 0.05,(以上均为易挥发组分的縻尔分精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 40 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑率),相对挥发度为3,回流比为最小回流比的2 倍。塔顶设全凝器,泡点回流,塔釜为间接蒸汽加热。试求:进入第一块理论板的气相浓度?离开最后一块理论板的液相浓度?2、有一填料吸收塔,填料层高5m,塔径 1m,处理丙酮和空气的混合气体,其中空气的流量为hKmolV92,入塔气体浓度05.01Y(比縻
8、尔浓度,下同),操作条件为:KpaP3 .101,Ct025,用清水逆流吸收,出塔浓度为0026.02Y,0194.01X,平衡关糸为XY2。试求:体积吸收总糸数yaK?每小时可回收丙酮量?3、以三氯乙烷为萃取剂,在C025时从含丙酮 33%(质量%)的水溶液中萃取丙酮。丙酮水溶液的处理量为hKg1000,若用hKg320三氯乙烷进行连续逆流萃取,允许最终萃余液中含丙酮8%。试用三角形相图求所需理论级数?(溶解度曲线和辅助曲线见下图)。试题九答案一:填充题1、1;1;无限大; 0;进料量。2、等于;体积效应和热效应。3、降低;增加。4、高于;塔顶轻组分的浓度高,相应的泡点低;塔底压力高于塔顶,
9、塔底的泡点较高。5、82.04y;75.05y;62.05x。6、5 条;液泛线;漏液线;夹带线;液相负荷上限线;液相负荷下限线。7、溶解度;选择性;挥发度;粘性。8、操作范围内平衡线为直线;操作范围内平衡线为直线;操作范围内平衡线弯曲程度不大;各种情况。9、通入惰性气体;通入水蒸汽;降压。10、在混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂中的过程。11、两相区;均相区;两相区。12、温度、湿度、速度与物料接触状况。二:选择题 1、D 2、A。 3、A。 4、A。 5、A。 6、B。7、C;B;C。 8、A;C。 9、A;B。10、B。 11、D。 12、C。三:计算题1、以hKmolF1为准,
10、WDF,WDFWxDxFx。得:hKmolD529.0,hKmolW471.0。相平衡关糸为:xxy.11.,xxy.21.3。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 40 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑q 线为:5. 0 x,则,5 .0qx,75.0qy。最小回流比为:6.0minR。2 .1R。精馏段操作线方程为:41.0545.0 xy。9 .01yxD,111.21.3xxy,75.01x,41.0545.0
11、12xy,819.02y。同理提馏段操作线方程为:0202.0405.1xy。而塔釜相当于一块理论板。wwwxxy.21.3,05.0wx,1346.0wy。0202.0405.1nwxy,1115.0nx。即:进入第一层理论板的气相浓度为819.0;离开最后一层理论板的液相浓度为1115.0。 2、myaYSKYYVZ.21,hKmolV92。05.01Y,0026.02Y0194.01X,02X。0112.01Y,0026.02Y,006.0mYmyaYSKYYVZ.21= 006.0.1 .41.0026.005.0.9252yaK。hmKmolKya.1853。回收的丙酮量为:hKmo
12、lYYV361.4.21。即体积吸收总糸数为hmKmol.1853;回收的丙酮量为hKmol361.4。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 40 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑试题二一:填充题( 20分) 1、牛顿粘性定律 _ ,粘度在 SI 制中的单位是 _ 。 2、常用测定流量的流 _._._。 3、在流动糸统中,若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_ 而变,不随 _ 而变,称为稳定流动。若以上各量既随_而变,
13、又随_而变,称为不稳定流动。4、等边三角形的边长为a,其当量直径为 _ 。5、流体在圆形直管内滞流流动时,其速度分布是_ 型曲线,其管中心的最大流速为平均流速的_ ,縻擦糸数与eR的关系为_ 。6、泵是指_ ,按其工作原理来分可分为 _._._._。7、气体按压缩比来分,可分为_._._._ 。8、降沉室内颗粒得以沉降的条件_ 。9、过滤操作实际上是滤液通过_和_ 的流动过程,过滤速率是指 _。 10、传热一般采用逆流操作,但为_._ 时采用并流操作。 11、用二种厚度相同的材料保温时,往往把_ 的材料包在内 层,以达到好的保温效果。 12、蒸发是利用溶液中溶质的_,用加热的方法使部分溶剂汽化
14、并除去_ 溶液的浓度或析出溶质。 13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_,随其温度的升高 _。 14、对流传热的热阻主要集中在_, 因_ 强化对流传热的重要途径。 15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在_Kpa。二:问答题( 30分) 1、流体的流动形态有哪几种?如何判断? 2、何谓层流内层?其厚度受哪些因素影响? 3、采用多级压缩的优点有哪些? 4、列管式换热器为何要进行热补偿? 5、单层圆筒壁的内、外半径分别为1r和2r,壁表面温度分别为T和t,若tT,试写出圆筒任意半径r 处的温度表达式?三:计算题( 50分)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - -
15、- - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 40 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑1、流量为 5000hm3的水通过一根 20Km 长的水平管,总压降为0.5Mpa。现在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少hm3?(设总压降始终不变,流动始终为高度湍流,局部阻力忽略)。2、泵将C020的水由一贮槽打到另一贮槽,其中吸入管和排出管的管径为mmm498的无缝钢管。吸入管长为50m,排出管长为 160m。且泵到管出口的距离为10m,其中流量为hm335。(已知:atmp10,02.0,
16、0.3sHm,KwN2电,94.0电).(C020时水,31000mKg,23.1024.1msN,230104.2mNp) 求:忽略动压头,求泵的安装高度?泵的轴功率和效率?3、一列式换热器规格如下:管长3m,管数 30根,管径为mm5.225,管程为 1,现拟选用此换热器冷凝、冷却2CS饱和蒸汽,使之从饱和温度C046降至C010。2CS走管外,其流量为sKgG07.01,其冷凝潜热为KgKj356,比热为CKgKw0.05.1。水走管内,且与2CS成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为C05和C030。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为CmWK021.2000和CmWK022.1
17、00。问此换热器是否造适用?4、用一传热面积为210m的蒸发器将某溶液由15%浓缩到 40%,沸点进料,要求每小时蒸得375Kg 浓缩液,已知加热蒸汽压强为200Kpa,蒸发室的操作压强为 20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取C08,热损失可忽略不计。试求:()开始设入使用时,此蒸发器的传热糸数为多少?()操作一段时间后,因物料在传热面上结垢,为完成同样蒸发任务,需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa,问此时蒸发器的传热糸数为多少?查得 20Kpa水蒸汽的饱和温度为C01.60,汽化潜热为KgKj9 .2354查得 200Kpa水蒸汽的饱和温度为C02.120查得 350Kpa水蒸汽的饱和温
18、度为C08 .138试题二的答案一:填充题 1、dydw.、2.msN。 2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3 、位置、时间、时间、位置。 4、a33。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 40 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑 5、抛物线、 0.5、eR64。 6、为液体提供能量的输送机械,离心式、往复式、旋转式和流体作用式。 7、通风机、鼓风机、压缩机。 8、颗粒的停留时间大于沉降时间。 9、介质和滤渣层
19、的流动,单位时间内所获到的滤液量。 10、控制温度、降低粘度、减少阻力。 11、导热糸数小的。 12、不挥发性、提高。 13、增加、增加。 14、层流内层、减薄层流内层的厚度。 15、10.13-101.3. 二:问答题 1、流体的流动形态有两种:层流和湍流;用雷诺准数来判断,当2000eR,为层流,当4000eR为湍流。1、在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层,此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。2、避免压缩后气体温度过高,提高气缸容积糸数,减小功率,使压缩机结构更为合理。3、列管式换热器中,由于两流体的温度不同,使管束和壳体的温度也不相同,因此它们的热膨胀程度
20、也有区别。若两流体的温度差较大(C050以上)时,由于热应力会引起设备的变形,甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。4、12ln.2rrtTLQ=1ln.2rrtTL121lnln.rrrrtTTt三:计算题 1、 设接平行管道后,总流量为hmV33。二平行管流量为hmV31和hmV32。板努利方程:3232pu11212fhpu1 3 2 图 2-1 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 40 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除wor
21、d 可编辑3232pu22222fhpu总压降相同得:2.2333udl2.2111udl=2.2udl,321,llll21321。3121uuuu583hmVV3633058。2、smdVu53.13600.09.0.4135.41221。smu53.12。mgudlguHhguHZsfs555.181. 9. 253. 1.09. 050.02.081.9.253.10.32.2222222考虑 0.5m的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m. KwNN88.194.0 .2电电轴. gugudlZhZH22.22出进 . 81. 9. 253. 1.5. 0109.05016002.01
22、12H . mH75.16. KwgHQN6 .13600/81.9 .1000.35.75.16 . %85电NN. 3、换热器已有的传热面积:207. 73.025. 0.14.3.30.mdlnA。求所需的传热面积:冷凝段的热量:1Q =Kwrw9.24356.07. 0.冷却段的热量:KwTTCwQ65.236.05.1.07.0.2112。总热量为: Q=1Q+2Q=27.55Kw 冷却水的用量:sKgttCQG0263530.187.455.27.12水冷却水离开冷却段的温度:CCGQtt014 .7187.4.263.065.25比水冷凝段的温度差:Ct07.2530464.74
23、6ln30464. 746冷却段的温度差:Ct04.165104. 746ln5104. 746冷凝段所需传热面积:2184.47 .25.2001000.9.24.mtKQA2 2 10m 1 1 图 2-2 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 40 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑冷却段所需传热面积:2261.14 .16.1001000.65.2.mtKQA所需的总的传热面积: A=6.452m. 4、水分蒸发
24、量:FxxFW625.01.10,375WF. F=1000Kg , W=625Kg 溶液的沸点为Ct01 .6881.60。传热糸数 K 为:CmwtAQK02.7851 .682.120.3600.101000.9.2354.625改变压力后的传热糸数:CmwtAQK02.5781 .688.138.3600.101000.9 .2354.625。可见结垢以后的传热糸数降低。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 40 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络,如
25、有侵权请联系网站删除word 可编辑试题三一:填充题( 18分) 1、空气在标准状态下密度为1.293mKg,在 0.25Mpa下(绝压)C080时的密度为_ 。 2、产生流体阻力的原因有_._ 3、转子流量计在安装时应_ 。 4、连续性方程2211susu是_指导出来的,它适用 _流体。 5、 直管阻力的表示式为 _ ,管中流出出=_流入管中入=_ 。 6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生_现象。 7、 往复式压缩机的工作循环为_._ ._._ 四个阶段。 8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是_ _._. 9、固定管板式列管式换热器中,压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应
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