2022年2022年化工原理试卷及答案,推荐文档 .pdf

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1、化工原理试卷及答案1 填空题（每空1 分，共20 分）1某容器内的绝对压强为200 kPa，当地大气压为101.3 kPa，则表压为 _。2在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有、和。3热量传递的基本方式有、和。4吸收因子A 可表示为，它是与的比值。5空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点温度为td，当空气的相对湿度等于1 时，则 t、tw和 td的大小关系为。6吸收操作一般用于分离混合物，其原理是利用原料中各组分差异来达到分离的目的；精馏操作则一般用于分离混合物，其原理是利用原料中各组分的差异来达到分离的目的。7恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括阶段和阶段。8全回流（ R = ）时，

2、精馏段操作线的斜率为，提馏段操作线的斜率为，对相同的xD和 xW，部分回流比全回流所需的理论板数。一、 选择题（每小题2 分，共20 分）1不可压缩流体在圆管内作稳定流动，流动速度与管径的关系是（）A.21221()ududB21122()ududC1122ududD1221udud2离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定（）A效率一定B功率一定C转速一定D管路（ l+le）一定3 对一台正在工作的列管式换热器，已知111600 W?m-2?K-1，2116 W?m-2?K-1，要提高总传热系数K，最简单有效的途径是（）A设法增大1B设法增大2C同时增大1和 2D不确定4在降尘室内，要使微粒从气流

3、中除去的条件是（ ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - A停留时间沉降时间B停留时间沉降时间C停留时间沉降时间D停留时间沉降时间5在讨论旋风分离器的分离性能时，临界粒径这一术语是指（）A.旋风分离器效率最高时旋风分离器的直径B. 旋风分离器允许的最小直径C旋风分离器能够全部分离出来的最小粒径D能保持层流流型最大的颗粒直径6. 若亨利系数E 值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率控制由（）A气膜B液膜C双膜D液相

4、主体7沿着精馏塔的提馏段往下，蒸气中易挥发组分（）A越来越少B越来越多C基本不变D先增多，后变少8对逆流操作的吸收塔，其它条件不变，当吸收剂用量趋于最小用量时则（）A吸收推动力最大B吸收率最高C 出 塔 的 气 体 浓 度 最 低D吸收液浓度趋于最高9固体物料在恒速干燥终了时的含水量称为（）A平衡含水量B自由含水量C临界含水量D饱和含水量10对于有一定精馏塔数的精馏塔，当q、xF等保持一定，而回流比R 增大时，则定有（）A xD增大， xw减小BxD不变， xw增加CxD减小，xw增加DxD减小， xw不变三、判断题（每小题1 分，共10 分）1化学工程中的传递过程包括动量传递、热量传递和质量

5、传递。（）2离心泵的压头又称扬程，指离心泵对单位质量的液体所能提供的有效能量。（）3流体在管路中流动时阻力可分为局部阻力和直管阻力两类。（）4液体和气体的粘度均随温度升高而增大。（）5溶液被加热到产生第一个气泡时的温度，称为泡点温度。（）6升高温度或降低总压均有利于吸收操作的进行。（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 3流体在管路中流动时阻力可分为局部阻力和直管阻力两类。（）4液体和气体的粘度均随温度升高而增大。（

6、）5溶液被加热到产生第一个气泡时的温度，称为泡点温度。（）6升高温度或降低总压均有利于吸收操作的进行。（）7一般来说，离心沉降设备的分离效果比重力沉降设备的分离效果好。（）8填料塔中填料的有效比表面积越大，传质单元高度越小。（）9两流体间壁传热时，以管外或管内表面积计，传热速率相等。（）10转子流量计是恒压强变截面的流量计。（）四、简答题（每小题5 分，共20 分）1怎样强化传热过程？哪种强化途径是最主要的？2什么是离心泵的气蚀现象？简述气蚀现象引起的不良后果。3简述流体在直管内流动时的流动类型及其判断依据。4何谓两相间传质的双膜理论？其基本论点是什么？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载

7、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 1. 有一用水吸收混合气中氨的常压逆流吸收塔，如图所示。 水由水池用离心泵送至塔顶经喷头喷出，泵入口管为108 mm4 mm 的无缝钢管，管中流量为40 m3/h，出口管为89 mm3.5 mm 无缝钢管。 池内水深为2 m，池底至塔顶喷头入口处的垂直距离为20 m。管路的总阻力损失为40 J/kg，喷头入口处的压强为120 kPa（表压）。试计算： 1）此过程离心泵提供的有效功W；2）设泵的效率为65%，试求泵所需的功

8、率。 （本题条件下，水的密度为 1000kg/m3，重力加速度g=9.81m/s2）题 1 附图2. 在一套管式换热器中，流量为2500 kg/h ，平均比热容为2.0 kJ/(kg ?)的热流体在内管中从 90冷却至 50，环隙中冷水从20被加热至40。冷、热流体逆流流动。已知冷却水的平均比热容为4.17 kJ/(kg?)，传热系数K 值为 200 w/(m2?)。试求：（ 1）冷却水用量， kg/h； （2）所需的传热面积。 （忽略换热过程中的热损失）3. 有苯和甲苯混合物，含苯0.4，流量 1000 kmol/h ，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率）

9、 ，苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流，取回流比为最小回流比的1.5 倍，已知相对挥发度= 2.5。试计算：（1）塔顶产品量D；塔底残液量W 及组成 xW； （2）回流比 R 及精馏段操作线方程。一、填空题（每空1 分，共20 分）198.7 kPa 2颗粒直径（dp） 、 颗粒密度（p） 、流体密度（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 3(热)对流、 (热)传导、 (热)辐射4L/mG操作线斜率平衡线斜率

10、5t=tw=td 6气体溶解度液体挥发度（沸点）7恒速干燥降速干燥81 1 多二、选择题（每小题2 分，共20 分）1-5 ACBAC 6-10 BADCA 三、判断题（每小题1 分，共10 分）1 2 3 45 67 8 910 四、简答题（每小题5 分，共20 分）1根据传热总速率方程Q=KAtm，可知，强化传热的方式有三种：1）增加传热面积A；2）增加总传热系数K；3）增加对数平均温度差；其中，增加K的方法是最为主要的一种方式。（5 分）2当叶轮入口入的最低压强降到液体在该处温度下的饱和蒸气压时，泵内液体汽化，汽泡形 成 和 破 裂 的 过 程 中 使 叶 轮 材 料 受 到 损 坏 的

11、 现 象 成 为 汽 蚀 现 象 。（2 分）汽蚀现象危害：1）造成很高的局部压力，发生噪声，引起泵的振动；2）同时还造成金属表面严重的电化学腐蚀；3）严重时，造成泵泵的流量、扬程和效率都会下降，不能正常工作。（3 分）根据雷诺数Reud（分）可将流体在直管内的流动分为三种方式：1）当雷诺数Re2000,层流；2）当雷诺数2000Re4000,流动类型不稳定，可能层流，也可能湍流；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - -

12、3）当雷诺数Re4000,流动湍流。（3 分）4双膜理论基于双膜模型，它把复杂的对流传质过程描述为溶质以分子扩散形式通过两个串联的有效膜。（2 分）双膜理论的三个基本观点：1） 相互接触的气液两相存在一个稳定的相界面，界面两侧分别存在着稳定的气膜和液膜。膜内流体流动状态为层流，溶质A 以分子扩散方式通过气膜和液膜，由气相主体传递到液相主体。2）在相界面处，气液两相达到相平衡，界面处无扩散阻力。3）在气膜和液膜以外的气液主体中，由于流体的充分湍动，溶质A 的浓度均匀，即认为 主 体 中 没 有 浓 度 梯 度 ， 换 句 话 说 ， 浓 度 梯 度 全 部 集 中 在 两 个 膜 层 内 。（3

13、 分）五、计算题（每小题10 分，共30 分）1解：以水池为1-1 截面，塔顶喷头入口处为2-2 截面，在 1-1 截面和 2-2 截面间列柏努利方程，22112212f1-2upupZ g +W = Z g +h22（2 分）以1-1截面 为 基 准 面 ， 由 己 知 可 得 ：00()18 ,120()表压表压1122Z = , p = kPaZ =m p =kPa由于水池液面比管路的截面大得多，因此01u =塔顶喷头入口的流速22240/36002.110.08244vsqu =m/sd代入上式可得：2.110076.583881 /WgJ Kg（5 分）由evpq Wpp可得名师资料

14、总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 40/3600338.81 100057915.790.65evpq WpWKW（3 分）2解：（1）111255.56mpQq cTTKJ/S(KW) 己知冷热流体换热过程中无热损失，11122221mpmpQq cTTq ctt（3 分）己知冷热流体换热过程中无热损失，11122221mpmpQq cTTq ctt（3 分）111222212500/3600 2.090500.67/4

15、.17 (4020)mpmpq cTTqkg sctt（2 分）（）1212(9040)(5020)39.1550lnln30mttttt（2 分）1112mpmQq cTTKA t3255.56 107.10200 39.15mQAmK t另 解 ： 由 于1290405240203tt， 故 有12(9040)(5020)4022mttt（2 分）所以3255.56 106.95200 40mQAmKt（3 分）3 解： （1）kmol/h600kmol/h400%904.010009. 0WDD1000 0.4400 0.91000 0.4400 0.96000.0667600WWxx（

16、 2 ）111qzxqqyqFq线 方 程 ：4. 0 x平 衡 线 方 程 ：xxyxxy5.115 .2115 .2联立求得交点坐标为：0.40.625ppxyminmin0.90.6251.2221.51.83330.6250.4DpppxyRRRyx名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 精馏段操作线：317.0647.011xRxxRRyD（4 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -