化工原理答案2.docx

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1、化工原理复习资料一, 选择题1, 两种不同的流体在进展热交换时，在各种流向中，传热温度差最大的是 并流 逆流错流 折流2, 描述对流传热过程的根本规律是 牛顿粘性定律 傅立叶定律牛顿冷却定律 费克定律3, 稳定传热是指传热系统内各点的温度 既随时间而变，又随位置而变 只随位置而变，但不随时间而变 只随时间而变，但不随位置而变 既不随时间而变，又不随位置而变4, 表示流体的物理性质对传热膜系数系数的影响的准数是 努塞尔特准数 雷诺准数普兰朗特准数 格拉斯霍夫准数5, 以下材料中导热系数最小的物质应是 金属 建筑材料气体 水6, 总传热速率公式Q中，的物理意义是 器壁内外壁面的温度差 器壁两侧流体

2、对数平均温度差流体进出口的温度差 器壁及流体的温度差7, 属于液液传质过程的单元操作是 气体的汲取 液体的萃取结晶 固体枯燥8, 液体中溶质的扩散系数及以下哪个因数无关 物系的种类 温度溶质的浓度 压力9, 属于气固传质过程的单元操作是 固体枯燥 液体的萃取结晶 气体的汲取10, 混合物中某组分物质的量的及惰性组分物质的量的比值称为 质量分数 质量比摩尔分数 摩尔比11, 混合气体中溶解度小的组分被称为 汲取质 惰性组分汲取剂 溶12, 描述分子扩散过程的根本规律是 亨利定律 拉乌尔定律傅立叶定律 费克定律13, 属于散装乱堆填料的是 格栅填料 脉冲填料 鲍尔环 水纹填料14, 在汲取操作中，

3、汲取操作线总是位于平衡线的 上方 左下方 重合线上 右下方15, 通常所探讨的汲取操作中，当汲取剂用量趋于最小用量时 回收率趋向最高 汲取推动力趋向最大操作最为经济 填料层高度趋向无穷大16, 工业上最早运用的填料是 拉西环 阶梯环 鲍尔环 水纹填料17, 在实际操作过程中，相宜的汲取剂用量为最小汲取剂用量的 1.151.5倍 1.52倍1.12.0倍 18, 以下温度及压强变更对汲取操作有利的是 增大压强，降低温度 增大压强，提高温度 减小压强，降低温度 减小压强，提高温度19, 在工业上所运用的以下填料中，性能最好是 拉西环 阶梯环 鲍尔环 水纹填料20, 蒸馏操作属于 动量传递操作 热量

4、传递操作 质量传递操作 热质传递操作21, 要使液体混合物各组分得到较彻底的别离的操作方法是 简洁蒸馏 精馏水蒸汽蒸馏 平衡蒸馏22, 精馏塔进料时，假设1，那么说明进料状况为 冷料 饱和液体饱和蒸汽 气液混合料23, 在二元混合液中，沸点低的组分称为 可挥发组分 不挥发组分易挥发组分 难挥发组分24, 液体局部汽化的结果是 汽相中轻组分的浓度变大 液相中轻组分的浓度变大汽相中轻组分的浓度变小 液相中重组分的浓度变小25, 最相宜回流比应取最小回流比的 1.11.5倍 1.1倍1.52.0倍 26, 精馏塔进料时，假设0.6，那么说明进料状况为 冷液体 饱和液体饱和蒸汽 气液混合料27, 在精

5、馏塔中，加料板以下的塔段包括加料板称为 提馏段 精馏段进料段 混合段二, 推断题1, 气体的导热系数，随温度的上升而减小2, 在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大 3, 在一样条件下，采纳逆流操作比采纳并流操作所需传热面积要小4, 定性温度是指流体进, 出口温度的算术平均值5, 稳定的圆筒壁传热过程，传热速率为常数6, 换热器内安装折流挡板是为了增大传热温度差 7, 板式塔属于逐级接触式设备8, 外表更新模型是最早提出的一种传质模型9, 在湍流中心内的传质主要为涡流扩散10, “整体移动使传质速率减小11, 填料塔的正常操作应当是气体为分散相，液体为连续相12, 板式塔属于逐级接触式设备13,

6、在层流内层内的传质主要为分子扩散14, 溶质渗透模型是最早提出的一种传质模型15, 板式塔属于有外加能量式设备16, 溶质从液相向气相传递，称为汲取过程17, 增大汲取剂的用量，操作线的斜率变小18, 鲍尔环的性能优于拉西环19, 增大汲取剂用量会减小设备费用20, 亨利系数E值愈大，表示该气体的溶解度愈大21, 减小汲取剂的用量，操作费用变大22, 相平衡常数m值愈大，那么说明该气体的溶解度愈小23, 阶梯环属于散装乱堆填料24, 相对挥发度值越大，那么表示此混合液越难别离25, 馏出液中的主要成分是轻组分26, 当回流比增大时，所需塔板数削减27, 蒸馏别离的依据是混合物中各组分的溶解度不

7、同28, 精馏操作中，在塔顶可得到纯轻组分29, 简洁蒸馏属于不稳定操作过程三, 名词说明题1, 热辐射物体由于具有温度而辐射电磁波的现象2, 传导传热温度不同的物体干脆接触，由于自由电子的运动或分子的运动而发生的热交换现象3, 分子扩散由于物质分子的热运动而产生的扩散4, 平衡别离过程借助别离媒介使均相混合系统变为两相体系，再以混合物中各组分在处于平衡的两相中安排关系的差异为依据而实现别离5, 壁流填料塔中，液体在乱堆填料层中向下流淌时，有偏向塔壁流淌的现象6, 涡流扩散当流体流淌或搅拌时，由于流体的宏观随机运动，使组分从高浓度向低浓度处移动的现象7, 物质的量浓度单位体积溶液中所含溶质的物

8、质的量8, 物理汲取溶解的气体及溶剂或溶剂中某种成分并不发生任何化学反响的汲取过程9, 理论塔板在其上气, 液两相都充分混合，且传热和传质过程阻力均为0的志向化塔板10, 汲取质汲取过程中,所用于汲取气体混合物中某组分的液体称为汲取剂,被汲取的物质11, 饱和蒸气压肯定的温度下，及同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强12, 汲取尾气利用能同尾气反响的某种溶液进展化学汲取13, 相对挥发度即溶液中易挥发组分的挥发度及难挥发组分的挥发度之比四, 简答题1, 简述折流和错流平均温度差的确定方法。2, 为何在热交换过程中要采纳逆流操作？因为这是工艺要求，冷介质须要升温，而热介质需降温

9、：同时，也是力学要求，加强对流减小阻力3, 影响对流传热系数的因素有哪些？ 1对流运动成因和流淌状态；2流体的物理性质随种类, 温度和压力而变更；3传热外表的形态, 尺寸和相对位置；4流体有无相变如气态及液态之间的转化。4, 选择别离方法时应考虑的主要因素有哪些？最主要就是考虑能耗和经济,精馏塔的数目,流程困难的能耗就比拟高,再选择塔数相近的进展模拟比拟,模拟出详细能耗进展比拟,同时进展经济分析5, 传质设备按所处理物系的相态可分为哪几类？气(汽)液传质设备；液液传质设备;气固传质设备；液固传质设备6, 平衡别离过程分为哪几种类型？7, 简述双模模型的根本要点。1在相互接触的气液两相间存在一个

10、稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的停滞膜，即“气膜和“液膜。气液两相间的传质为通过两停滞膜的分子扩散2在气膜, 液膜以外的气, 液两相主体中，由于流体的剧烈湍动，各处浓度匀称，无传质阻力。3在气液相界面处，气液两相处于相平衡状态，无传质阻力。8, 及板式塔相比，填料塔有何特点？流体阻力小,压降小构造简洁常压和低压下，别离效率明显优于板式塔易实现防腐措施9, 简述性能优良的传质设备应满意的要求。(1)单位体积中，两相的接触面积应尽可能大，两相分布匀称，防止或抑制短路及返混； (2)流体的通量大，单位设备体积的处理量大；(3)流淌阻力小，运转时动力消耗低； (4)操作弹性大，对物料的适应性强；

11、(5)构造简洁，造价低廉，操作调整便利，运行牢靠平安10, 为何汲取剂用量太多或太少都对汲取操作不利？太多，溶剂消耗, 输送及回收等操作费用增加。太少，所需填料层高度太高，设备费增多。11, 汲取操作在工业上有何用途？获得产品气体混合物的别离气体净化回收有价值组分12, 气液相平衡关系在汲取中有何作用？确定传质过程的方向确定传质过程的推动力确定汲取塔的汲取液及尾气的极限浓度13, 什么是全回流？全回流操作时有何特点？冷凝后的液体全部回流至塔内精馏段操作线，提镏段操作线，对角线三线重合。此时操作线距平衡线最远，气液两相间传质推动力最大，所需理论板数最少。14, 简述图解法求解理论塔板数的详细步骤

12、。在直角坐标纸上绘出待别离的双组分混合物在操作压强下的平衡曲线，并作出对角线。依照前面介绍的方法作精馏段的操作线，q线，提馏段操作线。 从a点开场，在精馏段操作线及平衡线之间作水平线及垂直线构成直角梯级，当梯级跨过d点时，那么改在提馏段及平衡线之间作直角梯级，直至梯级的水平线到达或跨过b点为止。梯级数目减一即为所需理论板数。五, 计算题1, ，1111的绝热材料保温。炉内壁温度为980, 绝热层外壁温度为38，如允许最大热损失量为9502。求：1绝热层的厚度；2耐火砖及绝热层的分界处温度。 2, 在一列管换热器中，用初温为30的原油将重油由180冷却到120，重油和原油的流量分别为110410

13、4。比热容分别为2.18和1.93，总传热系数4192h，试分别计算并流和逆流时换热器所需的传热面积。3, 为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数，测得试验数据如下：冷却器传热面积S2，甲苯的流量20001，由80冷却到40，11。冷却水从20上升到30，两流体呈逆流流淌，求所测得的总传热系数K为多少？11，问水的流量为多少？4, 505的不锈钢管，导热系数1=16.，管外包有厚30的石棉，其导热系数2=0.22.。假设管内壁温度为600，保温层外壁温度为100，试计算每米管长的热损失。 5, 在并流换热器中，用水冷却油。水的进出口温度分别为15和40，油的进出口温度分别为150和100，现因生产

14、任务要求油的出口温度降至80，设油和水的流量, 进口温度及物性均不变。假设原换热器的管长为1米，试求将此换热器的管长增至假设干米才能满意要求？设换热器的热损失可忽视。6, 在一汲取塔内用洗油逆流汲取煤气中含苯蒸汽。入塔气体中苯的浓度为0.03摩尔分数，下同，汲取操作条件下，平衡关系为，汲取操作液气比为0.2444，进塔洗油中苯的浓度为0.007，出塔煤气中苯的浓度降至0.0015，气相总传质单元高度为0.6m。试计算填料层的高度？7, 用清水在常压塔内汲取含2 9%()的气体。温度为20，逆流操作，处理量为1m3。要求2的回收率为95%，汲取剂用量为最小汲取剂用量的120%。求汲取后汲取液的浓

15、度和汲取用水量。操作条件下的气液平衡关系为Y*X 。8, 在常压填料汲取塔中，用清水汲取废气中氨气，废气流量为2500m33 ，操作条件下平衡关系为Y* =1.2X 式中X 为摩尔比，气相总传质单元高度为0.7m ，试求：1塔低, 塔顶推动力；2全塔对数平均推动力；3气相总传质单元数；4填料层高度。10, 某苯-甲苯溶液中，苯占50%摩尔分数，下同，用精馏的方法别离。要求塔顶馏出液中含苯90%，塔底釜残液中含苯10% 。回流比选用3.0，饱和液体进料，相对挥发度为2.45。试用逐板计算法计算精馏段第二块理论塔板上料液的组成。11, 别离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4，馏出液组成为0.95，釜残液组成为0.05以上组成均为苯的摩尔分率。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。饱和液体进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。试求：1最小回流比；2假设回流比取最小回流比的1.2倍，列出精馏段操作线方程；3列出提馏段操作线方程。第8页 共 8 页