淮海工学院
13 -14学年第1学期化工原理（二）复习（东港）
一、单项选择题
1.对于双组分非理想溶液其分子间作用力是（）
A：f AA=f AB=f BB B：f AA=f AB≠f BB C：f AA≠f BB=f AB D：f AA≠f BB≠f AB
2.精馏的操作线是直线，主要基于以下原因( )。
（A）理论板假定（B）理想物系（C）塔顶泡点回流（D）恒摩尔流假定
3.多次部分冷凝能提纯（）物质
A：易挥发B：难挥发C：都不能
4.水蒸气直接加热的精馏操作，其提留段操作线必须通过那一点（）
(A)(0,X W) (B)(X W,X W) (C)(X D,X D) (D)(X W,0)
5如果精馏操作的其他条件和要求不变，仅改变进料的热状况，下列( )情况所需的理论板数最少。
A：冷液B：饱和液体C：气液混合物D：饱和气体
6、采用精馏操作分离四种双组分理想溶液，根据相对挥发度а的不同，最容易分离的双组分理想溶液是( )。
（A）а=1 （B）а=1.5 （C）а=1.9 （D）а=0.3
7、全回流精馏系统的特点为( )。
A：传质推动力最大，所需理论板N T=0
B：操作线与平衡线及q线交于一点
C：操作线与对角线重合，所需N T最少
D：传质推动力最小，所需N T最多。
8.间歇精馏中，保持产品的浓度不变，则采用R不断变（）
9.填料精溜塔填料的作用是（）
A：传热B：传质C：既传热又传质
10.二元组分溶液连续精馏的计算中，进料热状态的变化将引起( )的变化
（A）精馏段操作线与平衡线（B）提馏段操作线与q线
(C) 提馏段操作线与平衡线(D) 平衡线与q线
11.板式吸收塔塔板的作用是（）
A：传热B：传质C：既传热又传质
12多次部分冷凝能提纯（）物质
A：易挥发B：难挥发C：都不能
13.在设计连续操作精馏塔时，欲保持馏出液组成x D和易挥发组分的回收率ηD
不变，加大回流比R，所需的理论板数N T将( )。
A：增大B：减小C：不变D：不确定
14、若除去空气中的NH3和分离水中的乙醇，对应的单元操作方法为( A )。
（A）吸收和精馏（B）精馏和吸收（C）干燥和吸收（D）干燥和精馏
15.混合液两组分的相对挥发愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈( )。
A：容易B：困难C：完全D：不完全
16.精馏操作饱和液体进料时，q值为（）
11.回流比恒定时的间歇精溜，其产品的浓度是逐渐（）
A：提高B：减小C：恒定
17.多次部分汽化能提纯（）物质
A：易挥发B：难挥发C：都不能
18、为下列过程选择合适的单元操作( )。
（1）除去氯化钙晶体中的水分
（2）分离正庚烷和正己烷
A：吸收；精馏B：吸收，干燥C：精馏；吸收D：干燥；精馏
19.根据双膜理论，在气、液接触相界面处（）
A：气相组成大于液相组成B：气相组成小于液相组成
C：气相组成等于液相组成D：气相组成与液相组成互成平衡
20.正在使用的填料吸收塔，其他条件不变，如果吸收剂的温度降低，则尾气的浓度
Y2与溶液的浓度X1将发生（）变化。
(A)增大，降低 (B)增大，降低 (C)降低，增大（D）降低，不变。
１
21.精馏的操作线是直线，主要基于以下原因( )。
（A）理论板假定（B）理想物系（C）塔顶泡点回流（D）恒摩尔流假定22.二元组分溶液连续精馏的计算中，进料热状态的变化将引起( )的变化
（A）精馏段操作线与平衡线（B）提馏段操作线与q线
(C) 提馏段操作线与平衡线(D) 平衡线与q线
23.硝酸-水溶液具有（）
A：最高恒沸点 B：最低恒沸点 C：没有恒沸点
24. 精馏塔的精馏段能逐步提纯（）物质
A：易挥发 B：难挥发 C：都不能
25.回流比恒定时的间歇精溜，其馏出液产品的浓度是逐渐（）
A：提高 B：减小 C：恒定
26. 恒摩尔假设中，恒摩尔溢流是指精、提馏段两段中的液体量符合（）
A：L1=L2=L B：L1＞L2 C：L1＜L2
27. 苯与甲苯组成混合溶液时，苯与甲苯的挥发度比值α为（）。
A：α＞1 B：α＜1 C：α=1
28.恒摩尔假设中，恒摩尔气化是指精、提馏段两段中的气体量符合（）
A：V=V′ B：V ＞V′ C：V＜V′
29.精馏操作中，相对挥发度α为（ C ）时，不能采用精馏分离混合物
A：α＞1 B：α＜1 C：α=1
30.气体在液体中溶解度随压强升高而（）
A：增大B：降低C：不变
31.若除去空气中的NH3和分离水中的乙醇，对应的单元操作方法为( )。
（A）吸收和精馏（B）精馏和吸收（C）干燥和吸收（D）干燥和精馏32.低浓度气体吸收中，已知平衡关系服从亨利定律，kG=2.74×10-7kmol/(m2.s.kPa)，
kL=6.94×10-5 m/s，H=1.5 kmol/(m3.kPa)。则气相吸收总系数等于( )。
（A）2.73×10-7kmol/(m2.s.kPa) (B) 1.73×10-7kmol/(m2.s.kPa)
(C) 3.73×10-7kmol/(m2.s.kPa) (D)0.73×10-7kmol/(m2.s.kPa)
33.空气达到饱和时，其三个温度间的关系是（）
A：t>t d>t w B：t=t d=t w C：t 34.空气在绝热干燥时（）值不变 A：I H B：H C：t 35.长时间放在室内的一杯水，其水温比室内温度（） A：高 B：低 C：相等 36.吸收操作分离混合气体原理是利用混合气体（）的不同而进行分离 A：溶解度 B：沸点 C：反应速度 37.只要吸收质组分在气相中心的分压( )液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续 进行，直至达到一个新的平衡为止。 A：大于B：小于C：等于D：不确定 38.多次部分冷凝能逐步提纯（）物质 A：易挥发 B：难挥发 C：都不能 39.通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，为完成一定的任务 ( )。 A：填料层高度趋向无穷大B：吸收推动力趋向最大 C：操作最为经济D：回收率趋向最高 40.气体在液体中溶解度随压强升高而（） A：增大B：降低C：不变 41发生吸收过程的充分必要条件是（） A：y=y* B：y＞y* C：y＜y* 42.在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。当进 塔气相组成Y1增大，其他条件不变，则出塔气体组成Y2将( )。 A：不变B：减小C：增大D：不确定 43、在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。当 进塔气相组成Y1增大，其他条件不变，则出塔气体组成Y2将( )。 A：不变B：减小C：增大D：不确定 44、已知下列湿空气的两个参数，能利用H-I图确定湿空气状态点的是( )。 A：t和t W B：t d和P C：H和t d D：P和H 45、提高进入干燥器空气的温度，空气的湿度和焓将分别( )。 （A）不变，变大（B）不变，变小（C）变小，变大（D）不确定，变 小 46.同一物料，如恒速段的干燥速率增加，则临界含水量( )。 ２ A：减小B：不变C：增大D：不确定 47.通过干燥不可能被除去的水分是( )。 A：自由水分B：非结合水C：结合水D：平衡水分 8.干燥过程不能被干燥的水份是（） A：结合水B：平衡水C：非结合水D：自由水 48.提高进入干燥器空气的温度，空气的湿度和相对湿度φ将分别( )。 （A）不变，变大（B）不变，变小（C）变小，变大（D）不确定，变小 49..空气不饱和时，其三个温度间的关系是（） A：t>t d>t w B：t=t d=t w C：t 50.空气在经预热器预热时（）值不变 A：I H B：H C：t 51.湿空气经等湿降温过程达到饱和时，其相对湿度百分数为（） A：0% B：100% C：50% 52.同一物料，临界含水量Xc增大，对于相同的干燥要求，所需的干燥时间( )。 (A) 减小(B) 不变(C) 增大(D) 不一定 53、同一物料，提高恒速干燥速率，其他条件不变，物料的临界含水量Xc将( )。 (A) 减小(B) 不变(C) 增大(D) 不一定 54、恒速干燥阶段，物料表面的温度等于（）。 (A) 操作压力下水的沸点温度(B) 湿空气的湿球温度 (C) 湿空气的干球温度(D) 湿空气的露点温度 55.降速干燥时，干燥出的水份属于（） A：平衡水w B：非结合水 C：结合水 56.物料在预热阶段干燥出去的水份是指（）水份 A：结合水 B：平衡水 C：非结合水 57.恒速干燥阶段，物料表面的温度等于（）。 (A) 操作压力下水的沸点温度(B) 湿空气的湿球温度 (C) 湿空气的干球温度(D) 湿空气的露点温度 二、填充题（本大题共11小题，每空1分，共20分） 1.所采用化工原理教材其九个单元是、、、、、 、、、。 2.精馏操作中，饱和液体、气液混合物和饱和蒸气三种进料方式中，q值为进料 中的（填液相或气相）分率。 3.干燥过程分三个阶段即、、。 4.对于组成一定的料液与分离要求，回流比R增大，则所需理论板数。 5.表示空气性质的三个温度是、或、和。对于 饱和的湿空气它们间有关系。 6.填料吸收塔填料层高度计算方法有、、三种。 7.精馏操作时，若F， X F, q，加料板位置，D，R不变，而使操作压力减小，则 x D，x W。 8.物料中水分可分为----------水和------------水；------------水和-------------水。 9.设大气中氧的体积分率分别为21%，氮为79，则（1）氧和氮的分压分别为--------、 ----------。（2）氧和氮的摩尔分率分别为--------、----------。（3）氧和氮的质量分率分别为----------、--------------。 10、拉乌尔定律、亨利定律表示气、液相平衡规律，它是分别应用于 单元操作与单元操作的理论。. 11、常压下，乙醇水溶液是具有的水溶液，硝酸水溶液是具有 的水溶液。（填最高恒沸点，最低恒沸点，无恒沸点） 12、在总压P=101.3kPa下，将苯（A）和甲苯（B）混合液加热到t=95℃时，开始 出现第一个气泡，已知95℃时饱和蒸汽压分别为：P A0=156KPa,P B0=63KPa,则液体 的组成x A= ,, 气泡的组成y A= 。 13、在20℃总压100KPa下，空气的相对湿度为60%，20℃水的饱和蒸汽压为 2.33KPa，则空气的湿度H= Kg/Kg绝干空气，水分压为KPa；。 14、某连续精馏塔，精馏段操作线方程为：y=0.8x+0.15，则该塔的回流比R= 。 馏出液组成x D= 。 15、板式精馏塔、填料吸收塔、沸腾床干燥器分别用来分离， ，混合物。 16. 精馏段操作线方程为、 提馏段操作线方程为 交点轨迹方程为 . 17.蒸馏分离是利用各组分不同，吸收分离是利用各组分不同， 干燥是利用湿物料表面水汽分压（填<、>、=）空气的水汽分压而实现的。 18.填料塔常用填料的类型有、、。 ３ 19.对于组成一定的料液与分离要求，回流比R增大，则所需理论板数。 20.强化吸收过程的措施有、、、 、 . 21.全回流的回流比为。 22.蒸馏的依据是。 23.干燥过程分三个阶段即、、。 24.连续精馏操作的必要条件是和 。 25.精馏操作时，若F，X F, q，加料板位置，D，R不变，而使操作压力减小， 则 x D，x W。 26.精馏操作中，当进料为气液混合物，且气液摩尔比为2:3，则进料热状态参数q 值等于。 27.某连续精馏塔塔顶采用全凝器，理论板数为8（包括再沸器），第4块理论板为加 料板，若全塔效率E T=50%，则塔内实际塔板数= ，精馏段实际塔板数= 。 28.在一常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液，若x F、x D、q、F均不变，要求塔 顶采出量D提高，则必须使回流比R （填增大或减小），同时将进料位置向移动。 29.硫酸吸收氨气阻力主要集中在。水吸收二氧化硫是控制。 30.常压下用水吸收空气中的氨气，基本上属于控制，气膜阻 力液膜阻力（填<、>、=）。 31. 干燥器的热效率比较低，其热量主要损失在和 两方面。 32.蒸馏分离是利用各组分不同，吸收分离是利用各组分不同， 干燥是利用湿物料表面水汽分压（填<、>、=）空气的水汽分压而实现的。 33.亨利定律的表达式p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体为 气体。 34.当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数（填增大或减小）， 在液相中的分子扩散系数（填增大或减小）。 35.气体吸收时，若可溶气体的浓度较高，则总体流动对传质的影响。 36.常压下用水吸收空气中的氨气，基本上属于控制，气膜阻 力液膜阻力（填<、>、=）。 37.已知某物料含水量X1＝0.4kg水/kg绝干料，从该物料干燥速率曲线可知：临 界含水量X0＝0.25kg水/kg绝干料，平衡含水量X*＝0.05kg水/kg绝干料，则物 料的非结合水分为，结合水分为，自由水分 为，可除去的结合水分为。[单位为：kg水/kg 绝干料] 38.低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中，若其它操作条件不变，入口气量 有所增加，则H OG，N OG，同时操作斜率（L/V）（填增大或减小）。 39.用一定温度和湿度的干燥介质进行干燥时，水分是物料含水量的最低 极限，水分是使用该干燥介质条件下，可以除去的最大水分量（填结 合水分、非结合水分、平衡水分或自由水分）。 40.对于水蒸气—空气系统，干球温度t、湿球温度t w、绝热饱和冷却温度t as和露点 温度t d之间的大小关系为：（1）当空气不饱和时，； （2）当空气饱和时，。 41.用一定温度和湿度的干燥介质进行干燥时，水分是物料含水量的最低 极限，水分是使用该干燥介质条件下，可以除去的最大水分量（填结 合水分、非结合水分、平衡水分或自由水分）。 42..填料吸收塔填料层高度计算方法有、、三种。 43.表示空气性质的三个温度、或、和。 对于饱和的湿空气它们间有关系。 三、简答题（本大题共4小题，每题4分，共16分） 1.简述q值减小对操作线、塔板的分离能力及理论板层数的影响。 2、正常生产的填料塔，如果将塔内的填料尺寸换成小一号的同种填料，其他条件不 变，试分析塔顶及塔底产品的量及浓度的变化并简单分析原因。 3.试述精馏操作中5种进料热状况及相应q值范围。 4.简述双膜理论的要点？何谓气膜控制吸收？此时如何提高吸收总系数？ 5、正在操作的板式精馏塔，如果进料口位置下移二个塔板，其他条件不变，试分析 塔顶、塔底产品的量和浓度的变化并简单分析其原因。 6.已知湿空气的干球温度t和露点温度t d，请在H-I图上画出湿空气的状态点A。 7.简述板式塔内部主要构件及作用. 8.难溶气体与易溶气体分别属于哪种控制?若吸收过程为液膜控制，应采取何种有效 ４ 方式提高传质速率？ 9.解释恒速干燥及降速干燥阶段干燥水份的性质？为什么？ 10.已知湿空气的干球温度t和湿球温度t w，请在H-I图上画出湿空气的状态点A。 11、正在操作的板式精馏塔，如果进料口位置上移二个塔板，其他条件不变，试分析塔顶、塔底产品的量和浓度的变化并简单分析其原因。 12.简述填料吸收塔内部主要构件及作用 13.精馏塔各部分结构及作用 14.被干燥物料内水份的分类及性质 15、采取那些措施可以降低干燥器的能耗，提高干燥器的热效率。 16.简述双膜理论的要点？何谓气膜控制吸收？此时如何提高吸收总系数？ 17.蒸馏方式有几种;产品特点是什么. 18、恒定条件下干燥速率曲线由几个阶段组成；每个阶段干燥出去的水分性质及物料表面温度的变化情况。 19.特殊精馏有几种;分离特点是什么. 20.板式塔负荷性能图的意义. 四、计算题（本大题共3小题，共44分） 1.在常压连续操作的板式精馏塔中分离甲醇—水混合液，原料组成为0.4(甲醇的摩尔分率，下同)，泡点进料，若馏出液组成为0.95，釜残液组成为0.05，回流比为2，塔顶采用全凝器，塔釜采用饱和蒸气间接加热，用图解法求理论板数并确定进料板位置。平衡曲线见本题附图。 2.某精馏塔用于分离苯～甲苯混合液，泡点进料，进料量h kmol/ 30，进料中苯的摩尔分率为5.0，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为95 .0和10 .0，泡点回流，采用回流比为最小回流比的1.6倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度40 .2 = α。试求： (1)塔顶、塔底的产品量；(2)精馏段操作线方程；(3)精馏段的蒸汽量、提 馏段的液体量为多少h kmol/? 3.常压下将含苯25%的苯与甲苯混合液连续精溜，要求溜出液中含苯98%，残液中 含苯不超过8.5%，（以上均为摩尔百分数）选用回流比为5，泡点进料，塔顶为全回流，已知常压下苯与甲苯的相对挥发度为2.47，试用逐板计算法求出其理论塔板数。 4.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，平 均相对挥发度为2.47，饱和液体进料。已知进料量为200kmol/h，进料苯组成为0.4（摩尔分率），回流比R/Rmin=1.8，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中苯的含量为2%。 试求：（1）塔顶馏出液及产品流量； （2）精馏段操作线方程； （3）由塔顶第二块理论板上升的气相组成。 5.在常压操作的连续精馏塔中分离含甲醇0.4与水0.6（摩尔分数，下同）的混合液， ５ 其流量为100kmol/h，馏出液组成为0.95，釜液组成为0.04，回流比为2.6。试求：（1）馏出液流量； （2）饱和液体进料时精馏段的下降液体量和提馏段的上升蒸气量； （3）进料温度为40℃时，提馏段下降液体量和上升蒸气量。 6..在一填料塔中，用洗油逆流吸收混合气体中的苯。混合气流量为1500m3·h-1，进塔气体中含苯0.03（摩尔分数，下同），要求吸收率达到90%，操作条件为25℃、101.3Kpa，平衡关系满足亨利定律Y*=26X，操作液气比为最小液气比的1.6倍，X2=0，试求吸收剂用量、出塔洗油中苯的含量。 7.有一填料吸收塔，在28℃及101.3kPa下用清水吸收400m3/h氨-空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均为摩尔%）。填料塔直径为0.8m，填料层高度为6m，平衡关系为Y*=1.6X，已知体积吸收系数KYa=38.5kmol/h。水用量为最小用量的1.25倍。 试求：（1）出口液体组成； （2）该塔填料层高度能否够用？ 8.在逆流吸收塔中，用清水吸收空气中的氨，将氨的浓度由2％降至0.5%（体积份数），混合气流量为0.1 kmol/m2·s，在101.3 KPa,25℃时，平衡关系Y*=1.0X,吸收系数KY a=0.06 kmol/m3·s,取吸收剂用量为最小液体用量的1.6倍。 求：（1）最小液气比； （2）出口液浓度X1； （3）填料层高度。 9．用清水逆流吸收混合气体中的CO2，已知混合气体的流量为300标准m3/h，进塔气体中CO2含量为0.06（摩尔分数），操作液气比为最小液气比的1.6倍，传质单元高度为0.8m。操作条件下物系的平衡关系为Y＊＝1200X。要求CO2吸收率为95％，试求： （1）吸收液组成及吸收剂流量； （2）写出操作线方程； （3）填料层高度。 10．在逆流吸收的填料吸收塔中，用清水吸收空气～氨混合气中的氨，气相流率为 0.65kg/(m2·S)。操作液气比为最小液气比的1.6倍，平衡关系为X Y92 .0 * ，气相总传质系数a K Y为0.043kmol/(m3·S)。试求： (1)吸收率由95％提高到99％，填料层高度的变化。 （2）吸收率由95％提高到99％，吸收剂用量之比为多少？ 11..利用常压下气流干燥器干燥某种湿物料，在热空气以一定速度吹过湿物料的同时 湿物料皆被干燥，已知操作条件如下：（1）t0=15℃，H0=0.0073Kg水/Kg绝干空气； t1=90℃，t2=50℃。（2）物料温度θ1=15℃，X1=0.15 Kg水/Kg绝干物料；θ2=40℃，X1=0.01；Kg水/Kg绝干物料；（3）（3）干燥器的生产能力：250Kg/h（按干燥产品计），绝干物料比热c=1.156Kj/Kg·K。试求以M3/h表示的原空气消耗量及预热器中的传热量。热损失可忽略，干燥器中不补充热量，且是等焓干燥，（4）I0=33Kj/Kg 绝干物料；I1=110Kj/Kg绝干物料；H2=0.0073Kg水/Kg绝干空气。 9.现有一干燥器，湿物料处理量为1000kg/h。要求物料干燥后含水量由20%减至4% （均为湿基）。干燥介质为空气，初始温度为15℃，湿度0.005kg水/kg绝干空气。 经预热器加热至120℃进入干燥器，离开干燥器时温度为45℃，湿度为0.052kg水/kg 绝干空气。 试求：（1）水分蒸发量W； （2）绝干空气消耗量L； （3）预热器的加热量。 12.有一操作压强为101.3kPa的干燥器，干燥盐类结晶物，每小时处理湿物料量 500kg，湿物料中含水量由30%被干燥到2%（湿基）。湿空气进入预热器时的温度为293K，相对湿度为60%，经预热器被加热到373K送入干燥器。若空气离开干燥器时的温度为313K，相对湿度已达80%。试求（1）水分蒸发量；（2）空气消耗量； （3）风机安装在干燥器出口时的通风量；（4）干燥产品量。293K时水的饱和蒸汽压为2.377kPa，313K时水的饱和蒸汽压为7.375kPa（10*） 13.用常压干燥器干燥某种湿物料，新鲜空气的温度30℃，湿度0.01kg水/kg绝干气， 预热至120℃后送入干燥器，离开干燥器的废气温度为70℃，干燥产品的流量为800kg/h,进出干燥器的湿物料的含水量分别为10％和2％（均为湿基）。若干燥过程 ６ 可视为等焓干燥过程。 试求：（1）水分蒸发量；； （2）绝干空气消耗量； 14.利用常压下气流干燥器干燥某种湿物料，在热空气以一定速度吹过湿物料的同时 湿物料皆被干燥，已知操作条件如下：（1）t0=15℃，H0=0.0073Kg水/Kg绝干空气； t1=90℃，t2=50℃。（2）物料温度θ1=15℃，X1=0.15 Kg水/Kg绝干物料；θ2=40℃， X2=0.01；Kg水/Kg绝干物料；（3）（3）干燥器的生产能力：1000Kg/h（按干燥产 品计），绝干物料比热c=1.156Kj/Kg·K。热损失可忽略，干燥器中不补充热量，且 是等焓干燥，（4）I0=33Kj/Kg绝干空气；I1=110Kj/Kg绝干空气；H2=0.0235Kg水/Kg 绝干空气。试求以M3/h表示的原空气消耗量及预热器中的传热量。 15..现有一干燥器，湿物料处理量为800kg/h。要求物料干燥后含水量由30%减至4% （均为湿基）。干燥介质为空气，初始温度为15℃，湿度0.005kg水/kg绝干空气。 经预热器加热至120℃进入干燥器，离开干燥器时温度为45℃，湿度为0.052kg水/kg 绝干空气。 试求：（1）水分蒸发量W； （2）绝干空气消耗量L； （3）预热器的加热量。 ７ 1. 某精馏塔的设计任务为：原料为F，x f，要求塔顶为x D，塔底为x w。设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N T减小，提馏段上升蒸汽量V' 增加，提馏段下降液体量L' 增加，精馏段上升蒸汽量V不变，精馏段下降液体量L不变。（增加，不变，减少） 2. 某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x A=0.96(摩尔分率) .精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24.该物系平均相对挥发度α=2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y2=_______. 3. 某精馏塔操作时，F，x f，q，V保持不变，增加回流比R，则此时x D增加，x w减小，D减小，L/V增加。（增加，不变，减少） 6.静止、连续、_同种_的流体中，处在_同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为φ105mm×2.5mm的直管内流动，已知水的黏度为1.005mPa·s，密度为1000kg·m3流速为1m/s,则R e＝_______________,流动类型为_______湍流_______。 8. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的__4__倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的__1/4___倍。 9. 两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10. 求取对流传热系数常常用_____量纲________分析法,将众多影响因素组合 成若干____无因次数群______数群，再通过实验确定各___无因次数群________之间的关系，即得到各种条件下的_____关联______式。 11. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_____传导_____、 ___对流______和 ____辐射___。 12. 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近___饱和蒸 汽一侧_____流体的温度,总传热系数K接近___空气侧___流体的对流给热系数. 化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3 m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围 为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数为03.0=λ，现发现压力表上 的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却将C 0100的热水冷却到C 0 50，热水流量为h m 3 60，冷却水在管 内 流动，温度从C 020升到C 0 45。已 知传热糸数K 为C m w .20002 ， 换热管为mm 5.225?φ的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。 实验一 伯努利实验 一、实验目的 1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系，加深对柏努利方程式的理解。 2、观察各项能量（或压头）随流速的变化规律。 二、实验原理 1、不可压缩流体在管内作稳定流动时，由于管路条件（如位置高低、管径大小等）的变化，会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。对理想流体，在系统内任一截面处，虽然三种能量不一定相等，但能量之和是守恒的（机械能守恒定律）。 2、对于实际流体，由于存在内磨擦，流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。故而对于实际流体，任意两截面上机械能总和并不相等，两者的差值即为机械损失。 3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示，分别称为位压头、动压头、静压头。当测压直管中的小孔（即测压孔）与水流方向垂直时，测压管内液柱高度（位压头）则为静压头与动压头之和。任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值，则为损失压头。 4、柏努利方程式 ∑+++=+++f h p u gz We p u gz ρ ρ2222121122 式中： 1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 （m ） 1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度（可通过流量与其截面 积求得） (m/s) 1P 、2p ——各截面中心点处的静压力（可由U 型压差计的液位 差可知） （Pa ） 对于没有能量损失且无外加功的理想流体，上式可简化为 ρ ρ2 2 22121122p u gz p u gz + +=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22 ν，从而可得到各截面测管水头和总水头。 三、实验流程图 沉降 1.流化床的压降与哪些因素有关？ 可知，流化床的压降等于单位界面床内固体的表观重量（即重量浮力），它与气速无关而始终保持定值。 2.因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？ 处于斯托克斯区时，含尘量升高；处于牛顿定律区时，含尘量降低处于斯托克斯区时，温度改变主要通过粘度的变化而影响沉降速度。因为气体年度随温度升高而增加，所以温度升高时沉降速度减小；处于牛顿定律区时，沉降速度与粘度无关，与有一定关系，温度升高，气体降低，沉降速度增大。 3.简述旋风分离器性能指标中分割直径d p c的概念 通常将经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径d p c，某些高效旋风分离器的分割直径可小至3～10 4.什么是颗粒的自由沉降速度？ 当一个小颗粒在静止气流中降落时，颗粒受到重力、浮力和阻力的作用。如果重力大于浮力，颗粒就受到一个向下的合力（它等于重力与浮力之差）的作用而加速降落。随着降落速度的增加，颗粒与空气的摩擦阻力相应增大，当阻力增大到等于重力与浮力之差时，颗粒所受的合力为零，因而加速度为零，此后颗粒即以加速度为零时的瞬时速度等速降落，这时颗粒的降落速度称为自由沉降速度（U t） 5.实际流化现象有哪两种？通常，各自发生于什么系统？ 散式流化，发生于液-固系统；聚式流化，发生于气-固系统 6.何谓流化床层的内生不稳定性？如何抑制（提高流化质量的常用措施）？ 空穴的恶性循环 增加分布板阻力，加内部构件，用小直径宽分布颗粒，细颗粒高气速操作 7.对于非球形颗粒，当沉降处于斯托克斯定律区时，试写出颗粒的等沉降速度当量直径d e的计算式 8.在考虑流体通过固定床流动的压降时，颗粒群的平均直径是按什么原则定义的？ 以比表面积相等作为准则 第5章蒸发 一、选择题 1.以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（）蒸发器。 A、强制循环型 B、升膜 C、浸没燃烧 D、外热式 2.与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（），温度差（），总传热系数（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 3.蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。 A、热能的不断供应，冷凝水的及时排除。 B、热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。 C、把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。 D、采用多效操作，通常使用2-3效。 4.蒸发操作通常采用( )加热。 A、电加热法 B、烟道气加热 C、直接水蒸气加热 D、间接饱和水蒸气加热 5.以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。 A、可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂 B、可用以浓缩不耐高温的溶液 C、可减少蒸发器的热损失 D、可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送 6.多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。 A、顺流 B、逆流 C、错流 D、平流 7.中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。 A、自然循环 B、强制循环 C、自然沸腾 D、强制沸腾 8.蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。 A、间壁式冷凝 B、混合式冷凝 C、蓄热式冷凝 D、自然冷凝 9.单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量，如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D/W最大? ( )。 A、原料液在293K时加入蒸发器 B、原料液在390K时加入蒸发器 C、原料液在393K时加入蒸发器 D、原料液在395K时加入蒸发器 10.蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（）所致。 A、沸点升高 B、沸点降低 C、蒸汽压升高 11.属于单程型的蒸发器是（）。 A、中央循环管式蒸发器 B、外热式蒸发器 C、降膜蒸发器 D、悬筐式蒸发器 二、填空题 1.蒸发操作所用的设备称为________。 2.蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。 3.按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、________和________； 按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。 4.蒸发过程中，溶剂的气化速率由________速率控制。 5.蒸发溶液时的温度差损失在数值上恰等于________的值。 6.蒸发操作时，引起温度差损失的原因有________、________和________。 7.杜林规则说明溶液的沸点与同压强下标准溶液的沸点间呈________关系。 8.20％NaOH水溶液在101.33kPa时因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失为________。 9.单效蒸发的计算利用________、________和________三种关系。 10.当稀释热可以忽略时，溶液的焓可以由________计算。 11.单位蒸汽消耗量是指________，它时衡量________的指标。 化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH , __________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类型为 ______________。 3、流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。 6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵 ___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法 ____________. 提高管外α值的有效方法 ______________________________________。 12、蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2）传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 化工原理实验 讲义 专业:环境工程 应用化学教研室 2015.3 实验一 流体机械能转化实验 一、实验目的 1、了解流体在管流动情况下，静压能、动能、位能之间相互转化关系，加深对伯努利方程的理解。 2、了解流体在管流动时，流体阻力的表现形式。 二、实验原理 流动的流体具有位能、动能、静压能、它们可以相互转换。对于实际流体， 因为存在摩擦，流动过程中总有一部分机械能因摩擦和碰撞，而被损失掉。所以对于实际流体任意两截面，根据能量守恒有： 2211221222f p v p v z z H g g g g ρρ++=+++ 上式称为伯努利方程。 三、实验装置（d A =14mm ，d B =28mm ，d C =d D =14mm ，Z A -Z D =110mm ） 实验装置与流程示意图如图1-1所示，实验测试导管的结构见图1-2所示： 图1-1 能量转换流程示意图 图1-2实验导管结构图 四、操作步骤 1.在低位槽中加入约3/4体积的蒸馏水，关闭离心泵出口上水阀及实验测试 导管出口流量调节阀和排气阀、排水阀，打开回水阀后启动离心泵。 2.将实验管路的流量调节阀全开，逐步开大离心泵出口上水阀至高位槽溢流 管有液体溢流。 3.流体稳定后读取并记录各点数据。 4.关小流量调节阀重复上述步骤5次。 5.关闭离心泵出口流量调节阀后，关闭离心泵，实验结束。 五、数据记录和处理 表一、转能实验数据表 流量（l/h） 压强mmH2O 压强 mmH2O 压强 mmH2O 压强 mmH2O 压强 mmH2O 压强 mmH2O 测试点标 号 1 2 3 4 5 6 7 8 1.一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体系与大气压是（）关系 A. 体系＞大气压 B. 体系＜大气压 C. 体系＝大气压 （第1小题图）（第2小题图） 2.如图所示,连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了( )的大小。 A. A.B间的压头损失H f ； B. A.B间的压强差△P C. A.B间的压头损失及动压头差之和； D. A.B间的动压头差(u A2- u B2)/2g 3.层流与湍流的本质区别是( )。 A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 4.离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（） A. Q启动＝0，N启动≈0 ； B. Q启动〉0，N启动〉0； C. Q启动=0，N启动〈0 5..离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则( ) A. 任何情况下扬程与ρ无关； B. 只有当（Z2－Z1）＝0时扬程与ρ无关； C. 只有在阻力损失为0时扬程与ρ无关； D. 只有当P2－P1＝0时扬程与ρ无关。 6.为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用（）的转鼓。 A. 高转速、大直径； B. 高转速、小直径； C. 低转速、大直径； D. 低转速，小直径。 7.为提高旋风分离器的效率，当气体处理量较大时，应采用（）。 A. 几个小直径的分离器并联； B. 大直径的分离； C. 几个小直径的分离器串联； D.与并联和串联的方式无关。 8.穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的大小( )。 A. R1>(R2+R3)； B. R1<(R2+R3)； C. R1=(R2+R3) ； D. 无法比较。 （第8小题图） 9.有一列管换热器，用饱和水蒸汽（温度为120 ℃）将管内一定流量的氢氧化钠溶液由20℃加热到80℃，该换热器的平均传热温度差Δt m为（）。 A. -60/ln2.5; B. 60/ln2.5; C. 120/ln5； D.100/ ln5. 化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH , __________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类型为 ______________。 3、流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以气体的粘度随温度的升高而 _________，水的粘度随温度的升高_______。 4、水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。 5、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、间竭过滤操作包括。 9、传热的基本方式为。 10、工业上的换热方法有。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量 损 失变为原来的多少倍？ 2、何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2）传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？ 实验1单项流动阻力测定 （1）启动离心泵前，为什么必须关闭泵的出口阀门？ 答：由离心泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最小，电动机负荷最小，不会过载烧毁线圈。 （2）作离心泵特性曲线测定时，先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生，而阻力实验对泵灌水却无要求，为什么？ 答：阻力实验水箱中的水位远高于离心泵，由于静压强较大使水泵泵体始终充满水，所以不需要灌水。 （3）流量为零时，U形管两支管液位水平吗？为什么？ 答：水平，当u=0时柏努利方程就变成流体静力学基本方程： Z l P l ? :?g =Z2 P2；g,当P l = P2 时，Z I = Z2 （4 ）怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？ 答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后，打开U形管顶部的阀门，利用空气压强使U形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。 （5）为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘？ 答：因为对数可以把乘、除变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。 （6）你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？ 答：测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计，差压变送器。转子流量计，随流量的大小，转子可以上、下浮动。U形管压差计结构简单，使用方便、经济。差压变送器，将压差转换 成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差，可测 大流量下的压强差。 （7 ）读转子流量计时应注意什么？为什么？ 答：读时，眼睛平视转子最大端面处的流量刻度。如果仰视或俯视，则刻度不准，流量就全有误^^。 （8）两个转子能同时开启吗？为什么？ 答：不能同时开启。因为大流量会把U形管压差计中的指示液冲走。 （9 ）开启阀门要逆时针旋转、关闭阀门要顺时针旋转，为什么工厂操作会形成这种习惯？答：顺时针旋转方便顺手，工厂遇到紧急情况时，要在最短的时间，迅速关闭阀门，久而久之就形成习惯。当然阀门制造商也满足客户的要求，阀门制做成顺关逆开。 （10）使用直流数字电压表时应注意些什么？ 答：使用前先通电预热15分钟，另外，调好零点（旧设备），新设备，不需要调零点。如果有波动，取平均值。 （11）假设将本实验中的工作介质水换为理想流体，各测压点的压强有何变化？为什么？答：压强相等，理想流体u=0,磨擦阻力F=0,没有能量消耗，当然不存在压强差。 Z j +P/? +uj/2g =Z2 +u；/2g , T d1=d2 二U1=U2 又T Z1=Z2 （水平管）P1 = P2 （12）离心泵送液能力，为什么可以通过出口阀调节改变？往复泵的送液能力是否也可采用同样的调节方法？为什么？ 答：离心泵送液能力可以通过调节出口阀开度来改变管路特性曲线，从而使工作点改变。往复泵是正往移泵 流量与扬程无关。若把出口堵死，泵内压强会急剧升高，造成泵体，管路和电机的损 坏。 （13）本实验用水为工作介质做出的入一Re曲线，对其它流体能否使用？为什么？ V 沉降 1.流化床的压降与哪些因素有关？ g )(A m p p ρρρ-= ?? 可知 ，流化床的压降等于单位界面床内固体的表观重量（即重量 浮力），它与气速无关而始终保持定值。 2.因 某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及 含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因 何在？ 处于 斯托克斯区时，含尘量升高；处于牛顿定律区时，含尘量降 低 处于 斯托克斯区时，温度改变主要通过粘度的变化而影响沉降速 度。因为气体粘度随温度升高而增加，所以温度升高时沉降速度减小；处于牛顿定律区时，沉降速度与粘度无关，与ρ有一定关系，温度升高，气体ρ降低，沉降速度增大。 3.简述旋风分离器性能指标中分割直径d p c 的概念 通常将经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径d p c ，某些高效旋风分离器的分割直径可小至3～10m μ 4.什 么是颗粒的自由沉降速度？ 当一 个小颗粒在静止气流中降落时，颗粒受到重力、浮力和阻力 的作用。如果重力大于浮力，颗粒就受到一个向下的合力（ 它等于重力与浮力之差）的作用而加速降落。随着降落速度 的增加，颗粒与空气的摩擦阻力相应增大，当阻力增大到等 于重力与浮力之差时，颗粒所受的合力为零，因而加速度为 零，此后颗粒即以加速度为零时的瞬时速度等速降落，这时 颗粒的降落速度称为自由沉降速度（U t ） 5.实 际流化现象有哪两种？通常，各自发生于什么系统？ 散式 流化，发生于液-固系统；聚式流化，发生于气-固系统 6.何 谓流化床层的内生不稳定性？如何抑制（提高流化质量的常 用措施）？ 空穴 的恶性循环 增加 分布板阻力，加内部构件，用小直径宽分布颗粒，细颗粒高 气速操作 7.对 于非球形颗粒，当沉降处于斯托克斯定律区时，试写出颗粒 的等沉降速度当量直径d e 的计算式 g )(18u de p t ρρμ-= 8.在考虑流体通过固定床流动的压降时，颗粒群的平均直径是按什么原则定义的？ 化工原理试题及答案（绝密请勿到处宣扬） 12月25 日 一、填空题（共15空，每空2分，共30 分） 1. 一容器真空表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计） 分别为：（90kpa）和（-10kpa）。 2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为: （90kpa）。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。（填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。 二、选择题（共5题，每题2 分，共10分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（D ） A. 操作温度高、压强高； B. 操作温度高、压强低； C. 操作温度低、压强低； D. 操作温度低、压 强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（） A. 高，低； B. 低，高； C. 高，高； D. 低，低 3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图； B. 板式塔的设计过程； C. 板式塔的恒摩尔流要求； D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C ）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度； B. 流速、压强、湿度； C. 流速、温度、湿度； D. 温度、湿度、压强 化工原理实验指导书 目录 实验一流体流淌阻力的测定 (1) 实验二离心泵特性曲线的测定 (5) 实验三传热系数测定实验 (7) 实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9) 实验五填料塔吸取实验 (12) 演示实验柏努利方程实验 (14) 雷诺实验 (16) 实验一流体流淌阻力的测定 一、实验目的 1、了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法； 2、确定摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系。 二、差不多原理 由于流体具有粘性，在管内流淌时必须克服内摩擦力。当流体呈湍流流淌时，质点间不断相互碰撞，引起质点间动量交换，从而产生了湍动阻力，消耗了流体能量。流体的粘性和流体的涡流产生了流体流淌的阻力。在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式，可得： ΔP f =ΔP L —两侧压点间直管长度(m) d —直管内径(m) λ—摩擦阻力系数 u —流体流速（m/s ） ΔP f —直管阻力引起的压降（N/m 2 ） μ—流体粘度（Pa.s ） ρ—流体密度（kg/m 3 ） 本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验，改变水流量，测得一系列流量下的ΔP f 值，将已知尺寸和所测数据代入各式，分不求出λ和Re ，在双对数坐标纸上绘出λ～Re 曲线 。 三、实验装置简要讲明 水泵将储水糟中的水抽出，送入实验系统，第一经玻璃转子流量计测量流量，然后送入被测直管段测量流体流淌的阻力，经回流管流回储水槽，水循环使用。 被测直管段流体流淌阻力△P 可依照其数值大小分不采纳变压器或空气—水倒置U 型管来测量。 四、实验步骤: 1、向储水槽内注蒸馏水,直到水满为止。 2、大流量状态下的压差测量系统,应先接电预热10-15分钟,观擦数字外表的初始值并记录后方可启动泵做实验。 3、检查导压系统内有无气泡存在.当流量为0时打开B1、B2两阀门，若空气－水倒置U 型管内两液柱的高度差不为0，则讲明系统内有气泡存在,需要排净气泡方可测取数据。 排气方法：将流量调至较大，排除导压管内的气泡，直至排净为止。 4、测取数据的顺序可从大流量至小流量，反之也可，一样测15～20组数，建议当流量读数小于300L/h 时，用空气—水倒置U 型管测压差ΔP 。 5、待数据测量完毕，关闭流量调剂阀，切断电源。 五、使用实验设备应注意的事项： 2 2u d L P h f f ?=?= λ ρ 2 2u P L d f ??= ρλμ ρ du = Re 为什么离心泵在开车前要关闭出口阀门？ 答：离心泵的特性是，流量越大，泵所需功率也越大。当流量为零时，功率最小，避免电机起动电流过大而烧电机，同时也避免出口管线的水力冲击。 强化传热过程应采取哪些途径？ 强化传热的基本途径有三个方面： 1、提高传热系数：应采取有效的提高传热系数的措施，如必须提高两侧表面传热系数中较小的项。 另外应注意：在采取增强传热措施的同时，必须注意清除换热设备运行中产生的污垢热阻，以免抵消强化传热带来的效果。 2、提高换热面积：采用扩展表面，即使换热设备传热系数及单位体积的传热面积增加，如肋壁、肋片管、波纹管、板翅式换热面等；当然必须扩展传热系数小的一侧的面积，才是使用最广泛的一种增强传热的方法。 3、提高传热温差：在冷、热流体温度不变的条件下，通过合理组织流动方式，提高传热温差。 图解法计算理论塔板数的步骤？（作图） 答：P123 精馏塔工艺设计步骤 第一、设计条件包括工艺条件（进料状态和塔顶液含量设计）和操作条件（塔顶操作压力、加热剂及加热方法）的设计 第二、物料衡算及热量衡算 第三、塔板数的计算 湿空气的湿度-温度图的用途 为什么工业换热器的冷热流体的流向大多采用逆流操作？ 1、在相同传热面条件下，逆流操作时加热剂(冷却剂)用量较并流小； 2、在加热剂(冷却剂)用量相同条件下，逆流的换热器传热面积较并流的小。 3、一般来说，传热面积而增加的设备费用，较减少载热体用量而节省的长期操作费用为少，故逆流操作优于并流。 4、逆流操作还有冷、热流体间的温度差较均匀的优点。 何谓离心泵的气蚀和气縛现象，对泵的操作有何危害，如何防止？1、气蚀把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程，称为气蚀现象。 2、气缚离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体，这样虽启动离心泵也不能完成输送任务，这种现象称为气缚。危害：离心泵在产生气蚀时将发出高频噪音（600-25000Hz），泵体振动，流量不能再增大，压头和效率都明显下降，以至无法继续工作。为避免汽蚀，泵的安装高度必须小于某一定值，以确保叶轮内各处压力均高于液体的饱和蒸气压；离心泵在产生气缚时启动离心泵也不能完成输送任务。 气缚解决办法：离心泵在启动前使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决气蚀解决办法：１．清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小； ２．降低输送介质的温度； ３．减小流量； ４．降低安装高度； ５．重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等等．； 现想测定某一离心泵的性能曲线，将此泵装在不同的管路上进行测试，所得 的性能曲线是否一致？为什么？ 化工原理试题库多套及答案 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=___8.7m 02H , _____pa 41053.8?__. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、 常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度 流动，其流动类型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却 将C 0100的热水冷却到C 050，热水 第一部分 实验基础知识 1、 如何读取实验数据 2、 如何写实验报告 3、 数据处理 一、实验数据的误差分析 1. 真值 2、平均值及其种类 3、误差的分类 4、精密度和精确度 5、实验数据的记数法和有效数字 错误认识：小数点后面的数字越多就越正确，或者运算结果保留位数越多越准确。 二、实验数据处理 实验数据中各变量的关系可表示为列表式，图示式和函数式。 第二部分 实验内容 a log log log log ln ln ln ln ln 1212=--+=?=+=?=截矩直线的斜率＝真值，双对数坐标半对数坐标x x y y x b a y ax y bx a y ae y b bx Θ 每个实验的原理、操作方法、仪表的使用、实验记录、数据处理、思考题 一、精馏实验： 物系、实验原理、流程图、数据处理（用公式表示）、思考题 1)测定指定条件下的全塔效率或等板高度 2)操作中可调节可控制的量 3)物料浓度的测定方法 4)操作步骤，先全回流，再确定一定回流比操作，为什么 5)实验中出现异常现象（液泛，无回流），如何判断？如何处理？ 6)进料状态对精馏塔的操作有何影响？确定q线需要测定哪几个 量？查取进料液的汽化潜热时定性温度应取何值？ 7)什么是全回流？全回流操作的标志有哪些？在生产中有什么实际 意义？ 8)其他条件都不变，只改变回流比，对塔性能会产生什么影响？ 9)进料板位置是否可以任意选择，它对塔的性能有何影响？ 10)为什么酒精蒸馏采用常压操作而不采用加压蒸馏或真空蒸馏？ 11)将本塔适当加高，是否可以得到无水酒精？为什么？ 12)影响精馏塔操作稳定的因素有哪些？如何确定精馏塔操作已达 稳定？本实验装置能否精馏出98%（质量）以上的酒精？为什么？ 13)各转子流量计测定的介质及测量条件与标定时的状态不同，应如 何校正？ 1.答：双膜理论要点有： ① 若流动流体的主体部分为湍流，在靠近气液界面处，涡流必消失。紧邻界面两侧的流体流动皆为层流。 ② 假设气相传质的全部阻力均包含在气相层流层中，液相传质的全部阻力均包含在液相层流层中。这样的层流层是实际层流层的适当延伸，使之包含了湍流及过渡流的传质阻力，称为“虚拟的层流膜”，简称气膜及液膜。气膜厚为G δ，液膜厚为L δ。在气液界面处气液浓度处于平衡态。 ③ 在吸收操作中，若操作条件固定，假设设备内任一气液流动截面两相的稳定浓度分布 状况在极短时间内建立，故可认为设备内是进行定态传质。 2.答：强化传热的途径有： ①增大传热面积；②增大总传热系数；③增大平均温差 3.答：离心泵流量调节方法有：①改变管路特性。优点：用调节出口阀门的开度改变管路的特性来调节流量是十分简便灵活的方法，在生产中广为应用。对于流量调节幅度不大且需要经常调节的系统较适宜。缺点：用关小阀门开度来减小流量时，增加了管路中机械能损失，并有可能使工作点移至低效率区，也会使电机的效率降低。 ②改变泵的特性，包括改变泵的转速和改变叶轮直径。优点：不会额外增加管路阻力，并在一定范围内仍可使泵处在高效率区工作。改变转速调速平稳，保证了较高的效率，是一种节能的手段。缺点：改变叶轮直径不如改变转速简单且当叶轮直径变小时，泵和电机的效率也会降低。可调节幅度有限。改变转速价格较贵。 4.答：简单管路的计算有设计型计算和操作型计算。 设计型计算特点为：设计者需要补充一个设计条件，设计结果不唯一，存在多方案比较。 操作型计算特点为：计算结果唯一，但一般情况下需要进行试差计算才能得到结果。 1.答：当进、出某塔板的蒸汽均为饱和蒸汽，进、出该塔板的液体均为饱和液体且该塔板为非加料、非出料板，则通过该塔板的汽相与液相摩尔流量各自维持恒值。这一结论称为恒摩尔流假设。 满足该假定的条件：①混合液中各组分的摩尔汽化潜热相等。 ②塔板上气液两相接触时因温度不同而交换的显热可忽略不计 ③塔设备热损失可忽略。 2.答：影响对流传热的因素有： ① 流体流动发生的原因—首先要辨别流体流动的动力类型，是靠外界输入机械能还是靠纯流体与固体壁面温差引起流动； ② 流体的物性—影响给热系数的流体物性有流体的密度ρ、粘度μ、导热系数λ和比热 p C 等； ③ 流体的流动状况—流体扰动程度愈高，在邻近固体壁面处的层流内层愈薄。 ④ 传热面的形状、大小及与流体流动方向的相对位置—传热面的形状可以是管、板、管束 一、二章复习题 第一章 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个单元操作和化工单元构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以物理衡算；能量衡算；平衡关系；过程速率四个概念为依据的。 3．常见的单位制有程单位制；国际单绝对单位制；工位制 (SI 制)。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的基本物理量、基本单位，因而产生了不同的单位制。5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过平衡关系来判断。6．单位时间内过程的变化率称为过程速率。 二、问答题 7．什么是单元操作？主要包括哪些基本操作？ 8.提高过程速率的途径是什么？ 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1．单位体积流体的质量称为密度，它与比容互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的压强。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为流量，其表示方法有质量流量和体积流量两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是连续流动的。 5．产生流体阻力的根本原因是内摩擦力；而流体的运动状态是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力的大小有影响。 6．流体在管道中的流动状态可分为层流和湍流两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别 是湍流的质点有脉动而层流没有。 7．判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是静止的、连通的、连接的是同 一种液体。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是：分别或同时提高流体的位压 头；动压头；静压头以及弥补损失能量。 9．在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将增大，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值不变。 二、选择题化工原理复习题及答案
化工原理考研试题库
化工原理实验报告
化工原理简答题
化工原理试题库(第五——第十)讲解
2015化工原理复习题
化工原理实验讲义全
化工原理复习题
四川理工学院化工原理试题库
化工原理实验思考题答案
化工原理简答题1
化工原理试题及答案
化工原理实验指导书
化工原理简答题答案汇编
《化工原理试题库》大全
2014化工原理实验复习提纲(下册)：
化工原理简答题
(完整版)化工原理试题和答案-题库1.doc
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