管国峰第三版南京工业大学化工原理第六章气体吸收习题解答

第六章 气体吸收习题解答

1）总压100

，温度25℃的空气与水长时间接触，水中的

的浓度为多少？

分别用摩尔浓度和摩尔分率表示。空气中 的体积百分率为0.79。

解：将空气看作理想气体：y=0.79 p*=yp=79kPa

查表得 E=8.76×510kPa

610/*-==E p x

H=)./(10342.6)181076.8/(1000)/(65m kN kmoL EMS -?=??=ρ C=p*.H=79×6.342×10-5=5.01×10-4kmol/m 3

2）已知常压、25℃下某体系的平衡关系符合亨利定律，亨利系数E 为

大气压，溶质A 的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触：①溶

质A 浓度为 的水溶液；②溶质A 浓度为

的水溶液；

③溶质A 浓度为 的水溶液。试求上述三种情况下溶质A 在二相

间的转移方向。

解： E=0.15×104atm ，p=0.054atm ，P=1atm ，y=p/P=0.054

① m E

P

==?015104. x 13

5002

110

18

3610=?=?-.. ∴y mx 110054*.== ∴?y y y =-=10*

∴平衡

② x 23

5

0001110

18

1810=

?=?-.. ∴y mx 220027*.== ∴?y y y =-20* ∴气相转移至液相 ③ x 33

5

000311018

5410=

?=?-..

∴y mx 330081*.== ∴?y y y =-30*

∴液相转移至气相

④ P=3atm y=0.054 E=0.15×104atm ∴m=E/P=0.05×104

x 4=x 3=5.4×10-5

∴y mx 440027*.== ∴?y y y =-40* ∴气相转移至液相 3）某气、液逆流的吸收塔，以清水吸收空气～硫化氢混合气中的硫化氢。总压为1大气压。已知塔底气相中含

1.5%（摩尔分率），水中含

的浓

度为

（摩尔分率）。试求塔底温5℃及30℃时的吸收过

程推动力。

解：查表得（50C ） E1=3.19×104kpa m 1=E 1/P=315 p*1=Ex=0.319KPa 5724.0108.11055=???-

6

222222222225422224205111111111.111063.6/*0040

.0*011.033.101/1106.1/**1106.1108.11017.6*609/,1017.6301096.2/*0093

.0*015

.00057.033.101/5742.0/**---?=-=-=?=-=?====???====?=?=-=-=?=-=?====x m y x x x y y y P p y kpa x E p p E m KPa E C x m y x x x y y y y P p y 液相推动力：气相推动力：）：查表得（液相推动力：气相推动力：

4）总压为100

，温度为15℃时

的亨利系数E 为

。试计

算：①H 、m 的值（对稀水溶液密度为

）；②若空气中

的分压为50

，试求与其相平衡的水溶液浓度，分别以摩尔分率和摩尔浓度表示。

3

4

5535/l k 023.021********.41022.150)21220100/1022.1//.2196)10/(181022.1/1m m o C C HC p x x Ex p P E m Km oL m kN EMs H g ===?=?===?===??==-ρ）解：

5）在总压为100

、水温为30℃鼓泡吸收器中，通入纯

，经充分接触后

测得水中

的平衡溶解度为

溶液，溶液的密度可近似取

为

，试求亨利系数。

解： p *=100KPa

H C p ==?=?--*..2857101002857102

4 (mol/L)/kPa

E HM s ==??=?-ρ102857101819451034

5

.. kPa 6）组分A 通过另一停滞组分B 进行扩散，若总压为

，扩散两端组分A

的分压分别为23.2

和 6.5

。实验测得的传质系数

为

。若在相同的操作条件和组分浓度下，组分A 和B

进行等分子扩散，试分别求传质系数

和传质速率

。

解：p A1=23.2KPa p A2=6.5KPa p B1=P －p A1=78.1KPa p B2=94.8KPa

()

k D RT P p D RT P

p p p p mol m s Pa G Bm B B B B =

?? ???

=?-=???-δδ122

1

5214110ln

./() ∴

D

RT mol m s Pa δ

=???-121052./() ∴k D RT mol m s Pa G '

=

=???-δ

121052./() ∴())/(100.22421s m kmol p p k N A A G A ??=-'

='-

7）已知：柏油路面积水

，水温20℃，空气总压100

，空气中水汽分压1.5

，设路面积水上方始终有 厚的静止空气层。问柏油路面积水吹干需多长时间？ 解：该过程可看作一组分通过另一停滞组分的扩散过程 查表得 200C 时 水的饱和蒸汽压为P=1.5kPa 依题意 1A p =2.3346kPa 2A p =1.5kPa

)/()(/10248.020/1022.0008.98)/(/)(5.985.11006654.973346.210021240240212121PBm A A A B B B B Bm B B RTZ p p Dp N s m D C s m D C kPa p p Ln p p p kPa

p kPa p -=?=?==-==-==-=--水的扩散系数水的扩散系数由表得：

)

/(1046.3)08.981025.0293314.8/()5.12346.2(10010248.02

5

34s m KmoL ??=????-???=---

以为扩散为稳定扩散，所以

s

N M h M h N A A A A 3

5310808.4)1046.318/(1031000)

/()/(?=????===--θρθθρ

8）试分别计算0℃及101.3

下

、

在空气中的扩散系数，并与实验

值进行比较分析。

解：(1) A ：CO 2，B ：空气，M A =44，M B =29

V B =29.9，V A =34.0，P=101.3KPa ，t = 273.2K

(

)

D T M M P V V m s A B A

B

=

?+?? ?

?

?

+=?--43610111155105

15

1

2

1

3

1

3

2

5

2...

(2)A ：SO 2，B ：空气，M A =64，M B =29

V B =29.9，V A =44.8，P=101.3KPa ，t = 273.2K

(

)

D T M M P V V m s A B A

B

=

?+?? ?

?

?

+=?--43610119822105

15

1

2

1

3

1

3

2

6

2...

9）试计算

在35℃水中的扩散系数，并与实验值进行比较分析。

解： A ：HCl ，B ：H 2O ，M B =18，α=2.6

V A =3.7+21.6=25.3，T=308.2K ，μ=0.7225cp

()D M T

V cm s B A

=

?=?--741031110805

06

5

2....αμ

10） 某传质过程的总压为300

，吸收过程传质系数分别为

、

，气液相平衡关系符合亨利定

律，亨利系数E 为

，试求：①吸收过程传质总系数

和

；

②液相中的传质阻力为气相的多少倍。 解：10. (1)E = 10.67×103kPa ，P = 300kPa ，m E

P

=

=3557. 111107355722K k m k y y x =+=+

..

∴K y = 0.3919 111135571071

22K mk k x y x =+=?+

.. ∴K x = 13.94 (2)

m k k k mk x y

x

y

1

11

173=.

11）在填料塔内以水吸收空气～氨混合气中的氨。已知：总压P 为1大气压，温度t 为20℃，亨利系数E 为

，气相体积传质分系数

为

，液相体积传质分系数

为

。气相中含氨5.4%（体积），液相中含氨0.062（摩尔分率），液相可按稀溶液处理。试求气、液界面处平衡的浓度以及气相传质阻力占总阻力的分率。 解：m=E/P=76.6/101.33=0.756

∴ y=0.054 x=0.062 c=1000/18=55.56kmoL/m 3

)

/(323.056.551082.5)/(0431.01025.433.1013

3

34s m km oL k C k s m km oL k p k Lm xm am ym ?=??=?=?=??=?=--

)

062.0(323.0)054.0(1031.4756.0)()(1121

12111

1-=-?=-=-=-x y x y x x k y y k m x y xm ym 在界面处：

得： 0629.01=x 0475

.01=y 54.25323.0/756.00431.0/1//1/1=+=+=xm ym ym k m k k 气相阻力占总阻力分率为： 008.90)54.250431.0/(1=?=η

12)若某组分在气相中的摩尔分率保持不变，将其总压增大一倍，但其质量流速不变，试分析

和

的变化情况？

解：1

21

2

ln

B B B B Bm g p p

p p RT DP p P RT D k -=???

? ??=

δδ

D P

∝

1

∵P ↑, DP 不变，(p B2－p B1)’=2(p B2－p B1) ∴k k g g '=12

∵k y =Pk g ∴k k y y '

=

N A =k y (y 1－y 2) ∴N N A A '

=

13)用填料塔进行逆流吸收操作，在操作条件下，气相、液相传质系数分别为

和

。试分别计算相平衡常数

为0.1和100

时，吸收传质过程的传质阻力分配情况。若气相传质分系数

，当气相

流量G 增加一倍时，试分别计算上述两种情况下总传质系数增大的倍数。 解：①k y = 0.013 kmol/(m 2?s)， k x = 0.026 kmol/(m 2?s)

m = 0.1时，17692k y =. , ｍk x

=3846. %

76.41:%

24.959524.01:101238.0769.8011====?=+=y

x

y

y

y x y y K k m K k K k m

k K

m = 100时， 769.01

=y

mk , 462.381

=x

k

%

96.11:1%

04.989804.01:102549.0231.39111====?=+=x

y

x

x

y y x x K m k K k K m k k K

② G ′= 2G ，k y ′= 20.8k y =0.02263 m = 0.1时，

784.1'02082.0'027.4811''=?=?=+=y y y x

y y K K K k m k K m = 100时，

008.1'0257.0'904.38111''=?=?=+=x x x y x

x K K K mk k K

14) 对低浓度气体吸收，当平衡关系为直线时，试证明：

式中

分别为塔底与塔顶两端面上的气相吸收推动力。

证明：m O G y y y N ?-=/)(21

)

/1/()/()]

/()(1/[)/()]

()/[()/)((2121212122212121L mG y y Ln y y x x m y y Ln mx y mx y y y Ln y y -??=---??=---??-=

15）用纯溶剂对低浓度气体作逆流吸收，可溶组分的回收率为

，实际液气比为最小液气比的

倍。物系平衡关系服从亨利定律。试以

两个参数列出

计算

的计算式。

解：令进塔气体浓度为y 1，则出塔气体浓度为0)1(212=-=x y y η

)

1/()]1(/)1[()]1(/[)1(/)1(0/)/1/()/(//)]1([()

/()(//)()/(/2112211111211111121211*21min ---=--=??∴-=-=?-=-=?-??==?--=∴--==-==ηβηββηβηββηββηηβηβββLn N y y y y y y y m x y y L m G y y Ln N m y x x y y m x x y y G L m x y y G L G L OG OG 又由上题证明的结果：

16）在一逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体中的

，气相流量为

（标准状况），进塔气体中含

6.0%（体积），要求条件下的平衡关系

，操作液气比为最小液气比的1.6倍。试求：⑴吸收剂用量和出塔液体组成；⑵写出操作线方程；⑶气相总传质单元数。

解： x 2 = 0，y 1 = 0.06，y 2 = 0.06(1－0.95) = 0.003

V = 300m 3/h = 12.27kmol/h ，n PV RT =?

? ???, m = 1200

L V y y y x y y y m

?? ?

??

=--=-min *1212

121

L V

L V y y y m

=?? ?

??=-1616121..min

∴L = 22380.48 kmol/h

V(y 1－y 2) = L(x 1－x 2) = Lx 1 ∴ x 1 = 3.125×10-5

(2) y L V x y L V x L V x y x =+-?

? ???=+=+22218240003. (3) A L

mV

=

=152. N A

A y mx y mx A oG

=--?? ???--+????

??1

111111222ln

=

--?? ???+????

??=1

1111158912A A y y A ln . 17）试按吸收因数法推导出以液相浓度差为推动力的吸收过程传质单元数计算

式：

??---=--=--=-=1

21

2

]

/)(//[(/)(//)(/)

/(1111*

11*x x OG x x OL x Gm x x L m y dx N G

x x L m y x G x x L m y y x x dx N 证明：

)

/1/(]}/)/())(/1[({)

/1/()}/(/

)]/)(/()/)(/1[({)]

/(1/[]}/)/()/1/[(])/()/(//)/()/1[({112111112111111112m G L m G L m x y m x y m G L Ln m G L x m y x m y m G L x m y m G L Ln m G L m y x m G L x m G L y m G L y m G L m y x m G L x m G L Ln ++---=---+--=--+--+-+-=

18）以清水在填料塔内逆流吸收空气～氨混合气中的氨，进塔气中含氨4.0%（体积），要求回收率

为0.96，气相流率G 为

。采用的液气比为

最小液气比的 1.6倍，平衡关系为

，总传质系数

为

。试求：①塔底液相浓度

；②所需填料层高度

。

解：

0272

.0/)(/)

/(017338.0413.1)/(01227.052.28/35.0/52.282996.01704.0413.1)//()(6.1)/(6.1/0016

.004.004.0)1()11121222121min 12=-=?==?===?+?==--===?=-=x x y y G L s m km ol G L s m km ol G km oL kg M x m y y y G L G L y y m η

m

N H H N Ln y m x y Ln y m x y y y y y N m K G H OG OG OG m m

OG ym OG 83.141.62853.041

.600598.00016.0/)0272.092.004.0[(/)0016.00272.092.004.0(]

/)[(/])[(/)(2853.0043.0/01227.0/)221121121=?=?=∴=∴=?--?-=---=??-==== 19）接上题，若气、液相接触改为并流操作，气、液流量及进口浓度都不变，填

料层高度为上题算出的

，操作温度、压强亦不变，问回收率

为多少？

01222122122122122116.6004.0/01584.01/1'01584.041.6/)(413.1)]/([/)]([41

.6413.1//)0

=-=-=?==?-=----=?=∴==-=y y y y y y x y y m x y y Ln m x y y y N H G L x y y x m m OG η得：

联立上面三式

及操作温度，压强不变因（且汽流量不变

解：

20）试在“y ～x ”图中定性画出下列各吸收流程的操作线与平衡线

2 L 1,x 2 y

2 x

3 L,x 2 y

4 1 3 G,y 1 L 3,x 1 G 1,x 3 x 1 G 1=G 2 G 2,y 3

1

21）在一逆流接触的填料吸收塔中，用纯水吸收空气～氨混合气中的氨，入塔气体中含

9%，要求吸收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.2倍，操作条

件下的平衡关系为

。传质单元高度为0.8m 。试求：①填料层高度

；

②若改用含

0.05%（摩尔分率）的稀氨水作吸收剂，

及其它条件均不变，

吸收率为多少？

00872

.0)0045.0/015.0(/)0045.0015.0(0045

.0015.02.10625.009.00625.0368.1/)0045.009.0(/)(368.1)2.1/09.0/()0045.009.0(2.1)/(2.1/0045

.009.0)95.01(0

09.0121211min 221=-=?=?=?-=?=-=-==-===?-===Ln y y y L y y G x G L G L y x y m ）解：

0`22212121124.94)09.0/0052.0(1/10052

.0368.1)/()/0005.00625.009.0)

284.78.08.98.900872.0/)0045.009.0(=-=-===--∴

====?==-=y y y x x y y G L x x y m H N OG η解得：（不变

22）以清水在填料塔内逆流吸收空气～二氧化硫混合气中的

，总压为1 ，温度为20℃，填料层高为4m 。混合气流量为1.68

，其中含

为

0.05（摩尔分率），要求回收率90%，塔底流出液体浓度为

。试求：①

总体积传质系数

；②若要求回收率提高至95%，操作条件不变，要求的填料层高度为多少？

005

.0015

.0001.03505.0)

(475.2)()(35

/10355.0)

20()/(055.075.30/68.175

.3095.02905.0641211122121402=?=?-=-=??=-=-==?=?===?+?=y mx y y s m kmol L x x L y y G P E m kPa E C s m kmol G M m 由查表）解：

94.40091.0/)005.005.0(0091

.03/)005.0015.0(=-==-=?OG m N Ln y

m

H N Ln y y y m x y y x x x L y y G y m

H s m km ol K K N G H N H OG m OG ym ym

OG OG OG 04.645.781.045.700638.0/)0025.005.0(00638.0)25/4.130(/)0025.001304.0(0025

.001304

.0001056.03505.0001056

.0)()(0025.0)95.01(05.0281.0)/(068.0/221111212122=?==-==-=?==?=?-=-=?=∴-=-=-==?=∴?=?=由）

23）接上题，若液体流量增大15%，其它操作条件不变。已知

，

。式中：

的单

位是

。问回收率

为多少？

942

.0/00091

.00029

.075.51/)05.0(//)(/)05.0(]/)3505.0[(/)3505.0(65

.571.0/4/71.0077.0/0546.0/)

/(077.098.12266.0/1797.3/35/1//1)

/(797.383.262.1)/(266.083.20546.057.1)

/(83.215.1)

/(457.21000)005.005.0(0546.0/)(12'1212121221213382.0325.07.02020=====-=-?-=---=?======?==+=+=?=?=?=??=?==?=?-=-=y y x y x y G L x y y y y N y x Ln y x y H H N m K G H m s km ol K k k m K m s km ol k s m km ol k s m km ol L L s m km ol x y y G L m OG m OG OG ya OG ya ya xa ya xa ya η可得

即得又由解：

24）一逆流操作的吸收塔中，如果

为0.75，相平衡关系为

，吸收剂

进塔浓度

为0.001（摩尔分率，下同）进气浓度为0.05时，其回收率为90%，试求进气浓度为0.04时，其回收率为多少？若吸收剂进口浓度为零，其它条件不变，则其回收率又如何？

16

)001.02005.0/()001.0205.0()/()()/()/)/1/(]]/)/())(/1[({222122212221=?-?-=-----+---=m x y m x y m x y m x y L m G L m G L m G m x y m x y L m G Ln N N OG OG 保持不变

（不变，故不变

依题意：

解：

0110

075.9316)1/()

21.8916]001.02)1(04.0/[)001.0204.0()1==-==?--?-ηηηη可推出

可推出由y y

25）某混合气体中含溶质5%（体积），要求回收率为85%。吸收剂进塔浓度为0.001（摩尔分率），在20℃，101.3

下相平衡关系为

。试求逆流操

作和并流操作的最小液气比各为多少？由此可得到什么结论？ 解：

逆流：y 1 = 0.05，y 2 = 0.05(1－0.85) = 0.0075，

m = 40，x 2

= 0.001

L V y y m

x ?? ?

??

=--=min 121

2170 并流：y 1 = 0.05，

y 2 = 0.0075，

m = 40，x 1=0.001

-?? ?

??=--=--=-L V y

y x x y y y m

x min *.12211221523

∴L V ?? ???=min

.523 26） 用纯溶剂吸收某混合气体中的可溶组分。进塔气体浓度为0.048（摩尔分率），要求回收率 为92%。取液气比为最小液气比的1.6倍。气液逆流，平衡关系

，气相总传质单元高度为0.62米。试求填料层高

。

又，为增大填料润湿率，采用吸收剂再循环流程，气体流量及进、出塔的浓度不变，补充的纯溶剂流量和传质单元高度均不变，循环液流量与补充液流量之比为0.10。试求此操作所需的填料层高度 。

m

N H H y y y N Ln y x x y y G L G L G L x y y y OG OG m OG m 99.262.082.482.4009166.0/)00384.0048.0(/)(009166

.0]00384.0/)012.05.2048.0[(/)00384.0012.05.2048.0(012

.0/)(/63.30192.0/)00384.0048.0(6.1)/(6.1/0

00384.0)1(048

.012111

21min 2121=?=?==-=?-==?--?-=?=-==-?====-==η）解：

m

H N Ln y x x x y y G L OG m 54.432.762.032

.700603.0)]

0011.05.200384.0/()012.05.2048

.0[(/)]0011.05.200384.0(012.05.2048.0[0011

.01.1/1.0,,212121=?===?-?-?--?-=?==不变

不变

不变

算）对虚线框进行物料衡

27）在填料塔中，用纯油吸收空气中的苯，入塔混合气量为

，其

中含苯6%（体积），要求出塔气体中含苯不高于0.5%（体积），操作条件下的平衡关系

，实际液气比取最小液气比的1.5倍。试求：①吸收剂用量

及出塔液相浓度；②全塔对数平均推动力

；③若采用吸收剂循环流程，在保证原吸收率不变的条件下，入塔液体浓度和循环液量最大应为多少？④画出两种情况下操作线示意图。

略

即呈平衡

与由题意）解：)4/106.273.14143.0143

.0)025.02.0/(025.0)/()

1/()1/()(025.02.0/005.0/:)30108.0)005.0/02.0(/)005.002.0(005

.002.02.02.006.0)22.0275.0/)005.006.0(/)(/73.1457.53275.0275.0)2.0/06.0/()005.006.0(5.1)/(5.1/0

005

.006

.0/57.534.22/120010*********

220221112211min 221h

km ol L x x x x x x x m y x m x y y x Ln y y y m x y y x L y y G x h

km ol L G L G L x y y h

km ol G m =?==-=-=+=++======-=?==?=?-=-=?=-=+-==?==-?=======θθθθθθ

28）空气～四氯化碳化合气体中含四氯化碳5%（体积，下同），气相流量G 为

，要求回收率90%。吸收剂分两股，第一股含四氯化碳为0.002，

从塔顶进入塔内；第二股含四氯化碳0.010，从塔中部某处进入塔内。两股吸收剂用量相同，均为

。已知操作条件下体系的相平衡关系为

，试计算：①出塔液体浓度为多少？②若全塔传质单元高度为0.8米，

则第二股吸收剂加入的最适宜位置（加入口至塔底的高度）应在何处。

(1) y 1 = 0.05，y 2 = 0.05×(1－0.9) = 0.005，

G = 0.042kmol/(m 2?s)，x 2 = 0.002，x 2’ = 0.01，m = 0.5 L 1 = L 2 = 0.021kmol/(m 2?s)

()G y y L x x Lx 122212-=-+'?? ??

?+ ∴x 1 = 0.051

()G y y L x x 1122-=-'?? ??

? ∴y y L G

x x =-

-'?

? ???=11220009. A L mG ==22 ， 1105-=A

.

625.3111ln 11122

1=???????

?+'-'-??? ??--=A mx y mx y A A N OG

∴ H = H OG ·N OG = 0.8×3.625 = 2.9 m

29) 矿石焙烧炉气中含SO 24.5%(体积)，其余惰性气体按空气计。炉气冷却后在

填料塔中以清水逆流吸收炉气中的SO 2。操作压强为1atm ，操作温度为30℃。塔径为0.8m ，填料层高为10m ，要求回收率为95%，进塔炉气流量为1150m 3/h(标准状态)。已知k G a 为5×10-4kmol/(s ·m 3·kPa)，k L a =5×10-21/s 。试求：① 塔底液体浓度为多少?② 若将炉气进一步降温后再吸收，其操作温度降至20℃时，其回收率为多少?设其它操作条件不变，k G a 和k L a 的值均不变。

)./027.011/56.5518/1000/02

.48/m a k 10485.030)./0284.04/8.014.336004.22/(11500

00225.0045.0:133

422221m s kmol K k m

k K m kmol M C P E P E C m s kmol G x y y ya xa

ya ya s （＝时，（）由题意）解：=?+=====?=?=???====ρ

()?

??

??

?------=?-=====22122112121ln /)()(/)(/)(53

.9/05.1/m x y m x y m x y m x y y y y y y N H H N m K G H m OG OG OG ya OG 由

经试差得：x 1＝0.000775（塔底出液浓度） )

./0309.003.35/m a

k 10355.0203'

4m s km ol K P E P E C ya （＝时，==?=?

9

.10'/'918.0'/'====OG OG ya OG H H N m K G H

%

3.99/'y 1'0003095

.0'y m 11'11ln 1111222221=-==?????

?+--??? ??--=

y L

G A A m x y m x y A A N OG η得：＝由：

30）一正在操作的逆流吸收塔，进口气体中含溶质浓度为0.05（摩尔分率，下同），吸收剂进口浓度为0.001，实际液气比为4，操作条件下平衡关系为

，此时出口气相中含溶质为0.005。若实际液气比下降为2.5，其它条件不变，计算时忽略传质单元高度的变化，试求此时出塔气体浓度及出塔液体浓度各为多少？

28

.4/)005.005.0(01051.0)30/255(/)003.00255.0(003

.0001.02005.00255.001225.0205.001225.0001.04/)005.005.0()(/211=?-==-=?=?-=?=?-=?=+-=+-=m OG m y N Ln y y y x y y L G x 解：

01772

.0001.0/)05.0(0082

.02

.0/]}8.0)002.0/()002.005.0(2.0[{)

1/(]})/())(1[({'

2'

1'2''

22'

221'=+-==∴

=+--=-+---=L y G x y N N y Ln s s m x y m x y s Ln N OG OG OG 据题意

31）在一吸收塔内用洗油逆流吸收煤气中含苯蒸汽。苯的初始浓度为0.02（摩尔分率，下同），吸收时平衡关系为

，液气比为0.18，洗油进塔浓度为0.006，煤气中苯出塔浓度降至0.002。由吸收塔排出的液体升温后在解吸塔内用过热蒸汽逆流解吸。解吸塔内气液比为0.4，相平衡关系为

。在吸收塔内为气相控制，在解吸塔为液相控制。若现将液体循环量增加一倍，煤气及过热蒸汽流量等其它操作条件都不变。已知解吸塔中，

。问此时吸收

塔出塔煤气中含苯多少？题中流量皆为摩尔流量。

00675

.0106.0105.002.025

.04.0/)006.0106.0(/)(106

.0006.018.0/)002.002.0(/)(111'

2'2'1'12211=?-=-=?=-=+-==+-=+-=m x y y y G x x L y x L y y G x 吸收塔

解：

52

.5/)002.002.0(003621

.0)125/675(/)00125.000675.0(00125.0006.0125.0002.0222=?-==-=?=?-=-=?m OG m y N Ln y mx y y

解吸塔

18

.7/)()006.0/02689.0(/)006.002689.0(006

.0/02689

.016.3/25.0106.0/'

2'

1'

2'2'2'

1'1'1=?-=-=?=-=?=-=-=?m OL m x x x N Ln x m y x x m y x x

当L 增加一倍时 2.0/36.0/21=-=G L G L

67

.518.779.02/2/2/34.0'66.0'=?====OL OL OL OL xm

OL OG H N H H K L H N 解吸塔

不变吸收塔

52.5)/1/(]}/)/())(/1[({2221'=-+---=L mG L mG mx y mx y L mG Ln N O G 由

67.5)1/(]})/())(1[({'

2'2'1'2'=-+---=A A mx y mx y A Ln N O L 002734

.000372

.067.5)1/(]})/())(1[({22'

2'2'1'2'===-+---=x y A A mx y mx y A Ln N OL 可得

化工原理传质概论与气体吸收考试题目

单项选择题(每题2分,共10题)成绩查询 第七章传质概论 1. 双组分理想气体进行定常单向扩散，如维持气相各部分pA不变，总压增加，气相中的传质通量NA将如何变化？ A：增加 B ：减少C：不变 D：不定 2. 下述_______分离过程中哪一种不属于传质分离。 A ：萃取分离B ：吸收分离C ：结晶分离D：离心分离 3. 气相压力一定，温度提高1倍，组分在气相中的扩散系数_______。 A：增大1 倍B：约原来的2.83倍 C：减少1倍 D：不变 4. 若温度不变，压力增加1倍，则扩散系数_______。 A：增大1 倍B：约原来的2.83倍 C：减少1 倍D：不变 5. 双组分气体(A、B)在进行定常分子扩散，JA及NA分别表示在传质方向上某截面处溶质A 的分子扩散速率与传质速率，当整个系统为单向扩散时：_______。 A：|JA|=|JB|， |NA|>|NB|B：|JA|>|JB|， |NA|=|NB| C：|JA|<|JB|，|NA|>|NB D：|JA|=|JB|，|NA|

8. 单向扩散中飘流因子_______。 A： >1B：<1 C：=1 D：不确定 9. 双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_______。 A ：相界面两侧的膜层中B：相界面上 C：液膜之中 D：气膜之中

化工原理期末考试选择题及答案.

1、在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数 数值。 A.与光滑管一样 B.只取决于Re C.取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关 2、某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应。 A.停泵，向泵内灌液 B.降低泵的安装高度 C.检查进口管路是否有泄漏现象 D.检查出口管路阻力是否过大 3、液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是。 A.从位能大的截面流向位能小的截面； B.从静压能大的截面流向静压能小的截面； C.从动能大的截面流向动能小的截面； D.从总能量大的截面流向总能量小的截面; 4、冷热两流体的对流给热系数相差较大时，提高总传热系数K值的措施是。 A.提高小的值； B.提高大的值； C.两个都同等程度提高； D.提高大的值，同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用方法来提高传热速率最合理。 A.提高蒸汽速度； B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C.提高空气流速； D.将蒸汽流速和空气流速都提高。 6、沉降室的生产能力与有关。 A.颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面积； C.沉降面积和颗粒沉降速度； D.沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、离心泵的扬程是指泵给予（）液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m 8、雷诺数的物理意义表示。 A.粘滞力与重力之比； B.重力与惯性力之比； C.惯性力与粘滞力之比； D.压力与粘滞力之比。 9、为了减少室外设备的热损失，保温层外的一层隔热材料的表面应该是。 A.表面光滑，色泽较浅 B.表面粗糙，色泽较深

C.表面粗糙，色泽较浅 10、蒸汽冷凝传热时不凝气体的存在，对冷凝给热系数α的影响是。 A.使α增加 B.使α降低 C.无影响 1、C 2、C 3、D 4、A 5、C 6、B 7、B 8、C 9、A 10、B 1、离心泵效率最高的点称为： A 工作点 B 操作点 C 设计点 D 计算点 2、某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应。 A 停泵，向泵内灌液 B 降低泵的安装高度 C 检查进口管路是否有泄漏现象 D 检查出口管路阻力是否过大 3、离心泵停车时要： A 先关出口阀后断电 B 先断电后关出口阀 C 先关出口阀先断电均可 D 单级式的先断电，多级式的先关出口阀 4、冷热两流体的对流给热系数相差较大时，提高总传热系数K值的措施 是。 A 提高小的值； B 提高大的值； C 两个都同等程度提高； D 提高大的值，同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用方法来提高传热速率最合理。 A 提高蒸汽速度； B 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C 提高空气流速； D 将蒸汽流速和空气流速都提高。 6、沉降室的生产能力与有关。 A 颗粒沉降速度和沉降室高度； B 沉降面积； C 沉降面积和颗粒沉降速度； D 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指： A 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径 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颗粒的直径 D 能保持滞流流型时的最大颗粒直径 8、判断下面的说法中哪一种是错误的： A 在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大 B 在同一温度下,物体的吸收率A与黑度ε在数值上相等,因此A和ε的物理 意义相同 C 黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强 D 黑度反映了实际物体接近黑体的程度 9、真空蒸发时，冷凝器操作压强的最低极限取决于： A 冷凝水的温度 B 真空泵的能力 C 当地大气压力 D 蒸发器的蒸发水量 10、下述几条措施，哪一条不能提高加热蒸汽的济程度？ A 采用多效蒸发流程 B 引出额外蒸汽 C 使用热泵蒸发器 D 增大传热面积 1、C 2、C 3、A 4、A 5、C

化工原理考试习题有答案

化工原理（上）考试复习题及答案一、选择题（将正确答案字母填入括号内、四选一） 1．遵循流体动力学规律的单元操作是（ A ）。 A、沉降 B、蒸发 C、冷冻 D、干燥 2．U型管液柱压力计两管的液柱差稳定时，在管中任意一个截面上左右两端所受压力（ A ）。 A、相等 B、不相等 C、有变化 D、无法确定 3．以下有关全回流的说法正确的是（ A ）。 A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合 B、此时所需理论塔板数量多 C、塔顶产品产出量多 D、此时所用回流比最小 4．吸收操作是利用气体混合物中各种组分（ B ）的不同而进行分离的。 A、相对挥发度 B、溶解度 C、气化速度 D、电离度 5．压力表在刻度盘上有红线是表示（ C ）。 A、设计压力、 B、公称压力 C、最高工作压力 D、最低工作压力 6．某车间测得一精馏塔得真空度为540mmHg，绝对压强为100mm/Hg，则当地大气压为（ C ）mmHg。 A、440 B、540 C、640 D、760 7. 用水吸收混合气体中的二氧化碳时，（ A ）下吸收效果最好。 A．低温高压B．高温高压 C．高温低压D．低温低压 8. 表压值是从压强表上读得的，它表示的是（ A ）。 A．比大气压强高出的部分 B．设备的真实压力 C．比大气压强低的部分 D．大气压强 9. 离心泵在停泵时，应先关闭出口阀，再停电机，这是为了防止（ C ）。 A．汽蚀现象 B．电流过大 C．高压流体倒流 D．气缚现象 10. 吸收操作的作用是分离（ A ）。 A．气体混合物 B．液体均相混合物 C．互不溶液体混合物 D．气液混合物 11．当液体内部任一点的压强有变化时，将使液体内部其它各点的压强（ B ）。 A．发生变化 B．发生同样大小的变化 C．不变化 D．发生不同情况的变化 12. 气体压送机械的出口压强与进口压强之比在4以上的是（ B ）。 A．鼓风机 B．压缩机 C．通风机 D．真空泵 13．某气相混合物由甲.乙两组分组成，甲组分占体积70%，乙组分占体积30%，那么( B )。 A．甲组分摩尔分率是0.3 B．乙组分压力分率是0.3 C．乙组分质量分率是0.7 D．甲组分质量分率是0.7 14．下列四个定律中哪个是导热的基本定律。（C） A．牛顿冷却定律 B．斯蒂芬-波尔茨曼定律 C．傅里叶定律 D．克希霍夫定律 15．三层不同材料组成的平壁稳定热传导，若各层温度差分布 t1> t2> t3,则热阻最大的是（ A ）。 A．第一层 B．第二层 C．第三层 D．无法确定 16．在列管换热器中，用水将80℃某有机溶剂冷却至35℃，冷却水进口温度为30℃，出口温度不低于35℃，两流体应（B）操作。 A．并流B．逆流C．都可以D．无法确定 17．当压力不变时，气体溶解度随着温度升高的情况是（ B ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不一定 18．一定量的理想气体，在等温过程中体积增加一倍，则该气体的压力的变化情况是（ A ）。 A、减少一半 B、没有变化 C、增加一倍 D、无规律可循 19．流体在流动过程中损失能量的根本原因是（ D ）。 A、管子太长 B、管件太多 C、管壁太粗糙 D、流体有粘性 20．泵的特性曲线是以水作实验介质测定的，当泵输送的液体沸点低于水的沸点时，则泵的安装高度应该（ B ）。 A、加大 B、减小 C、不变 D、不一定 21．若将泵的转速增加一倍，则该泵的轴功率将为原来的（ C ）倍。 A、4 B、2 C、8 D、16 22．将泵的转速增加一倍，则泵的流量将为原流量的（ C ）倍。 A、1 B、2 C、4 D、8 23．将泵的转速增加一倍，则泵的扬程将增加（ B ）倍。 A、2 B、4 C、8 D、10 24．含有泥砂的水静置一段时间后，泥砂沉积到容器底部，这个过程称为（ B ）。 A、泥砂凝聚过程 B、重力沉降过程 C、泥砂析出过程 D、泥砂结块过程 25．工业上常将待分离的悬浮液称为（ B ）。 A、滤液 B、滤浆 C、过滤介质 D、滤饼 26．在一定操作压力下，过滤速率将随着操作的进行而（ B ）。 A、逐渐增大 B、逐渐降低 C、没有变化 D、无法确定 27．热量传递是由于物体之间（ B ）不同。 A、热量 B、温度 C、比热 D、位置 28．炉膛内烟气对炉管之间的传热方式是（ B ）传热。 A、对流 B、辐射 C、导热 D、对流、辐射和导热 29．平壁导热过程中，传热推动力是（ B ）。 A、物质的导热系数 B、平壁两侧温 C、导热速率 D、平壁两侧热量差 30．能够全部吸收辐射能的物体称为（ B ）。 A、白体 B、黑体 C、热透体 D、导热体 31．工业上常采用带翅片的暖气管代替圆管，其目的是（ B ）。 A、增加热阻，减少热损失 B、增加传热面积，提高传热效果 C、节省钢材 D、增加观赏性

化工原理复习题及答案

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.

化工原理吸收习题及答案

吸收一章习题及答案 一、填空题 1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。 N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e) 2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。 双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度 3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e）_________。 大于上方增大远离增大 4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度y = 0.06，要求出塔气体浓度y2 = 0.006，则最小液气比为_________。 1.80 5、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。 减少靠近 6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。 相平衡液气比 7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将_________，N OG将_________ (增加，减少，不变)。 不变增加 8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。（增大，减小，不变） 增大增大 9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。 平衡关系物料衡算传质速率。 10、填料的种类很多，主要有________、_________、_________、________、___________、______________。 拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料 11、填料选择的原则是_________________________________________。. 表面积大、空隙大、机械强度高价廉，耐磨并耐温。 12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。 良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。 13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。 单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。 14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。 填料的表面积及空隙 15、填料应具有较_____的__________，以增大塔内传质面积。 大比表面积 16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是提供足够的气液两相_________。 传质面积 17、菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。 18、以（Y-Y*）表示总推动力的吸收速率方程式为N A=K Y（Y﹣Y﹡）。 19、、吸收操作是依据混合气体中各组分在溶剂中的溶解度不同而得以分离。 20、某气体用ABC三种不同的吸收剂进行吸收操作，液气比相同，吸收因数的大小关系为A1﹥A2﹥A3，则气体溶解度的大小关系为。

化工原理考研试题库

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 3m 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 360，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）。

化工原理例题与习题

化工原理例题与习题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

第一章流体流动 【例1-1】已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。 解：根据式1-4 =（+）10-4=×10-4 ρ m =1372kg/m3 【例1-2】已知干空气的组成为：O 221%、N 2 78%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在 压力为×104Pa及温度为100℃时的密度。 解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 M m =32×+28×+× =m3 根据式1-3a气体的平均密度为： 【例1-3 】本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=、密度ρ 1 =800kg/m3，水层高度h2=、密度ρ2=1000kg/m3。 （1）判断下列两关系是否成立，即p A=p'A p B=p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h。 解：（1）判断题给两关系式是否成立p A=p'A的关系成立。因A与A'两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 p B =p' B 的关系不能成立。因B及B'两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通 着的同一种流体，即截面B-B'不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h由上面讨论 知，p A=p'A，而p A=p'A都可以用流体静力学基本方程式计算，即 p A =p a +ρ 1 gh 1 +ρ 2 gh 2 p A '=p a +ρ 2 gh 于是p a+ρ1gh1+ρ2gh2=p a+ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×+1000×=1000h 解得h= 【例1-4】如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置U管压差计，压差计读数R=200mm。试求两截面间的压强差。 解：因为倒置U管，所以其指示液应为水。设空气和水的密度分别为ρg与ρ，根据流体静力学基本原理，截面a-a'为等压面，则 p a =p a ' 又由流体静力学基本方程式可得 p a =p 1 －ρgM

完整版化工原理上册题库选择填空判断带答案

化工原理试题库（上册） 第一章流体流动 一、选择题 1?连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（A ）。A.零 B.正数C负数 D.任意值 2.热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（A ）的焓为零。 AO C液体BO C气体 C.1O0C液体 D.100C气体3.流体阻力的表现，下列阐述错误的是（D ）。 A.阻力越大，静压强下降就越大B流体的粘度越大，阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈 流动时不存在4.压强的具有专门名称的国际单位是Pa,用基本单位表示是 （C ）。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s2 D.N/m2 5?水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（B ）。A.增大 B.减小C不变 D.无法判断 6.对可压缩流体，满足（C ）条件时，才能应用柏努力方程求解。 A. ）%（20ppp121式中压强采用表压表示 B. ）%（01ppp12 ）%（20ppp121式中压强采用绝压表示 D. )%(01ppp1

1式中压强采用表压表示 C. ）%（20ppp121式中压强采用绝压表示 D. )%(01ppp1

B 施伍德 C 雷诺 D.努塞尔特8.流体在圆形直管中滞流流 9.增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。A.增 大 B.减小 C.不变 D.无法判断10.流体在管内流动时的摩擦系数与 （B ）有关。A.雷诺准数和绝对粗糙度 B.雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉 准数和绝对粗糙度 D.欧拉准数和相对粗糙度11.测速管测量得到的速度是 流体（C ）速度。A.在管壁处 B 在管中心 C 瞬时 D.平均 12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降 为并联时的（C ）倍。A. 2； B. 6; C. 4; D. 1。 13. 流体在长为3m 、高为2m 的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为 （C ）。 A. 1.2m ； B. 0.6m C. 2.4m D. 4.8m 2 14. 流体在长为2m 、高为1m 的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为 （A ） o A. 1.33m ； B. 2.66m C. 0.33m D. 0.66nr 。15.流体 在内管外径为25mm ，外管内径为70mm 的环隙流道内流动，则该环隙流道的当 量直径为（D ） o A. 25mm ； B. 70mm ； C. 95mm ； D. 45mm 。 16.当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最 大流速的关系为（C ） A. u = 3/2.umax B. u = 0.8 umax C. u = 1式中压强采用绝压表示 7.判断流体的流动类型用（ C ）准数。 A.欧拉 动时的速度分布曲线为（B ）。A.直线 B.抛物线 C 双曲线 D.椭圆线

化工原理选择题

1下列哪些因素可能是造成筛板塔严重漏液的原因（ADE） A气量过小B气量过大 C 板上液层厚度过小 D 液量过大E严重漏液 2 造成板式塔液泛，可能是因为（CDF） A 板上也留分布不均匀 B 板上气液分布不均匀C气量过大 D 液量过大E严重漏液F板间距过小 3下列命题正确的是（AC） A板间距过小，雾沫夹带线下移B板间距过大，雾沫夹带线上移C降液管面积上升，液相上线右移D降液管面积下降，液相上线左移4以下湿空气中，_______参数是相互独立的。（B） A:H P W B:t t w C:H, t d D:l, t w 5某一定状态下的湿空气，以一定速度流过水盘液面，则平衡时水温等于_______。（A） A 湿球温度t w B干球温度t C露点温度t d D 绝热饱和温度t as 6某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半时，假定管内的相对粗糙度不变，则_______。(C) A 4倍 B 8倍 C 16倍 D 32倍 完全湍流（阻力平方区）时，流动阻力变为原来的_______。(D) A 4倍 B 8倍 C 16倍 D 32倍 7流体在管内作完全湍流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的___C___倍；若为层流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的___B___倍。 A 1倍 B 2倍 C 4倍 D 8倍 8 流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的_______。（C） A动能 B 位能C静压能D总机械能 9层流与湍流的区别，下列说法不正确的是：_______。（AB） A 湍流流速大于层流流速。 B 流道截面积大的为湍流，截面积小的为层流。 C 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数。 D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 10 离心泵停车时要（A）。 A 先关出口阀后断电 B 先断电后关出口阀 C 先关出口阀先断电均可 D 单级式的先断电，多级式的先关出口阀 11 离心泵最常用的调节方法是（B）。 A 改变吸入管路中阀门开度 B 改变压出管路中阀门的开度 C 安置回流支路，改变循环量的大小 D 车削离心泵的叶轮 12 流体通过离心泵所获得的能量主要表现为（B）。 A 动能增加 B 静压能增加C位能增加D流量增大 13离心泵工作时，通过改变出口阀的开度调节流量，其实质是（B） A 改变泵的工作特性曲线B改变管路的特性曲线 C 改变泵的扬程D调节泵的功率 14 离心沉降速度是_______。（B） A 颗粒运动的绝对速度B径向速度C切向速度D气流速度

化工原理习题第四部分吸收答案

第四部分气体吸收 一、填空题 1．物理吸收操作属于传质过程。理吸收操作是一组分通过另一停滞组分的单向扩散。 2．操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是达不到要求的吸收分离效果。 3．若吸收剂入塔浓度X 2 降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率增大。 4．若吸收剂入塔浓度X 2 降低，其它操作条件不变，则出口气体浓度降低。 5．含SO 2为10%(体积)的气体混合物与浓度c为 kmol/m3的SO 2 水溶液在一个大 气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为p*= （大气压），则SO 2 将从气相向液相转移。 6．含SO 2为10%(体积)的气体混合物与浓度c为 kmol/m3的SO 2 水溶液在一个大 气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为p*= (大气压)，以气相组成表示的传质总推动力为 atm 大气压。 7．总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L =l/k L +H/k G ，其中l/k L 为液膜 阻力。 8．总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L =l/k L +H/k G ，当气膜阻力H/k G 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 9．亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为难溶气体。 10．亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体为易溶气体。 11．低浓度气体吸收中，已知平衡关系y*=2x，k x a= kmol/，k y a =2l0-4kmol/， 则此体系属气膜控制。 12．压力增高，温度降低，将有利于吸收的进行。

13．某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A组分。若y 1 下降，L、 V、P、T等不变，则回收率减小。 14．某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A组分。若L增加，其余操作条件不变，则出塔液体浓度降低。 15．吸收因数A在Y-X图上的几何意义是操作线斜率与平衡线斜率之 比。 16．脱吸因数S可表示为mV / L，吸收因数A可表示为 L/ mV 。17．脱吸因数S在Y-X图上的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。18．在逆流解吸塔操作时，若气液入口组成及温度、压力均不变，而气量与液量同比例减少，对液膜控制系统，气体出口组成将增加。19．在逆流解吸塔操作时，若气液入口组成及温度、压力均不变，而气量与液量同比例减少，对液膜控制系统，液体出口组成将减少。20．吸收过程物料衡算时的基本假定是：（1）气相中惰性气体不溶于液相；（2）吸收剂不挥发。 21．在气体流量、气体进出口压力和组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将减小。 22．在气体流量、气体进出口压力和组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将靠近平衡线。 23．在气体流量、气体进出口压力和组成不变时，若减少吸收剂用量，则设备费用将增加。 24．对一定操作条件下的填料塔，如将填料层增高一些，则塔的H OG 将不变。 25．对一定操作条件下的填料塔，如将填料层增高一些，则塔的N OG 将增加。 26．如果一个低浓度气体吸收塔的气相总传质单元数N OG =1，则此塔的进出口浓 度差（Y 1-Y 2 ）将等于塔内按气相组成表示的平均推动力。 27.气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是传质单元高度，而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。

化工原理计算题例题

三 计算题 1 （15分）在如图所示的输水系统中，已知 管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m ，其中压力表之后的管路长度为80m ， 管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ， 水的密度为1000Kg/m 3，泵的效率为0.85， 输水量为15m 3/h 。求： （1）整个管路的阻力损失，J/Kg ； （2）泵轴功率，Kw ； （3）压力表的读数，Pa 。 解：（1）整个管路的阻力损失，J/kg ； 由题意知， s m A V u s /12.2) 4 05.03600(15 2 =??==π 则kg J u d l h f /1.1352 12.205.010003.022 2=??=??=∑λ （2）泵轴功率，kw ； 在贮槽液面0-0′与高位槽液面1-1′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： ∑-+++=+++10,1 21020022f e h p u gH W p u gH ρ ρ 其中， ∑=kg J h f /1.135, u 0= u 1=0， p 1= p 0=0（表压）, H 0=0， H=20m 代入方程得： kg J h gH W f e /3.3311.1352081.9=+?=+=∑ 又 s kg V W s s /17.410003600 15 =?= =ρ 故 w W W N e s e 5.1381=?=， η=80%， kw w N N e 727.11727===η 2 （15分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定 不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg ，压力表读数为2.452×

化工原理吸收习题

题1. 已知在0.1MPa（绝压）、温度为30℃时用清水吸收空气中的SO2，其平衡关系为y A*= 26.7x A。如果在吸收塔内某截面测得气相中SO2的分压4133Pa，液相中SO2浓度为C A = 0.05kmol·m-3，气相传质分系数为k g = 4.11×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1，液相传质分系数 k L=1.08×10-4m·s-1，且溶液的密度等于水的密度。试求在塔内该截面上：（1）气－液相界面上的浓度C A,i和p A,i; （2）K G和K L及相应的推动力；（3）本题计算方法的基础是什么？ 解：（1）求p A,i和C A,i 查30℃, ρ水= 995.7kg·m-3 E = mP = 26.7 ? 101325 = 2.71 ? 106Pa 对定常吸收过程， k g(p A - p A,i) = k L(C A,i- C A) 以C A,i = p A,i H 代入解得：p A,i = 3546.38Pa

C A,i = p A,i H = 3546.38 2.04 × 10-5 = 0.0724kmol·m-3 （2）求K G、K L及相应的推动力。 = + = + K G = 1.43×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1

C A* - C A = 0.084 -0.05 = 0.034kmol·m-3 （3）本题计算方法的基础是双膜理论。 题2. 在填料层高为6m的塔内用洗油吸收煤气中的苯蒸汽。混合气流速为200kmol·(m2·h)-1,其初始苯体积含量为2％，入口洗油中不含苯，流量为40kmol·(m2·h)-1。操作条件下相平衡关系为Y A*=0.13X A，气相体积传质系数K Y a近似与液量无关，为0.05kmol·(m3·s)-1。若希望苯的吸收率不低于95％，问能否满足要求？ 解: 要核算一个填料塔能否完成吸收任务，只要求出完成该任务所需的填料层高H需，与现有的填料层高度h比较，若H需< H，则该塔能满足要求。

化工原理选择题题库—流体流动解析

流体流动 【当前章节】流体流动内部结构【当前难度】1 1、如下各物理量中，与压强有关的有几个（B ）①压强不太高时气体的黏度； ②压强不太高时气体的运动黏度③压强不太高时气体的流速；④压强不太 高时气体的质量流速 A.1 B.2 C.3 D.4 2、流体在管内流动时，如下有几项会使层流内层增厚？（B ）* ①流体黏度变小；②流体流速减小；③如为液体，升高其温度；④如为气体，升高其温度 A.1 B.2 C.3 D.4 3、如下关于定态流动和非定态流动的说法，正确的是（B ） A.定态流动时，流体内各处的流动参数（）均相同 B.定态流动时，流体内各处的流动参数（）均不随时间而变化 C.非定态流动时，流体内各处的流动参数都不相同 D.非定态流动时，流体流量随时间的推移而减小 4、管内流体流动时，如下哪一项不利于形成湍流（B ） A.增大管径 B.减小流体密度 C.增加流体流量 D.减小流体粘度 5、 针对圆管内的流体流动，关于层流与湍流的区别，如下表述中正确的是 （C ）* A.剪应力沿径向分布的数学规律不同 B.湍流时不存在由于分子热运动而造成的动量传递，而层流时存在 C.同种流体在同样的速度梯度下，湍流剪应力大于层流 D.湍流时流体所有的质点都在脉动，而层流时流体所有质点都不脉动 6、某黏度为50mPa.s的流体在内径为60mm的圆管内做定态流动，管截面上的速度分布服从u=20y-200y*y。式中y为管截面上某一点至管壁的距离，m；u为

该点处流速，m/s。则管内最大剪应力为（A）* A.1.0Pa B.0.4Pa C.0.021 D.条件不足，无法计算 7、某流体在内径为60mm的圆管内做定态流动，管截面上的速度分布服从u=20y-200y*y。式中y为管截面上某一点至管壁的距离，m；u为该点处流速，m/s。则管内最大速度为（C） A.0.5m/s B.0.48m/s C.0.42m/s D.1.0m/s 8、当圆管内流动充分发展时，其边界层的厚度（B ） A.等于管子的内直径 B.等于管子的内半径 C.大于管子的内半径 D.大于管子的内直径 9、 在研究流体流动问题时，最小的考察对象通常是（ A） A.流体的质点 B.流体的分子 C.液滴或气泡 D.流体层 10、流体的连续介质假定是指（D ） A.流体分子之间没有间隙 B.液流之中没有气泡，气流之中没有液滴 C.流体层之间没有间隙 D.流体质点之间没有间隙 11、理想气体状态方程中的压强是指气体的（B ） A.表压强 B.绝对压强 C.真空度 D.以上压强都可用于气体状态方程 12、以下哪项为基准的压强称为真空度（A ） A.当地大气压 B.标准大气压 C.绝对0压强 D.其他三个都不是

化工原理典型习题解答

化工原理典型习题解答 王国庆陈兰英 广东工业大学化工原理教研室 2003

上 册 一、选择题 1、 某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，则 (1) 层流时，流动阻力变为原来的 C 。 A ．4倍 B ．8倍 C ．16倍 D ．32倍 (2) 完全湍流(阻力平方区)时，流动阻力变为原来的 D 。 A ．4倍 B ．8倍 C ．16倍 D ．32倍 解：(1) 由222322642d lu u d l du u d l h f ρμμ ρλ=??=??=得 1624 4 212212 2122 121212==??? ? ??=???? ??????? ??==d d d d d d d u d u h h f f (2) 由 2222u d l d f u d l h f ????? ??=??=ελ得 322 5 5 21214 212 2112212==???? ??=????? ??==d d d d d d d u d u h h f f 2． 水由高位槽流入贮水池，若水管总长（包括局部阻力的当量长度在内）缩短25%，而高位槽水面与贮水池水 面的位差保持不变，假定流体完全湍流流动(即流动在阻力平方区)不变，则水的流量变为原来的 A 。 A ．1.155倍 B ．1.165倍 C ．1.175倍 D ．1.185倍 解：由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2 22 2 22211 1ρρ得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2 222222 11 1u d l l u d l l e e ?+?=?+? λλ 又由完全湍流流动，得 ?? ? ??=d f ελ 所以 ()()2 2 2211u l l u l l e e ?+=?+，而 24 d u uA V π ?== 所以 ()()1547.175 .01 2 11 2 12== ++==e e l l l l u u V V 3． 两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。已知玻璃球的密度为2500kg/m 3，水 的密度为998.2kg/m 3，水的粘度为 1.005?10-3Pa ?s ，空气的密度为 1.205kg/m 3，空气的粘度为1.81?10-5Pa ?s 。 （1）若在层流区重力沉降，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 B 。 A ．8.612 B ．9.612 C ．10.612 D ．11.612 （2）若在层流区离心沉降，已知旋风分离因数与旋液分离因数之比为2，则水中颗粒直径与空气中颗粒 直径之比为 D 。 A ．10.593 B ．11.593 C ．12.593 D ．13.593 解：(1) 由 ()μ ρρ182g d u s t -=，得 ()g u d s t ρρμ-= 18

化工原理上册期末复习题

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。

大二化工原理吸收练习题.doc

化工原理吸收部分模拟试题及答案 1.最小液气比(L/V)min只对（）（设计型，操作型）有意义，实际操作时，若(L/V)﹤(L/V)min ，产 生结果是（）。 答：设计型吸收率下降，达不到分离要求 2.已知分子扩散时，通过某一考察面PQ 有三股物流：N A，J A，N。 等分子相互扩散时：J A（）N A（）N （）0 A组分单向扩散时：N （）N A（）J A（）0 （﹤，﹦，﹥） 答：= > = ，< > > 。 3.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（）。 答：增强 ： 4.当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数（），在液相中的分子扩散系数（）。答；升高升高 5.A，B两组分等摩尔扩散的代表单元操作是（），A在B中单向扩散的代表单元操作是 （）。 答：满足恒摩尔流假定的精馏操作吸收 6.在相际传质过程中，由于两相浓度相等，所以两相间无净物质传递（）。（错，对） 答：错 7.￥ 8.相平衡常数m=1，气膜吸收系数k y=1×10-4Kmol/，液膜吸收系数k x 的值为k y 的100倍，这一吸收 过程为（）控制，该气体为（）溶气体，气相总吸收系数 K Y=（）Kmol/。（天大97） 答：气膜易溶×10-4 9.某一吸收系统，若1/k y 》1/k x,则为气膜控制，若1/k y《1/k x,则为液膜控制。（正，误）。 答：错误，与平衡常数也有关。 10.对于极易溶的气体，气相一侧的界面浓度y I 接近于（），而液相一侧的界面浓度x I 接近于 （）。 答：y*（平衡浓度）x（液相主体浓度） 11.。 12.含SO2为10%（体积）的气体混合物与浓度C= Kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下接触，操作 条件下两相的平衡关系为p*= C (大气压)，则SO2将从（）相向（）转移，以气相组成表示的传质总推动力为（）大气压，以液相组成表示的传质总推动力为（）Kmol/m3 。 答：气液 13.实验室中用水吸收CO2基本属于（）控制，其气膜中浓度梯度（）（大于，小于，等于）