化工原理考试题
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化工原理自测题1. 简答题。
1.1 请简要介绍化工原理的基本概念和内容。
化工原理是研究化学工程过程中的基本原理和规律的学科,包括物质平衡、能量平衡、动量平衡等内容。
它是化学工程专业的重要基础课程,对于掌握化工工艺的设计、运行和优化具有重要意义。
1.2 请解释化工原理中的物质平衡和能量平衡。
物质平衡是指在化学工程过程中,对于各种物质在系统内的进出量进行平衡分析,以实现物质的守恒。
能量平衡则是指在化学工程过程中,对于能量的输入、输出和转化进行平衡分析,以实现能量的守恒。
1.3 请列举化工原理中常用的物质平衡和能量平衡方程式。
常用的物质平衡方程式包括质量平衡方程、摩尔平衡方程和体积平衡方程;常用的能量平衡方程式包括热平衡方程和焓平衡方程。
2. 计算题。
2.1 请计算一个反应器中,初始摩尔浓度为0.2mol/L的A物质,经过30分钟反应后,其摩尔浓度为0.1mol/L,求该反应的速率常数。
根据反应速率的定义,速率常数k可以通过以下公式计算:k = (ln(C0) ln(Ct)) / t。
其中,C0为初始摩尔浓度,Ct为反应后的摩尔浓度,t为反应时间。
代入数据进行计算,得到速率常数k的数值。
2.2 请计算一个加热炉中,初始温度为200°C,加热后的温度为800°C,加热过程中所吸收的热量。
根据热平衡方程,吸收的热量可以通过以下公式计算:Q = mcΔT。
其中,m为物质的质量,c为物质的比热容,ΔT为温度变化。
代入数据进行计算,得到吸收的热量的数值。
3. 分析题。
3.1 请分析化工原理在化工工程设计中的作用和意义。
化工原理在化工工程设计中起着至关重要的作用,它可以帮助工程师深入理解化工过程的基本原理和规律,指导工程设计的合理性和可行性,提高工程的效率和安全性。
3.2 请分析化工原理在化工工艺优化中的应用。
化工原理在化工工艺优化中可以通过物质平衡和能量平衡的分析,找出工艺中的瓶颈和不足,从而进行合理的调整和优化,提高工艺的经济性和环保性。
《化工原理》考试试题一、选择与填空1. 在层流流动中,若流体的总流量不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的倍。
A. 2;B. 6;C. 4;D. 1。
2. 流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数与和有关;若其作完全湍流(阻力平方区),则仅与有关。
3. 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。
A. 1.2m;B. 0.6m;C. 2.4m;D. 4.8m。
4. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。
若维持两容器的液面高度不变,则当输送管道上的阀门关小后,管路总阻力将。
B. 不变;C. 减小;D. 不确定。
5. 离心泵的效率η和流量Q的关系为。
B. Q增大,η先增大后减小;6. 若沉降室高度降低,则沉降时间下降;;生产能力. 不变。
7. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。
测得恒压过滤方程为(θ的单位为s),则K为m2/s,qe为m3/ m2,为s。
8. 在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有、和。
二、解释下列概念或术语1. 质量流速2. 汽蚀余量3. 过滤速率化工原理(上)练习题一、填空1. 离心泵与往复泵在启动与流量调节的不同之处是离心泵启动前_ 、启动后通过__ 调节流量;住复泵启动前_ _、启动后通过_____ 调节流量。
2.用管子从高位槽放水,当管径增大一倍时,则水的流量为原来流量的_______倍,假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变。
3.流体在管路中典型流动形态有________和________两种,一般以________来区分,前者值为___ ____,后者值为___ ____;而两者的本质区别在于流体流动时。
4.研究流体在管中流动的沿程阻力系数λ与Re的关系,可用图表示,根据两者关系及流动状态,可将图分为四个区,其中,滞流区λ与Re ,完全湍流区λ与Re 。
5.有相变时的对流传数系数比无相变时________,粘度值大,对流传热系数________;热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数________。
化工原理模考试题+参考答案1、设备的维护保养必须由维修工人执行,操作工人参加的是()。
A、日常保养B、二级保养C、三级保养答案:C2、传热有( ) 方式。
A、一种B、二种C、三种D、四种答案:C3、确定输送生活用水管道的涂色为()。
A、红B、黄C、绿D、白答案:C4、列管式换热器中,管子与管板为活动连接的是()。
A、固定管板式换热器B、浮头式换热器C、U形管式换热器答案:B5、固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点,床层内的气体流动可看成是( )A、湍流B、对流C、理想置换流动D、理想混合流动答案:C6、下列属固体输送的机器是()。
A、压缩机B、变换炉C、结晶器D、斗式提升机答案:D7、热交换器内流体介质应尽量采用较高的流速。
流速高可以()传热系数。
A、提高B、降低C、保持答案:A8、以下属于人为故障的是()。
A、磨损B、腐蚀C、错用性故障答案:C9、确定不锈耐酸钢的牌号是()。
A、45B、1Cr17C、65D、Q255答案:B10、在化工生产中,管子与阀门连接一般都采用()连接。
A、法兰B、焊接C、承插式D、螺纹答案:A11、确定优质碳素结构钢的牌号是A、1Cr13B、45C、16MnD、15答案:BD12、以下属于散装填料的有( )。
A、鲍尔环填料B、矩鞍填料C、弧鞍填料D、阶梯环填料答案:ABCD13、塔板上设置入口安定区的目的是( ),设置出口安定区的目的是( )。
A、防止气体进入降液管B、避免严重的液沫夹带C、防止越堰液体的气体夹带量过大D、避免板上液流不均匀答案:AC14、以下属于规整填料的有( )。
A、格栅填料B、波纹填料C、弧鞍填料D、阶梯环填料答案:AB15、用填料吸收塔分离某气体混合物,以下说法正确的是 ( )。
A、气液两相流动参数相同,填料因子增大,液泛气速减小B、气液两相流动参数相同,填料因子减小,液泛气速减小C、填料因子相同,气液两相流动参数增大,液泛气速减小D、填料因子相同,气液两相流动参数减小,液泛气速减小答案:AC16、传热强化的措施有:( )A、提高流量B、增加平均传热温差C、扩大传热面积D、提高传热系数答案:BCD17、对于固定式地面液化石油气储罐应采用()式液位计。
化工原理考试必考题库试题一一:填空题(18分)1、 某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=_____8.7___02mH ,___pa 41053.8⨯_______ 该地区的大气压为720mmHg 。
2、 常温下水的密度为10003mKg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管以s m 3 速度流动,其流动类型为 ___湍流___________。
3流体在管作湍流流动时,从中心到壁可以___层流、过渡流和湍流4气体的粘度随温度的升高而____增加_____,水的粘度随温度的升高___降低____。
5水在管路中流动时,常用流速围为_____3-8sm 、。
,低压气体在管路中流动时,常用流速围为_____8-15sm _。
6离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_启动前应灌满液体,关出口阀门、用调节阀调节流量,往复泵___往复泵启动前不需灌液,开旁路阀、用旁路阀来调节流量的7、在非均相物糸中,处于___分散_________状态的物质,称为分散物质,处于 _连续_________状态的物质,称为分散介质。
8、 间竭过滤操作包括___过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整9传热的基本方式为__热传导、对流传热、热辐射。
10、工业上的换热方法有___间壁式、混合式、蓄热式、热管11、α称为__称为对流传热膜糸数,其物理意义为_当流体与壁面温度差为1K时,通过单位面积单位时间所传递热量的多少 ,提高管α值的有效方法__增加流程 提高管外α值的有效方法__加拆流挡板。
12、 蒸汽冷凝有二种方式,即_滴状冷凝和膜状冷凝 。
其中,由于__滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下,其传热效果好。
二:问答题(36分)1、 一定量的流体在圆形直管作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损失变为原来的多少倍?1/42、 何谓气缚现象?如何防止?离心泵只能空转而不能输送液体的现象。
离心泵启动前应灌满液体3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度?沉降是指依靠外力的作用,利用分散物质与分散介质的密度差异,使之发生相对运动而分离的过程。
化工原理考试题及答案一、选择题1. 化工过程中,传热的基本方式不包括以下哪一项?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热扩散答案:D2. 在理想状态下,下列哪种混合方式不会导致混合物体积发生变化?A. 液体与液体混合B. 气体与气体混合C. 液体与固体混合D. 固体与固体混合答案:B3. 化学反应速率通常受哪些因素影响?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 所有以上因素答案:D4. 蒸馏过程中,馏分的收集主要取决于什么?A. 沸点差异B. 混合物的成分比例C. 蒸馏设备的效率D. 操作者的经验答案:A5. 以下哪种设备常用于气液分离?A. 离心机B. 萃取塔C. 冷凝器D. 蒸发器答案:A二、填空题1. 在化工过程中,__________和__________是实现物质分离的两种基本操作方式。
答案:蒸馏分离2. 传热过程中,热能从高温物体传递到低温物体,这是通过__________、__________和__________三种基本方式实现的。
答案:热传导热对流热辐射3. 反应速率常数是温度的函数,通常用阿伦尼乌斯方程来描述,该方程中的活化能__________反应速率的增加。
答案:影响4. 在化工生产中,为了提高传热效率,经常采用__________和__________的方法来强化传热过程。
答案:增加传热面积改善流体流动状态5. 化工反应器的设计需要考虑多种因素,其中反应物的__________、__________和__________是设计中必须考虑的关键参数。
答案:浓度温度压力三、简答题1. 请简述化工过程中传质与传热的基本原理及其相互关系。
答:传质是指物质由高浓度区域向低浓度区域的移动过程,基本原理包括扩散、对流和吸附等。
传热是指热能由高温区域向低温区域的移动过程,基本原理包括热传导、热对流和热辐射。
传质与传热在化工过程中常常相伴发生,两者相互影响,例如在蒸馏过程中,传热导致液体蒸发,而蒸发过程中的气体又通过扩散等方式进行传质。
化工原理期末考试试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体在管道中流动时,以下哪种情况下摩擦损失最大?A. 管道粗糙度增加B. 流速增加C. 管道直径减小D. 流体粘度增加2. 物质的扩散是指:A. 物质由高浓度区向低浓度区自发地运动B. 物质由低浓度区向高浓度区自发地运动C. 物质在固定空间内的随机运动D. 物质在外部力作用下的定向运动3. 以下哪种类型的反应器适用于快速反应?A. 连续搅拌槽式反应器B. 半连续反应器C. 固定床反应器D. 流化床反应器4. 在化工过程中,热力学平衡常数K与反应的温度关系,可以通过哪个方程描述?A. 阿伦尼乌斯方程B. 范特霍夫方程C. 克拉贝龙方程D. 吉布斯自由能方程5. 以下哪个参数不是影响传热速率的因素?A. 温差B. 热导率C. 传热面积D. 流体流速6. 质量守恒定律在化工过程中的应用主要体现在哪个原理上?A. 动量守恒B. 能量守恒C. 质量守恒D. 电荷守恒7. 以下哪种操作单元不属于分离工程的范畴?A. 萃取B. 蒸馏C. 过滤D. 反应8. 化工过程中的“三传”指的是:A. 传热、传质、传动B. 传热、传质、传光C. 传热、传质、传能D. 传热、传质、传压9. 以下哪个不是影响精馏塔效率的因素?A. 塔板设计B. 进料组成C. 塔内径D. 回流比10. 在化工生产中,提高反应速率通常采用哪种方法?A. 增加催化剂B. 提高原料纯度C. 降低反应温度D. 减少反应物浓度二、填空题(每空1分,共20分)1. 在化工过程中,__________定律描述了在恒定温度和压力下,理想气体的体积与其摩尔数成正比。
2. 传热的基本方式有三种:导热、对流和__________。
3. 流体在管道中流动时,雷诺数Re是无量纲数,它定义为__________与__________的比值。
4. 化工反应器的设计需要考虑反应的动力学特性,其中包括反应速率常数和__________。
• 1.在完全湍流区,摩擦系数与()有关。
(A)雷诺数(B)粗糙度 (C)粘度 (D)管长2.水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的质量保持恒定,当水温升高时,Re值将()。
(A)变大(B)变小(C)不变(D)不确定3.水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的质量保持恒定,当水温降低时,Re值将()。
(A)变大(B)变小(C)不变(D)不确定4、当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径变大的地方,其静压力将()。
(A)增大(B)减少(C)不变(D)不能判断5、当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径变小的地方,其静压力将()。
(A)增大(B)减少(C)不变(D)不能判断6.流体在圆形直管中流动,若管径一定而将流量增大一倍,则层流时能量损失是原来的()倍。
(A)1 (B)2 (C)4 (D)无法计算7.在完全湍流区,流动摩擦阻力损失与()成正比。
(A)流速的一次方(B)流速的平方 (C)流速的三次方 (D)流速的五次方8.下面哪个流量计不是变压头流量计。
()(A)孔板流量计(B)文丘里流量计(C)测速管(D)转子流量计9、输送系统的管路特性方程可表示为H=A+BQ2,则()。
A. A只包括单位质量流体需增加的位能B. BQ2代表管路系统的局部阻力损失C. A包括单位质量流体需增加的位能和静压能D. BQ2代表单位质量流体需增加的动能10、层流及湍流的本质区别是()。
A.湍流流速大于层流速B.流动阻力大的为湍流,流动阻力小的为层流C.层流的雷诺数小于湍流的雷诺言数D.层流无径向脉动,而湍流有径向脉动11.在湍流区,摩擦系数与()无关。
(A)雷诺数 (B)粗糙度 (C)粘度(D)管长12. 在一输送系统中,要减少流量,不能通过下面的哪种方法实现。
(B )(A)关小阀门(B)并联泵(C)降低泵的转速(D)切割叶轮直径13、流体进入完全湍流区时,摩擦系数只与()有关。
化工原理考试题及答案一、选择题1. 化工生产中常用的传热方式有哪些?A. 热传导B. 对流C. 辐射D. 所有以上选项答案:D2. 以下哪项不是化工单元操作?A. 蒸馏B. 过滤C. 蒸发D. 化学反应答案:D3. 化工过程中,哪些因素会影响传质效率?A. 温度B. 压力C. 浓度梯度D. 所有以上选项答案:D二、填空题4. 化工原理中的“三传一反”指的是______、______、______、化学反应。
答案:传热、传质、动量传递5. 根据传质速率与传质面积成正比,当传质面积增加一倍时,传质速率将______。
答案:增加一倍三、简答题6. 简述化工原理中的传热过程及其重要性。
答案:传热过程是指在不同温度的物体之间或同一物体不同温度部分之间,由于热量的传递而达到热平衡的过程。
在化工生产中,传热过程对于控制反应温度、提高生产效率、保证产品质量等方面具有重要意义。
7. 描述化工单元操作中的蒸馏操作及其应用。
答案:蒸馏是一种利用不同组分的沸点差异来分离混合物的单元操作。
它广泛应用于石油、化工、食品等行业,如石油的分馏、酒精的提纯等。
四、计算题8. 某化工反应器中,传热面积为100平方米,传热系数为200W/(m²·K),温差为50 K。
求传热量。
答案:传热量 Q = 传热系数K × 传热面积A × 温差ΔT = 200 W/(m²·K) × 100 m² × 50 K = 10,000,000 W 或 10 MW。
五、论述题9. 论述化工原理在现代工业生产中的应用及其重要性。
答案:化工原理是现代工业生产的基础,它涉及到物质的转化、能量的传递和质量的传递等多个方面。
在石油、化肥、制药、食品加工等行业中,化工原理的应用可以提高生产效率、降低能耗、保证产品质量,对于推动工业发展和技术创新具有重要作用。
结束语:化工原理作为一门综合性学科,不仅涵盖了物理、化学、数学等多个领域的知识,而且在实际工业生产中具有广泛的应用。
化工原理考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中常用的传热方式不包括以下哪一项?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案:D2. 在化工生产中,下列哪种设备主要用于分离液体和固体混合物?A. 离心泵B. 过滤器C. 换热器D. 蒸发器答案:B3. 以下哪种现象不是属于质量传递过程?A. 扩散B. 渗透C. 蒸发D. 蒸馏答案:D4. 化工原理中的“三传一反”指的是哪三个传递过程和一个反应过程?A. 热传递、质量传递、动量传递和化学反应B. 热传递、质量传递、动量传递和物理反应C. 热传递、质量传递、动量传递和化学吸收D. 热传递、质量传递、动量传递和物理吸收答案:A5. 根据牛顿冷却定律,物体表面温度与周围环境温度差越大,冷却速率越?A. 快B. 慢C. 不变D. 无法确定答案:A6. 在化工生产中,以下哪种情况下的传热系数最大?A. 气体对气体B. 气体对液体C. 液体对液体D. 固体对固体答案:B7. 化工原理中,以下哪种设备不属于传质设备?A. 塔器B. 反应器C. 换热器D. 干燥器答案:C8. 根据菲克定律,质量传递的速率与浓度梯度的?A. 成正比B. 成反比C. 成二次方关系D. 无关答案:A9. 在化工生产中,以下哪种情况下的流体流动属于湍流?A. 雷诺数小于2000B. 雷诺数大于4000C. 雷诺数等于2000D. 雷诺数在2000到4000之间答案:B10. 化工原理中,以下哪种设备用于实现两相流动的分离?A. 泵B. 搅拌器C. 分离器D. 压缩机答案:C二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述化工生产中常见的三种传热方式及其特点。
答案:化工生产中常见的三种传热方式包括热传导、热对流和热辐射。
热传导是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程,通常发生在固体中;热对流是指流体中温度不同的各部分之间通过宏观的流体运动传递热量的过程;热辐射是指物体因温度产生的电磁波辐射,可以在真空中进行热量传递。
化工原理考试题(精馏)一.填空题(20分)1.精馏操作的依据是_________________。
实现精馏操作的必要条件包括___________和_____________。
2.(2分)已分析测得这四股物料的组成为0.62,0.70,0.75,0.82,试找出Y X,Y,X的对应值,Y=____,X=____,Y=____ ,X=_____,3. 某二元物系的相对挥发度α=3,在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作,已知x=0.3,则y=___(由塔顶往下数)4.(8分)某泡点进料的连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,提馏段操作线方程为y=1.45x-0.015,则回流比R=____,馏出液组成x________,原料组成x=__________.釜液组成x=_________.5.如图所示,a点表示________;b点表示________;c点表示________;ab段表示_____________;bc段表示_____________。
二.选择题(5分)1. 某精馏塔精馏段理论板数为N层,提馏段理论板数为N层,现因设备改造,使提馏段的理论板数增加,精馏段的理论板数不变,且F、x、q、R,V等均不变,则此时:()A. x减小,x增加;B. x减小,x不变;C. x减小,x减小;D. x减小,x的变化视具体情况而定。
三..问答题1.(10分)精馏塔在一定条件下操作时,问将加料口向上移动两层塔板,此时塔顶和塔底产品组成将有何变化?为什么?四.计算题(65分)1. 分离苯和甲苯混合液,进料组成为0.4,馏出液组成为0.95,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。
泡点进料,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) 若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。
2. 苯和甲苯混合液含苯0.4(摩尔分率,下同),流量为100kmol.h,于常压下进行连续精馏,要求塔顶x=0.9,塔底x=0.0677, D=40kmol.h,原料于泡点下进入,R为1.4Rmin,已知操作条件下相对挥发度α=2.47是常数。
求:(1) 精馏段操作线方程;(2) 提馏段操作线方程。
3.如图,在由一块理论板和塔釜组成的精馏塔中,每小时向塔釜加入苯-甲苯混合液100kmol,苯含量为50%(摩尔%,下同),泡点进料,要求塔顶馏出液中苯含量80%,塔顶采用全凝器,回流液为饱和液体,回流比为3,相对挥发度为2.5,求每小时获得的顶馏出液量D,釜排出液量W及浓度x。
4.某一精馏塔,塔顶为全凝器,塔釜用间接蒸汽加热。
用以处理含易挥发组成x=0.5(mol 组成) 的饱和蒸汽。
塔顶产量D和塔底排量W相等。
精馏段操作线方程为y=5x/6+0.15试求:(1)回流比R,塔顶组成x,塔釜组成x。
(2)提馏段操作线方程。
5.由一层理论板与塔釜组成的连续精馏塔,每小时向塔釜加入含甲醇40%(摩尔分率)的甲醇水溶液100kmol,要求塔顶馏出液组成x=0.84,塔顶采用全凝器,回流比R=3,在操作条件下的平衡关系为y=0.45x+0.55,求:(1) 塔釜组成x;(2) 每小时能获得的馏出液量D。
一.填空题1. 混合液中各组分的挥发度差异。
塔顶液相回流塔底上升气流2. y6 =0.82 x6 =0.70y7 =0.75 x7 =0.623. y=αx/(1+(α-1)x)=3×0.3/(1+2×0.3)=0.563x=y=0.563y=3×0.563/(1+2×0.563)=0.7944. 0.86 0.288 0.0335. a)y,xb)y,xc)y,xd)x,xe)y, y二.选择题A.三..问答题当加料板从适宜位置向上移两层板时,精馏段理论板层数减少,在其它条件不变时,分离能力下降,xD ↓,易挥发组分收率降低,xW ↑。
四.计算题1. ⑴y=2.44×0.4/(1+1.44×0.4)=0.62R=(x-y)/(y-x)=(0.95-0.62)/(0.62-0.4)=1.5⑵R=1.2×1.5=1.8y=(1.8/2.8)x+0.95/2.8=0.64x+0.34⑶.令F=1kmol.h Fx=Dx+Wx0.4=0.95D+(1-D)×0.05解得D=0.39kmol.h W=0.61kmol.h∵q=1 L'=L+qF=RD+F=1.8×0.39+1=1.7kmol.hV'=V=(R+1)D=2.8×0.39=1.09kmol.h∴y'=L'x'/V'-Wx/V'=1.7x'/1.09-0.61×0.05/1.09=1.56x'-0.028y=1.56x-0.0282. ⑴q=1, yq=2.47×0.4/(1+1.47×0.4)=0.622,Rmin=(0.9-0.622)/(0.622-0.4)=1.25,R=1.4×1.25=1.75,y=1.75x/(1.75+1)+0.9/(1.75+1)=0.636x+0.327⑵V'=V=(R+1)D, L'=L+qF=RD+F,y'=L'x'/V'-Wxw/V'=(RD+F)x'/(R+1)D-(F-D)xw/(R+1)D=1.545x'-0.03693.(12分) 题号:6256 第6章知识点:210 难度:中等*****答案*****y1=xD=0.80.8=2.5x1/(1+1.5x1)x1=0.615yw=x1×R/(R+1)+xD/(R+1)=3×0.615/(3+1)+0.8/4=0.6610.661=2.5xW/(1+1.5xW)xW=0.438100=D+W, 100×0.5=0.8D+0.438WD=17.1(kmol.h), W=82.9(kmol.h)*****答案*****(1)D=F(x-x)/(x-x) 即0.5=(0.5-x)/(x-x) R/(R+1)=5/6 ∴R=5x/(R+1)=x/(5+1)=0.15 x=0.9 x=0.1(2)提馏段操作线: y'=(L′/V′)x-Wx/V′∵饱和蒸汽进料∴q=0, L′=L, V′=V-F 又F=2D,W=D,L=RD,V=(R+1)D∴y'=[L/(V-F)]x'-W×0.1/(V-F)={RD/[(R+1)D-2D]}x'-D×0.1/[(R+1)D-2D]=[5/(6-2)]x'-0.1/(6-2)=1.25x'-0.0255. ⑴y1=xD=0.84,0.84=0.45x1+0.55,x1=0.64,yw=3×0.64/(3+1)+0.84/(3+1)=0.69,0.69=0.45×xw+0.55, xw=0.311,⑵D=100(0.4-0.311)/(0.84-0.311)=16.8(kmol.h),W=100-16.8=83.2(kmol.h).化工原理练习题(干燥)一.填空题1. 干燥这一单元操作,既属于传热过程,又属______________。
2. 相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小,当φ值大时,表示该湿空气的吸收水汽的能力_________;当φ=0时。
表示该空气为___________。
3. 干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的,其恒定干燥条件是指:_________________均恒定。
4. 在一定空气状态下干燥某物料,能用干燥方法除去的水分为__________;首先除去的水分为____________;不能用干燥方法除的水分为__________。
5. 已知某物料含水量X=0.4kg水.kg绝干料,从该物料干燥速率曲线可知:临界含水量X=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________。
6. 对于不饱和空气,表示该空气的三个温度,即:干球温度t,湿球温度t和露点t间的关系是______________。
7. 等速干燥阶段物料表面的温度等于__________________。
8. 湿空气通过预热器预热后,其湿度___________,热焓______________,相对湿度__________。
(增加、减少、不变)9. 对不饱和空气通过间壁换热器进行加热,使温度由t升至t,此时其湿球温度____,相对湿度_____,露点_____,湿度____。
10. 对于为水蒸汽所饱和的空气,则其干球温度t,湿球温度t,绝热饱和温度t,露点温度t的关系是t__t_t__t。
二、问答题1. 如何强化干燥过程?2. 欲在298K时用相对湿度为60%的空气干燥木材,使其中水分降到11.5%(湿基),你认为是否可能?为什么?已知在此条件下木材的平衡水分为12%(干基)。
3. 某恒定干燥过程,(如图所示:预热器K1,干燥器K2,冷却冷凝器K3),已知预热器出口空气的干球温度为t,湿球温度为t此状态空气在干燥器经历一个绝热增湿过程,出干燥器空气温度为t,经冷却冷凝器冷却冷凝,析出一部分水份之后,再经预热器预热至t,且其湿球温度仍为t,如此反复循环。
试在湿空气的H-I图(或t-H)图上用线段和箭头绘出空气在上述干燥过程状态变化的示意图。
并说明空气在各设备中所经历的过程。
三.计算题1. 某干燥器的生产能力为1000kg.h(产品),物料从含水量2%干燥至含水量0.2%(均为湿基)。
已知生产车间的气温为22℃,相对湿度为60%;空气离开干燥器时的温度为45℃,湿球温度为32℃。
干燥为等焓过程。
试求:(1)水分蒸发量;(2)离开干燥器时空气的体积流量为多少m.h?(3)空气进入干燥器的温度;(4)热效率为多少?2. 某气流干燥器的生产能力为180kg产品.h,现要求将物料从含水量2%干燥至含水量0.2%,(均为湿基)。
已知生产车间的气温为25℃,空气的湿含量为0.01kg水汽.kg干空气。
空气经预热器预热至94℃进入干燥器,若空气离开干燥器时的湿球温度为32℃,露点为25℃。
问:(1)水分蒸发量为多少kg.h? (2)干空气消耗量为多少kg.h (3)干燥器的热效率为多少?(4)空气离开干燥器的温度?(5)干燥过程是否等焓(说明原因)3. 在常压连续干燥器中,将处理量为0.417kg.s的湿物料,自含水量为47%干燥倒5%(均为湿基),采用废气循环操作,新鲜空气与废气混合后经预热器k1加热,再送入干燥器K2,循环比(废气中绝干空气质量与混合气中绝干空气质量之比)为0.8,新鲜空气的湿度H为0.0116kg.kg绝干气,温度为22℃,废气的湿度H为0.0789 kg.kg绝干气,温度为52℃,假设干燥过程为绝热过程,预热器损失可忽略不计。