化工原理下册 考试题及解答
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化工原理练习题(传热)一.填空题1. 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b >b >b ;导热系数λ <λ <λ 。
在稳定传热过程中,各层的热阻R ______R ______R ;各层导热速率Q ___Q ___Q 。
2. 圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α .α 以及间壁导热系数λ的关系为_________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45(w. m .K )时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m .K )和1200(w.m .K )时,总传热系数K __________.3. 一列管换热器,列管规格为φ38×3, 管长4m,管数127根,则外表面积F =____________________,而以内表面积计的传热面积F ______________。
4. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于___________________,折流挡板的形状有____________________,____________________等。
二.选择题1. 列管换热器管程常用流速范围为:一般液体( ),气体( )。
A. 0.5~3m.sB. 3~15m.sC. 5~30m.s2. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水,其进、出口温度分别为t 、t ,蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用,使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ,如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温t 应( )。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定三、.问答题1. 说明流体流动类型对给热系数的影响。
2. 传导传热,对流传热和辐射传热,三者之间有何不同?3. 有一高温炉,炉内温度高达1000℃以上,炉内有燃烧气体和被加热物体,试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。
四.计算题1. φ120×5mm的蒸汽管外拟包一层保温材料,其导热系数为0.07w.m .K 。
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分)1、在)(*L G G A p p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力;B 、气相主体中被吸收组分的分压力;C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 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 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C )A 、x n+1 > x n > x n-1 ;B 、x n+1 = x n = x n-1 ;C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于;B 、等于;C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × )三、简答题(每小题4分,共16分) 1、作示意图解释:吸收操作时,操作线愈靠近平衡线,是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
蒸馏是分离的答案:的一种方法,其分离依据是混合物中各组分,分离的条件是。
均相液体混合物挥发性差异某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于 ,馏出液流量等于 ,操作线方程为 答案: m对于饱和蒸汽进料,则有L ( ) L ,V () V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定答案: AB★习题:精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1 层塔板,其气相组成关系为()A y n+1>y n >y n-1B y n+1=y n =y n-1C y n+1 <y n <y n-1 D不确定答案: C★习题:若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/K L=1/K L+H/K G,其中1/K L表示____________________ ,当 ____________ 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
答案:液膜阻力H/KG★习题在吸收过程中,由于吸收质不断进入液相,所以混合气体量由塔底至塔顶____________________ 。
在计算塔径时一般应以 _________________ 的气量为依据。
答案:逐渐减少塔底★习题求传质单元数时,对于低浓度气体吸收,当平衡线为直线可用__________________ 法, 当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法,当平衡线为任意形状曲线时可用法。
答案:解析法梯形图解图解积分★习题有利于吸收操作的条件() )(A)温度下降,总压上升(B)温度上升,总压下降(C)温度、总压均下降(D)温度、总压均上升绝干气。
在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料的平衡水分相应 _______________ ,其自由水分相应 _______________________ 。
恒定的干燥条件是指空气 __________________ , __________________ , ____________________ 均不变的过程。
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1、在)(*LG G Ap p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力;B 、气相主体中被吸收组分的分压力;C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 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 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C ) A 、x n+1 > x n > x n-1 ; B 、x n+1 = x n = x n-1 ; C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于; B 、等于; C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × ) 三、简答题(每小题4分,共16分)1、作示意图解释:吸收操作时,操作线愈靠近平衡线,是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
化工原理试题库及答案下册一、选择题1. 在化工生产中,下列哪项不是传热的主要方式?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案:D2. 根据牛顿冷却定律,冷却速率与温差的什么成正比?A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案:A3. 在非理想溶液中,下列哪项不是影响相平衡的因素?A. 温度B. 压力C. 溶质浓度D. 溶剂质量答案:D二、填空题4. 根据菲克扩散定律,扩散通量与_______的梯度成正比。
答案:浓度5. 在填料塔中,气液两相接触面积的增大是通过使用_______来实现的。
答案:填料6. 化工生产中,塔设备的作用不包括_______。
答案:加热反应物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中各自的优缺点。
答案:板式塔的优点包括结构紧凑、处理量大、操作弹性大等,缺点是造价高、安装复杂。
填料塔的优点是造价低、安装方便、适用于处理腐蚀性介质,缺点是压降大、操作弹性相对较小。
8. 描述精馏塔中回流比的重要性及其对塔性能的影响。
答案:回流比是精馏塔操作中的一个重要参数,它影响着塔内传质效率和塔的能耗。
适宜的回流比可以提高分离效率,减少能耗,但过高或过低的回流比都会导致塔性能下降。
四、计算题9. 某连续精馏塔处理100 kmol/h的原料,原料中A组分的摩尔分数为0.05。
塔顶产品中A组分的摩尔分数为0.95,塔底产品中A组分的摩尔分数为0.01。
若回流比为3,求塔顶产品和塔底产品的流量。
答案:根据物料平衡和简化的塔板理论,可以计算出塔顶产品流量为35 kmol/h,塔底产品流量为65 kmol/h。
10. 一个理想气体在绝热条件下膨胀,初始压强为p1 = 2 MPa,初始体积为V1 = 0.1 m³,最终体积为V2 = 0.3 m³。
假设气体的初始温度为T1 = 500 K,求最终的温度T2。
答案:根据理想气体状态方程和绝热过程方程,可以计算出最终的温度T2为333.33 K。
化工原理试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、轴毂连接中以键连接最为常见,其中普通平键连接里适用于轴端部的形状是:()A、圆头(A型)B、方头(B型)C、单圆头(C型)正确答案:C2、容积大于10m3的低温液体储存容器(如液氨储罐)属于哪种容器()。
A、第三类B、第二类C、第一类正确答案:A3、从受力角度考虑,椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和折边球面封头四种凸形封头中,()的受力情况最好。
A、椭圆形封头B、半球形封头C、碟形封头D、折边球面封头正确答案:A4、以下属于列管式换热器组成部件的是()。
A、塔盘B、管板C、燃烧器正确答案:B5、裙座与塔体的连接焊缝,如采用塔接焊缝,则焊缝截面处同时承受( )和剪力作用,所以操作或水压试验时,焊缝承受复合剪切应力作用。
A、强度B、载荷C、定力D、压力正确答案:B6、确定压力容器是否属于《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围的压力条件是指 ( )A、计算压力B、最大允许工作压力C、工作压力D、设计压力正确答案:C7、下列属板式换热器的设备是()。
A、U形管式B、螺旋板式C、套管式D、填料函式正确答案:B8、对于一台离心水泵来说,现在改为输送比水粘度大的液体,那么泵的扬程将()。
A、不变B、减小C、增大正确答案:B9、在化工生产中,我们需要依靠输送机来完成固体物料的输送及储存,以下三种输送机中,可以用于垂直方向输送物料的是:()A、带式输送机B、螺旋输送机C、斗式提升机正确答案:B10、下列压力容器属于反应容器的是()。
A、洗涤器B、流化床C、热交换器D、回收塔正确答案:B11、单纯由于受压缩的液体或气体将容器胀破而发生的爆炸属于()。
A、化学爆炸B、二次爆炸C、物理爆炸正确答案:C12、板式塔和填料塔相比较,板式塔较填料塔压降_____、持液量_____、质量______。
A、较大、较大、较大B、较小、较大、较大C、较大、较大、较小D、较大、较小、较小正确答案:C13、釜式反应器可用于不少场合,除了( )。
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。