化工原理简答题

(完整)大学化工原理(少学时)简答题考试复习试题库一、简答题1。

筛板塔的气液接触状态有哪三种？各有什么特点?答：筛板塔的气液接触状态有三种：鼓泡接触、泡沫接触与喷射接触。

鼓泡接触的特点：气量低,气泡数量少,液层清晰,气相为分散相,液相为连续相。

泡沫接触的特点:气量较大，液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,气相为分散相，液相为连续相。

喷射接触的特点:气量很大,液体以液滴形式存在，相际接触面积为液滴表面，气相为连续相,液相为分散相.2. 简述填料塔载点、泛点的概念。

载点：液体流量一定,气速增大至某一值时，气体对液膜的曳力较大，对液膜流动产生阻滞作用,使液膜增厚，填料层的持液量随气速的增加而增大，此现象称为拦液。

开始发生拦液现象时的空塔气速称为载点气速，压降-气速曲线上载点气速对应的点称为称为载点。

泛点:液体流量一定，气速增加很小便会引起压降的剧增,此现象称为液泛，开始发生液泛现象时的气速称为泛点气速，压降—气速曲线上泛点气速对应的点称为称为泛点。

801、蒸馏的目是什么？蒸馏操作的基本依据是什么？答案:将液体混合物加以分离,达到提纯或回收有用祖坟的目的。

基本依据是借混合液中各组分挥发度的差异而达到分离目的。

802、双组分汽液两相平衡共存时自由度为多少?答案：双组分分离时平衡物系的自由度为2。

803、分析精馏过程中回流比大小对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。

答案：回流比有两个极限，全回流时，达到一定的分离程度需要的理论板层数最小（设备费最低）,但无产品取出，对工业生产无意义;最小回流比时，需要无限多理论板层数,设备费为无限大，随回流比加大，TN降为有限数，设备费降低，但随R加大，塔径、换热设备等加大,且操作费加大。

操作回流比R应尽可能使设备费与操作费总和为最小，通常取R＝（1。

1～2）minR。

804、为什么1α=时不能用普通精馏方法分离混合物？答案：相对挥发度α是指混合液中两组分挥发度之比。

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？二：问答题1、g u d l h 2..21111λ=。

122d d =，122241..41u d V u ==π， 12222../64λμρλ==u d 。

1222221612..h g u d l h ==λ。

2、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、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。

沉降可分为重力沉降和离心沉降。

颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。

1、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数K 接近于空气的对流传热膜糸数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。

（蒸汽散热快）。

2、 因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。

3、 可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶液，可以减少蒸发器的热损失。

试题二二：问答题（30分）1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？3、采用多级压缩的优点有哪些？4、列管式换热器为何要进行热补偿？5、单层圆筒壁的内、外半径分别为1r 和2r ，壁表面温度分别为'T 和't ，若't 〈'T ，试写出圆筒任意半径r 处的温度表达式？二：问答题1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当2000 e R ，为层流，当4000 e R 为湍流。

产品无需回流，产量小。

精馏是复杂的蒸馏，可以是连续稳定过程，也可以是间歇过程。

精馏在塔顶，塔顶获得两种产品，精馏必须有回流。

2.进料热状况有哪些？q值分别如何？冷液进料q>1；饱和液体进料q=1；气液混合进料0<q<1；饱和蒸汽进料q=0；过热蒸汽进料q<03.全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍？▲全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。

开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流比，至规定回流比。

▲最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷。

▲是选择适宜回流比的依据。

一般适宜回流比是最小回流比的1.1~2.0倍。

4.亨利定律的表达式？适用条件？各个系数的单位如何？▲P i*=Ex i E亨利系数kpa▲P i*=C i/H H溶解度系数kmol/（m3.kpa）▲Y=mx i 相平衡系数1，总压不高，温度一定，稀溶液5.简述菲克定律，举出两种表达形式上与菲克定律相类似的两个定律，并说明其含义。

当物质A在介质B发生扩散时，任一点处物质A的扩散通量与该位置上的A的浓度梯度成正比。

菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。

它与描述热传导规律的傅里叶定律以及描述黏性流体内摩擦规律的牛顿黏性定律在表达形势上有共同的特点，因为它们都是描述某种传递现象的方程。

6.吸收剂用量对吸收操作有何影响？如何确定适宜的液气比？吸收剂用量的大小对吸收操作费用及设备的投资费用密切相关。

在L>L min前提下，若L 越大，塔高可降低而设备费用较低，但操作费用较高，反之，L越小，则操作费用降低而设备费用增高，故应选择适宜的吸收剂用量，使两者之和最低。

为此须通过经济衡算确定适宜的吸收及用量和适宜的液气比。

一般计算中可取经验值，即L/V=（1.1~2.0）（L/V）或L=（1.1~2.0）L min。

min7.填料性能几何参数有哪几个？比表面积m L/m3空隙率m3/m3填料因子8.填料可以分为哪两类？列举填料种类大致分为实体填料和网体填料。

化工原理简答题
1. 什么是化工原理？
化工原理是研究物质在化学过程中的转化，以及这些转化过程所涉及的原理与机理的学科。

2. 化工过程中的原理有哪些？
化工过程中涉及的原理有：质量守恒、能量守恒、动量守恒、相平衡、化学反应动力学等。

3. 什么是质量守恒原理？
质量守恒原理指的是在化工过程中，物质的质量总量不会发生改变。

也就是说，物质的进入量等于物质的产出量。

4. 什么是能量守恒原理？
能量守恒原理指的是在化工过程中，能量的总量不会发生改变。

也就是说，物质的进入（或吸收）的能量等于物质的产出（或释放）的能量。

5. 什么是动量守恒原理？
动量守恒原理指的是在化工过程中，物质的动量总量不会发生改变。

也就是说，物质的进入（或产生）的动量等于物质的产出（或消耗）的动量。

6. 什么是相平衡？
相平衡是指物质在液相、气相、固相等不同相态之间的平衡状态。

在相平衡条件下，各相之间的物质的分布和转移达到平衡状态。

7. 化学反应动力学的原理是什么？
化学反应动力学研究化学反应速率与反应条件、反应物浓度、温度等因素之间的关系。

根据动力学原理，化学反应速率受到反应物浓度的影响，速率常数与温度呈指数关系。

化工原理简答题1.为什么一般情况下，逆流总是优于并流？并流适用于哪些情况？逆流推动力t m；热敏物料加热，控制壁温以免过高。

2.间壁式传热过程的三个步骤热流体给热于管壁内侧，热量自管壁内侧传导至管壁外侧，管壁外侧给热于冷流体。

3.强制对流和自然对流有何不同？流体在外力（泵，风机或其他势能差）作用下产生的宏观流动；在传热过程中因流体冷热部分密度不同而引起的流动。

4.冷、热流体在列管换热器中流动通道的选择原则是什么？（1）不洁净和易结垢的液体宜在管程（2）腐蚀性流体宜在管程（3）压强高的流体宜在管内（4）饱和蒸汽宜走壳程（5）被冷却的流体宜走壳程（6）若两流体温差较大，对于刚性结构的换热器，宜将给热系数大的流体通入壳程（7）流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜5.离心泵的扬程和升扬高度有何不同？离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、液体获得能量后，可将液体升扬到一定高度△Z，而且还要用于静压头的增量△P/ g和动压头的增量△u2/2g及克服输送管路的损失压头，而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离，可见，升扬高度仅为扬程的一部分，泵工作时，其扬程大于升扬高度。

6.离心泵的压头受哪些因素影响？与流量，转速，叶片形状及直径大小有关 .7.后弯叶片有什么优点？有什么缺点？优点：后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高。

缺点：产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。

8.何谓“气缚”现象？产生此现象的原因是什么？如何防止气缚？因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象;原因是离心泵产生的压差与密度成正比，密度小，压差小，吸不上液体;灌泵，排气，防止吸入管路和轴封漏气。

9.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些？离心泵的特性曲线指He~qv，η~qv，Pa~qv。

影响这些曲线的主要因素有液体密度，粘度，转速，叶轮形状及直径大小。

10离心泵的工作点是如何确定的？有哪些调节流量的方法？离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的。

第一章流体流动1。

什么是流体连续稳定流动?答案：流体连续稳定流动是指流体在流动时,流体质点连续的充满其所在空间，流体在任一截面上的流动的流速、压强和密度等物理量不随时间而变化。

2。

流体粘度的意义是什么？流体粘度对流体流动有什么影响？答案：流体的粘度是衡量流体粘性大小的物理量，它的意义是相邻流体层在单位接触面积上，速度梯度为1时，内摩擦力大小.流体的粘度愈大，所产生粘性也愈大，液体阻力也愈大。

3。

何谓层流流动?何谓湍流流动？用什么量来区分它们？答案：层流:流体质点沿管轴作平行直线运动，无返混，在管中的流速分布为抛物线，平均流速是最大流速的0.5倍。

湍流:流体质点有返混和径向流动，平均流速约为最大流速的0。

8倍。

以Re来区分，Re〈2000为层流、Re>4000为湍流。

4.什么是连续性假定？答案：假定流体是由许多质点组成的，彼此间没有间隙，完全充满所占有空间的连续的介质。

,这一假定称为连续性假定.5流体流动的连续性方程的意义如何?答案：流体流动的连续性方程是流体流动过程的基本规律，它是根据质量守恒定律建立起的，连续性方程可以解决流体的流速、管径的计算选择，及其控制。

6.流体静力学基本方程的意义是什么?答案：静止流体内部任一水平面上的压强与其位置及流体的密度有关，位置越低，压强越大；静止液体内部压强随界面上的压强而变，表明液面上所受的压强能以同样大小传递到液体内部.7。

流速与管路建设投资费及运行操作费的关系.答案：当流量一定时，流速大,管径小，投资费用小；但流速大,管内流体流动阻力增大，输送流体所消耗的动力增加,操作费用则随之增大。

反之，在相同条件选择小流速，动力消耗固然可以降低，但管径增大后建设投资增加。

8。

稳态流动和非稳态流动9。

流体的静压力具有的特性答:静压力的方向与其作用面相垂直，且在各个方向的数值相同，即静压力为标量.10.试简述非圆型管当量直径的含义及计算方法答:把4倍的水力半径定义为非圆管的当量直径第二章流体输送机械1。

化工原理简答题姓名：1.在选择吸收剂时主要考虑哪些问题？（1）吸收剂对溶质组分应有较大的溶解度；（2）对溶质组分具有良好的选择性；（3）在操作温度下挥发度要小；（4）吸收剂要容易再生；（5 ）在操作温度下，吸收剂粘度要低，不易发泡；（6 ）既经济又安全，价廉、易得、无毒、不易燃烧、化学性质稳定。

2.流体流动有几种类型，怎样判断流体的流动类型？流体有三种类型：滞流（又称层流），湍流和过渡流；Re W2000 滞流（层流）；Re >4000 湍流；2000<Re<4000 过渡流；3.为什么逆流传热优于并流传热？指出并流传热的几种情况。

逆流优于并流是由于（ 1 ）从平均温度差考虑：在其他条件不变时逆流的平均温度差大于并流，从传热方程式可知，逆流所需要的传热面积比并流时为小。

（2）从载热体用量考虑：无论在加热或是冷却时，冷热流体用量在逆流时可以比在并流时为小。

就经济价值而言，由增大传热面积而增大的设备费用，远较由减小载热体用量而节省的长期操作费用为小。

从经济观点逆流优于并流。

可以采用并流的情况：当工艺上要求某被加热流体的最终温度不得高于某一数值时，利用并流较易控制。

另外对于粘稠的冷流体不妨采用并流。

4.提高传热系数强化传热的方法有哪些？增加湍流程度，以减小层流边界层厚度；采用导热系数较大的载热体，增大；尽量采用有相变载热体；防止结垢，及时除垢。

5.说明滞流与湍流有什么本质区别？（1）流体内部质点的运动方式不同滞流时质点沿管轴做有规则的平行运动，各质点互补碰撞，互不混合。

湍流时质点做不规则的杂乱运动，互补碰撞，产生大大小小的漩涡。

（2）流体在圆管内的速度分布不同滞流时平均流速等于最大流速的0.5 倍；湍流时平均流速等于最大流速的0.8 倍。

6.试分析蒸馏操作中适宜的回流比应如何选择？（1）当回流比增大时，蒸馏操作所需蒸汽量与冷却水量较多而使操作费用增加（2）回流比由最小值开始增大时，塔板数急剧减少，设备费用锐减。

化工原理简答题答案离心泵为什么在开车前要关闭出口阀门？离心泵的特性是，流量越大，泵所需功率也越大。

因此，在开车前关闭出口阀门可以避免电机起动电流过大而烧坏电机，并且可以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：提高传热系数、提高换热面积和提高传热温差。

要有效地提高传热系数，需要采取措施来提高两侧表面传热系数中较小的项。

此外，在采取增强传热措施的同时，还应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。

扩展表面是一种有效的增强传热的方法，可以采用肋壁、肋片管、波纹管、板翅式换热面等。

在冷、热流体温度不变的条件下，通过合理组织流动方式，提高传热温差也是一种提高传热效率的方法。

图解法计算理论塔板数的步骤是什么？图解法计算理论塔板数的步骤可以简单概括为P123.精馏塔的工艺设计步骤是什么？精馏塔的工艺设计步骤包括设计条件的确定，物料衡算及热量衡算，以及塔板数的计算。

湿空气的湿度-温度图的用途是什么？湿空气的湿度-温度图可以用来确定空气中的水分含量和相对湿度，以及确定空气中水分的凝结点。

为什么工业换热器的冷热流体的流向大多采用逆流操作？工业换热器的冷热流体的流向大多采用逆流操作，因为逆流操作可以减少加热剂（冷却剂）的用量，同时可以增加换热器的传热面积。

虽然逆流操作需要增加传热面积而增加设备费用，但是相对于减少载热体用量而节省的长期操作费用来说，逆流操作更为优越。

此外，逆流操作还可以使冷、热流体间的温度差较均匀。

离心泵的气蚀和气缚现象是什么？对泵的操作有何危害？如何防止？气蚀是指泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程，而气缚是指离心泵启动时，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。

气蚀和气缚都会导致泵的效率下降，甚至无法继续工作。

为了防止气蚀和气缚，需要在安装离心泵时确保泵的安装高度小于某一定值，以确保叶轮内各处压力均高于液体的饱和蒸气压。

●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。