化工原理复习题及答案
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《化工原理》练习题一、简答题1、汽蚀现象2、真空度3、层流二、选择题1. 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( )A. 同一种流体内部B. 连通着的两种流体C. 同一种连续流体D. 同一水平面上,同一种连续的流体2. 离心泵的效率η和流量Q的关系为()。
A. Q增大,η增大B. Q增大,η先增大后减小C. Q增大,η减小D. Q增大,η先减小后增加3. 双层平壁定态热传导,两层壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为△t1和△t2,若△t1>△t2,则λ1和λ2的关系为()。
A. λ1<λ2,B. λ1>λ2C. λ1=λ2D. 无法确定4. 在阻力平方区内,摩擦系数λ()。
A. 为常数,与ε/d、Re均无关B.随Re值加大而减小C. 与Re值无关,是ε/d的函数D. 是Re值与ε/ d的函数三、计算题1.有一石油裂解装置,所得热裂物的温度300℃。
今欲设计一换热器,欲将石油从25℃预热到180℃,热裂物经换热后终温不低于200℃,试计算热裂物与石油在换热器中采用并流与逆流时的对数平均温差ΔΤm。
2.如图所示,水由常压高位槽流入精馏塔中。
进料处塔中的压力为0.1大气压(表压),送液管道为φ 45×2.5 mm、长8 m的钢管。
管路中装有180°回弯头一个(le/d =75),90°标准弯头一个(le/d =35)。
塔的进料量要维持在3.6m3/h,试计算高位槽中的液面要高出塔的进料口多少米?参考数据:水的粘度为1cP Array《化工原理》练习题答案一、简答题1、汽蚀现象泵的入口处的压力低于被输送流体的饱和蒸汽压,形成大量气泡,气泡进入到离心泵的高压区破裂,液滴填充真空区击打器壁,形成汽蚀现象。
2、真空度真空度= 大气压力-绝对压力3、层流流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动,质点无径向脉动,质点之间互不混合二、选择题1.D2.B3.A4.C三、简答题1. 解:求得 ∆Tm1=97.2℃∆Tm2=145.7℃2.解: 由流量可求得流速为u=0.8 m/s(5分)。
化工原理试题库(附参考答案)一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、常用的胺液净化技术有()。
A、溶剂过滤技术B、浅层床离子交换脱热稳态盐技术C、电渗析脱盐技术D、以上都对正确答案:D2、启动离心泵时,若电流超额定值(),应立即停泵防止损坏电机。
A、3分钟B、2分钟C、1分钟D、30 秒正确答案:C3、在生产异常情况下,需要暂时切除联锁系统,是将联锁置于()状态。
A、自动B、手动C、程序D、旁路正确答案:D4、加氢催化剂钝化主要用()来钝化。
A、硫化氢B、氢气C、氮气D、空气正确答案:D5、硫化氢浓度在()mg/m3时会使人失去知觉,很快中毒死亡。
A、1000B、5C、100D、10正确答案:A6、克劳斯部分停工吹扫最需要注意的是()。
A、燃料气的当量燃烧B、制硫炉炉膛温度控制在700°C左右C、配风比在2左右D、必须用瓦斯代替酸性气进制硫炉正确答案:A7、酸性气制硫炉内硫的转化率约()。
A、40~50%B、60~70%C、20~30%D、80~90%正确答案:B8、硫黄在()℃时流动性最好。
A、160~180B、100~130C、180~200D、130~160正确答案:D9、酸烧伤时,应用()溶液沖洗。
A、清水B、5%硼酸C、5%碳酸钠D、5%碳酸氢钠正确答案:D10、用压力法测量开口容器液位时,液位的高低取决于()。
A、取压点位置和容器的横截面B、介质密度和横截面C、取压点位置和介质密度D、容器高度和介质密度正确答案:C11、阀门的严密性试验应以公称压力进行或()倍工作压力进行。
A、1.50B、1.0C、1.25D、1.30正确答案:C12、降低醇胺溶液降解损失的措施()。
A、严格控制醇胺溶液的再生温度B、保持脱硫系统密闭,避免空气进入系统C、醇胺溶液储罐应采用充入惰性气保护。
D、以上都对正确答案:D13、硫化氢浓度大于 150mg/m3(100ppm) 的管线应设置色环标识,按照()的间隔色环进行漆色标识。
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5. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?(B)A. 平衡水一定是自由水;B. 平衡水一定是结合水;C. 自由水一定是结合水;D. 自由水一定是非结合水6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( C )时,不能用普通精馏方法分离。
化工原理复习题及答案【篇一:化工原理复习题库及答案】题一一:填充题(20分)1、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距为零,则精馏段操作线斜率等于_______,提馏段操作线的斜率等于________ ,回流比等于____________, 馏出液等于___________,回流液量等于_____________。
2、理想溶液的特点是同分子间作用力_____异分子间作用力,形成的混合溶液中没有__________________.___________________。
3、精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶组成______,塔底组成________4、精馏塔的塔底温度总是_______塔顶温度,其原因________________、-______________________________________________________ __。
5、已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中x4?0.70,试判断:y4?______、y5?______ 、x5?____。
6 、塔板负荷性能图中有______线,分别是___________、____________、_________________、_____________________、_____________________。
7、在选择吸收剂时,应主要考虑的4个方面是_____________、___________、_____________、______________。
8、对于低浓度气体吸收操作,在求传质单元数时,解析法的适用条件是__________________,对数平均推动力法的适用条件是__________________,梯级图解法的适用条件是____________,图解积分法的适用条件是_______。
化工原理试题及答案一、选择题1.饱和蒸汽压是指:A. 在一定温度下,液体和其饱和蒸汽之间的平衡压强B. 在一定温度下,饱和蒸汽中的液相分子的蒸发速度等于凝华速度C. 在一定温度下,液体与其饱和蒸汽之间没有压强差D. 在一定温度下,液体蒸发的速度等于凝华的速度答案:A2.热力学第一定律是指:A. 系统的内能变化等于对外做功和吸收热量之和B. 系统的内能变化等于对外做功减去吸收热量C. 系统的内能变化等于对外做功加上吸收热量D. 系统的内能变化等于内能增加减去对外做功答案:A3.催化剂加入反应中的作用是:A. 降低活化能,加快反应速率B. 降低反应速率,提高产物选择性C. 增加活化能,提高反应速率D. 不改变反应速率和产物选择性答案:A4.离心机常用于:A. 分离液体和固体的混合物B. 分离液体和液体的混合物C. 分离固体和固体的混合物D. 分离固体和气体的混合物答案:B5.化学反应速率与以下哪个因素无关:A. 温度B. 反应物浓度C. 压力D. 催化剂答案:C二、填空题1.氧化反应中,氧气起的作用是____________。
答案:氧化剂2.在常见的酸碱滴定反应中,__酸度__ 指标常用来作为滴定终点指示剂。
答案:酸度3.物质在恒定温度下,其蒸气压与温度呈__________关系。
答案:正比4.化学反应速率可以通过以下哪个因素调控:–反应物的浓度–反应物的温度–催化剂的加入答案:反应物的浓度,反应物的温度,催化剂的加入三、简答题1.请简述化工原理中常用的分离技术之一——蒸馏的原理和应用场景。
答案:蒸馏是一种常见的分离技术,其原理是根据液体组分的不同挥发性,利用液体的蒸汽化和凝结过程将液体混合物分离为不同组分。
在蒸馏过程中,混合物被加热至使其中某些组分蒸发,蒸汽进入冷凝器后变为液体,从而实现分离。
蒸馏技术广泛应用于化工工艺中,可以用于纯化有机溶剂、提取和净化石油、制取酒精、分离气体等。
2.简要解释催化剂在化学反应中的作用原理。
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。
化工原理试题及答案一.填空题(每空1分,共24分)1.处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是静止的、连续的、同一种。
2.流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能减小。
3气体的粘度随温度升高而增大,水的粘度随温度升高而减小。
4.流体在圆形直管中作滞流流动时,其温度分布是抛物线型曲线,其管中心最大流速为平均流速的2倍,摩擦系数λ与Re的关系为64/Re。
5.压强除了用不同的单位计量外,还可以用绝对压强,表压强和678123451一.计算题(1题20分,2题16分)1用泵将贮槽中温度为20℃,密度为1200Kg/m3的硝基苯送往反应器,每小时进料量为30×103Kg。
贮槽液面为常压,反应器内保持9810Pa的表压强。
管路为Φ89×4mm的钢管(摩擦系数λ=0.027)管子总长45m,其上装有孔板流量计(ξ=8.25)一个;全开闸阀(ξ=0.17)两个;90°标准弯头(ξ=0.75)四个。
贮槽液面与反应器入口管之间垂直距离为15m,求泵的轴功率。
泵的总效率取0.65,贮槽液面恒定,硝基苯粘度2.1mPa·s。
解:以贮槽液面为1-1截面,反应器入口管内侧为2-2截面,且以1-1截面为基准水平面,在1-1,2-2截面间列柏努利方程gz1+u12/2+p1/ρ+We=gz2+u22/2+p2/ρ+Σhf其中z1=0u1=0p1(表)=0We=?Z2=15mu2=ws/ρA=1.35m/sp2(表)=9810PaΣhf=(λl/d+Σξ)u2/2=(0.027×45/0.081+8025+2×0.17+4×0.75+0.5)1.352/2=24.7J/Kg代入柏努利方程We=15×9.81+9810/1200+1.352/2+24.7=181J/Kgws=3×103/3600=8.33Kg/sN=Wews/η=2320W=2.32KW答:······2.一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。
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______________________________________。
化工原理试题库试题一一:填充题( 20 分)1、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距为零,则精馏段操作线斜率等于 _______,提馏段操作线的斜率等于________ ,回流比等于 ____________, 馏出液等于 ___________,回流液量等于 _____________。
2、理想溶液的特点是同分子间作用力_____异分子间作用力,形成的混合溶液中没有 __________________.。
3、精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶组成______,塔底组成 ________4、精馏塔的塔底温度总是_______塔顶温度,其原因 ________________、-。
5、已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.70、0. 82,其中x40.70 ,试判断:y4______、y 5______、 x50.62、0.75、____。
6 、塔板负荷性能图中有______线,分别是 ___________、____________、_________________、_____________________、_____________________。
7、在选择吸收剂时,应主要考虑的 4 个方面是 _____________、___________、_____________、______________。
8、对于低浓度气体吸收操作,在求传质单元数时,解析法的适用条件是__________________,对数平均推动力法的适用条件是__________________,梯级图解法的适用条件是____________, 图解积分法的适用条件是_______。
9、生产上常见的脱吸方法有___________、____________、__________。
10、萃取过程是。
11、溶解度曲线将三角形相图分为两个区域,曲线以内为_____________,曲线以外为 _________,萃取操作只能在 _______________内进行。
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。
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.13. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况:(1) 若 p *>p 或 C>C *则属于_______解吸_______过程(2) 若 p>p * 或 C *>C 则属于_______吸收_______过程14. 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:______平衡线___、__操作线___、_传质系数__。
15. 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____自由水__;首先除去的水分为_非结合水_;不能用干燥方法除的水分为_______平衡水_______。
19. 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分液化的原理进行完成的。
20. 最小回流比是指 塔板无穷时的回流比极限值 。
21. 由实验确定直管摩擦系数λ与Re 的关系。
层流区摩擦系数λ与管壁_____粗糙度无关,λ和Re 关系为__λ/_Re _。
湍流区,摩擦系数λ与___粗糙度_及λ/Re 都有关。
而完全湍流区,摩擦系数λ与_ Re _无关,仅与_粗糙度_有关。
22. 某液体在内径为d 1的管路中稳定流动,其平均流速为u 1,当它以相同的体积流量通过内径为d 2(d 2=d 1/2)的管路时,则其平均流速为原来的____4____倍。
23. 流量增大时,流体流经转子流量计的阻力损失____不变________。
24. 层流与湍流的本质区别是:_层流无径向流动,_湍流有径向流动_。
25. 间壁式换热器的传热过程是_对流_、_导热_、_对流_。
26. 对流体传热中普郎特准数式为 Pr=Cp*u/λ_, 它反映了_流体物性对对流传热的影响__27. 在多层平壁稳定热传导中,通过各层的传热速率_____相同__。
28. 压力____下降_____温度___增高_______将有利于解吸的进行。
吸收因数A表示_____操作线斜率L/G _____与____平衡线斜率m ______之比。
当A ≥1时,增加塔高,吸收率_____增大______29. 吸收操作中,温度不变,压力增大,可使相平衡常数_减小_,传质推动力_增大_。
30.作为干燥介质的湿空气,其预热的目的_降低相对湿度_、_提高温度33. 饱和液体进料时,q= 1 ;L ′= L+F ;V ′= V 。
34. 在连续精馏塔中,进行全回流操作,已测得相邻两板上液相组成分别为x n-1=0.7,x n =0.5 (均为易挥发组份摩尔分率)。
已知操作条件下相对挥发度=3,则y n = ,x*n = , 以液相组成表示的第n板的单板效率E m = 。
35. 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 n =0.3,则y n-1= (由塔顶往下数)36.图示吸液装置中,吸入管尺寸为mm 5.3mm 89⨯φ,管的下端位于水面下m 2,并装有底阀及拦污网,该处的局部压头损失为gu 282。
若截面2-2'处的真空度为kPa 2.32,由1-1'截面至2-2'截面的压头损失为gu 2212。
求:(1)吸入管中水的流量,13h m -⋅;(2)吸入口1-1'处的表压。
37. 在一套管式换热器中,内管为mm 10mm 180⨯φ的钢管,内管中热水被冷却,热水流量为1h 1800kg -⋅,进口温度为C 800,出口为C 500。
环隙中冷却水进口温度为C 200,出口温度为C 450,11C kg kJ 186.4--︒⋅⋅=p c ,总传热系数12K m 1800W K --⋅⋅=。
试求:(1)冷却水用量;(2)并流流动时的平均温度差及所需的管子长度;(3)逆流流动时的平均温度差及所需的管子长度。
38. 用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯,要求回收%91。
入塔的混合气中,含苯%2(摩尔分数)。
入塔的煤油中,含苯%018.0。
溶剂用量为最小用量的1.6倍,操作温度为C 520 ,压力为kPa 101。
平衡关系为X Y 4.0=*,总传质系数13s m km ol 018.0--⋅⋅=⋅a K Y 。
入塔气体的摩尔流量为12s m kmol 018.0--⋅⋅。
求填料层高度。
39. 用泵将水以568m 3/h 的流量由水池送入水塔。
已知水塔液面比水池液面高出13m,水塔和水池均通大气,输水管路均为φ114×4mm 无缝钢管,管长200m (包括所有局部阻力损失的当量长度)。
摩擦阻力系数可取为0.02,此时泵的效率为72%。
试求:(1)管内流速;(2)管路系统的总阻力损失;(3)泵的扬程;(4)泵的有效功率。
40. 有一套管式换热器,内管为mm 2mm 54⨯φ,外管为mm 4mm 116⨯φ的钢管。
内管中苯被加热,苯进口温度为C 500,出口为C 800。
流量为1h 3500kg -⋅。
套管中为kPa 1.196=p 的饱和水蒸气冷凝,冷凝的对流传热系数为12K m 10000W --⋅⋅。
已知管内壁的垢阻为12W K 0.0004m -⋅⋅,管壁及管外侧热阻均可不计。
苯的密度为3m 880kg -⋅。
试求:(1)加热水蒸气用量;(2)管壁对苯的对流传热系数;(3)完成上述处理所需套管的有效长度。
(11C kg kJ 86.1--︒⋅⋅=p c ,11K m W 145.0--⋅⋅=λ,s Pa 1039.03⋅⨯=-μ,3m kg 880-⋅=ρ,kPa 1.196=p 下:饱和水蒸气的饱和温度C 6.119︒=s t ,汽化热1kg kJ 2205-⋅=r )41. 以纯溶剂吸收某混合气体中的溶质A ,入塔气体量为0.031kmol/s ,溶质的浓度为0.0417(摩尔比,下同),要求吸收率为96%。
已知塔径为1.2m ,相平衡关系为Y =1.5X ,K Y a =0.077kmol/(m 3⋅s ),且实际液气比为最小液气比的1.5倍。
试求填料层高度。
42. 20℃的水密度为1000kg/m 3,粘度为10-3Pa.s ,以20m 3/h 的流量在φ51×3mm 的水平管道内流过,在管路上某处流体静压强为1.5 kgf/cm 2(表压),若管路的局部阻力可略去不计,问距该处120m 同一水平线下游处流体静压强为多少Pa? (Re=3×103--1×105时, λ=0.3164/Re 0.25)43. 某车间准备用一台离心泵将储槽内的热水送到敞口的高位槽内,已知管子规格为Φ60×3.5mm 钢管,管内流速为 2.5m/s ,吸入管路的能量损失为23.6J/kg 压出管路的压头损失为4mH 2O (均包括全部的局部阻力损失在内),其余参数见附图示。
试求该泵提供的有效功率。
44. 接触法硫酸生产中用氧化后的高温SO 3混合气予热原料气(SO 2及空气混合物),已知:列管换热器的传热面积为100 m 2,原料气入口温度t 1=300℃, 出口温度t2=430 ℃.SO3混合气入口温度T1=560 ℃, 两种流体的流量均为13000kg/h,热损失为原料气所得热量的6%,设两种气体的比热均可取为1.05kJ.K-1.kg-1,且两流体可近似作为逆流处理,求:1.SO3混合气的出口温度T2; 2.传热系数K w/(m2.k)。
45. 在某一直径为0.6m的填料塔中,在20℃、760mmHg下,用清水对空气—氨混合气进行逆流吸收操作,每小时向塔送入含NH31.5mol%的混合气480m3(操作态) ,要求NH3的回收率为90%。
已知20℃的平衡关系为y=0.75x(x、y均为摩尔分率),出塔溶液中NH3的浓度为平衡浓度的85%。
试求:(1)出塔溶液中氨的浓度(用摩尔分率表示);(2)水用量(kg/h); (3)已知气相体积总传质系数KYa为0.09kmol/(m3·s),计算所需填料层高度(m)。
46. 某厂准备选用规格为φ25×2.5mm,长3m的管子组成的列管式换热器来将25℃的液体加热到40℃。
已知液体的流量为36m/h,相对密度为1.1,平均比热为2.9kJ/(kg·K),加热剂用410K的饱和水蒸汽(走管外)其冷凝潜热为2155kJ/kg,冷凝水在饱和温度下排出,此换热器的散热损失为21000w,传热系数K=660 w/(m2·K),试求:(1)加热剂的消耗量为多少kg/.h?(2)此换热器应用多少条管子组成?47. 某厂用泵将地面上储池中密度为1100kg/m3的碱液送至吸收塔顶经喷咀喷出,输液管与喷咀连接处的压强为0.22at(表压)。