合工大化工原理习题
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化工原理模拟习题+参考答案一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、吸收和蒸锵的过程分别是()oA、单向传质,单向传质B、单向传质,双向传质C^双向传质,单向传质D、双向传质,双向传质正确答案:B2、N-甲基二乙醇胺是()。
A、DEAB、MEAC、DIPAD、M DEA正确答案:D3、开孔率实际等于空塔气速与O之比。
A、阀孔气速B、阀孔个数C、上升气体流量D、阀孔总面积正确答案:A4、硫黄催化剂积炭主要是因为()。
A、硫蒸汽冷凝B、二氧化碳与氧化铝反应C、酸性气中烧类燃烧不完全D、酸性气中硫化氢燃烧不完全正确答案:C5、在停工过程中,各系统设备泄压时,要关闭O阀门以免物料倒串;同时打开塔、容器的液控副线阀门及冷却器进出口阀。
A、所有物料进出装置B、物料进装置C、物料出装置D、泵进出口正确答案:A6、关于空塔气速,下列说法正确的是()。
A、空塔气速对设计塔径没有意义B、其上限由漏液决定C、设计塔时空塔气速为液泛时速度的0.6~0.8倍D、一定处理量下,塔径大,空塔气速大正确答案:C7、吸收塔贫液温度上升后的影响表现在()。
A、富液中硫化氢含量减少B、富液中硫化氢含量增加C、吸收塔顶温度下降D、吸收塔液位上升正确答案:A8、引酸性气前制硫炉炉膛要求升温到O0CoA、95(T1O50B、1250^1300C、1300^1350D、1050"1250正确答案:D9、吸收利用混合物中各组分在溶剂中O达到分离的目的。
A、溶解度B、挥发度C、吸收度D、真空度正确答案:A10、焚烧炉回火工艺现象是()。
A、原料温度升高B、炉膛温度升高C、炉膛火焰高度升高D、炉膛内瞬时产生正压,防爆门破裂,火焰喷至炉外正确答案:DIK高毒作业场所应当设置()区域警示线、警示标识和中文警示说明,并设置通讯报警设备。
A、红色B、橙色C、黄色D、白色正确答案:A12、SCOT尾气采样分析中氢气未检测出,可能是克劳斯尾气中()含量偏高。
化工原理课后习题及解答第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为98.7×103 Pa。
解:由绝对压强= 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强P表= -真空度= - 13.3×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为960 ㎏/㎥的油品,油面高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的圆孔,其中心距罐底800 mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤ σ螺解:P螺= ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762 150.307×103 Nσ螺= 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤ σ螺得n ≥ 6.23取n min= 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400mm ,R2 = 50 mm,指示液为水银。
为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处P A+ ρg gh1= ρ水gR3+ ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即:P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
《化工原理》课程习题集一、单选题1.因次分析法的目的在于( )。
A 得到各变量间的确切定量关系B 得到各无因次数群的确切定量关系C 用无因次数群代替变量,使实验与关联工作简化D 用无因次数群代替变量,使实验结果更可靠2.某物体的质量为1000 kg,则其重量为( )。
A 1000 NB 9810 NC 9810 kgfD 1000/9.81 kgf3.某系统的绝对压力为0.04 MPa,若当地大气压力为0.1 MPa,,则该系统的真空度为()。
A.0.1 MpaB.0.14 MpaC.0.04 MpaD.0.06 MPa4. 4 ℃水在SI制中密度为( ),重度为( )。
A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-35. 4 ℃水在在工程单位制中密度为( ),重度为()。
A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-36.将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用()。
A离心泵B往复泵C齿轮泵D喷射泵7.某泵在运行1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检查进口管路有否泄漏现象D检查出口管路阻力是否过大8.离心通风机的铭牌上标明的全风压为100 mmH2O意思是( )。
A 输任何条件的气体介质全风压都达100 mmH2OB 输送空气时不论流量多少,全风压都可达100 mmH2OC 输送任何气体介质当效率最高时,全风压为100 mmH2OD 输送20 ℃,101325 Pa的空气,在效率最高时,全风压为100 mmH2O9.离心泵的实际安装高度( )允许安装高度,就可防止气蚀现象发生。
A 大于B 小于C 等于D 近似于10.操作条件下允许吸上真空高度为H s,允许的最大安装高度为H g,max,泵的入口速度为u1,S H f,0-1为吸入管路单位重量液体的阻力损失,则( )。
合工大化工原理试卷(仅供参考)合肥工业大学化工原理试卷(一)一.填空题(20分)1.(2分)当地大气压为750mmHg时, 测得某体系的表压为100mmHg, 则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg。
2.(2分)米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______倍。
3.(2分)离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生____现象。
4.(2分)传导传热的傅立叶定律为_______其各项表示为_______,_______, ________,_______和_______。
5.(2分)设降尘室的长、宽、高分别为、B、(单位均为m), 颗粒的沉降速度为u0(),气体的体积流量为qv, 则颗粒能在降尘室分离的条件是。
A.B.C.D.6. (2分)当吸收平衡线为斜率m的直线时,则1/Kx =1/kx+____。
若为液膜控制,则Kx≈___。
7.(2分)间壁换热器管壁温度tW接近α____________一侧的流体温度;总传热系数K的数值接近__________________一侧的α值。
9.(4分)已知在t=50℃、P=1atm时空气中水蒸汽分压Pw=55.3mmHg,则该空气的湿含量H=____;相对湿度ϕ=____;(50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg)。
二.选择题(10分)1.(2分)流体在管内流动时,滞流内层的厚度随流速的增加而()。
A. 变小B. 变大C. 不变2.(2分)为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差(ρ指- ρ)的值()。
A. 偏大B. 偏小C.越大越好3.(2分)离心泵铭牌上标明的流量是指( )(2)若气相总传质单元高度为0.6m,现有一填料层高为6m的塔,问该塔是否合用?注:计算中可用摩尔分率代替摩尔比,用混合气体量代替惰性气体量,用溶液量代替溶剂量。
合肥工业大学化工原理试卷(一)一.填空题(20分)1.(2分)当地大气压为750mmHg时, 测得某体系的表压为100mmHg, 则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg。
2.(2分)米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______倍。
3.(2分)离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生____现象。
4.(2分)传导传热的傅立叶定律为_______其各项表示为_______,_______, ________,_______和_______。
5.(2分)设降尘室的长、宽、高分别为、B、(单位均为m), 颗粒的沉降速度为u0 ( ),气体的体积流量为qv, 则颗粒能在降尘室分离的条件是。
A.B.C.D.6. (2分)当吸收平衡线为斜率m的直线时,则1/Kx=1/kx+____。
若为液膜控制,则Kx » ___。
7.(2分)间壁换热器管壁温度tW接近α____________一侧的流体温度;总传热系数K的数值接近__________________一侧的α值。
8.(3分)蒸发操作中,造成温度差损失的原因有:(1)_________________________________;(2)_________________________________;(3)_________________________________。
9.(4分)已知在t=50℃、P=1atm时空气中水蒸汽分压Pw =55.3mmHg,则该空气的湿含量H=____;相对湿度j=____;(50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg)。
二.选择题(10分)1.(2分)流体在管内流动时,滞流内层的厚度随流速的增加而()。
A. 变小B. 变大C. 不变2.(2分)为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差(ρ指-ρ)的值()。
第66面,第21题:3-34A 22p39220=998.2kg/m , =1.00510 Pa s, 7.8610u 0.401/,57 3.52()441000vAAq m s d ρμππ-⨯⨯===-⨯⨯ B C 查课本面度水的性质:水在总管内的流速:同理求出水在B 支管和C 支管内的流速:u =1.01m/s, u =1.5m/s.按照流体流向,设高位槽液面为1-1截面,总管分支处为2-2截面,反应器内支管B 出口内侧为3-3截面,吸收塔212()20.00410.082, 1.48,AAAA l le ud gz m ρεμλλλλ→→→+==+=∑∑∑A A A f12B f23C 内支管C 出口内侧为4-4截面。
d u 由总管内流动的雷诺数(Re==19914)和管壁的相对粗糙度(/d=0.003),查p40面Moody 图,得总管内=0.025,总管阻力损失:H 同理求得B 支管=0.038,B 支管阻力损失:H 由C 支管内流动的雷诺数和管壁的相对粗糙度求得:= 4.13m →=∑f24A 4C A A 0.036,C 支管阻力损失:H ,在1-1,2-2和3-3截面之间进行机械能恒算,将已知条件代入,可求得:z =10.8m,在1-1,2-2和4-4截面之间进行机械能恒算(其中u =u ),可求得:z =12.4m.取z 中较大值,即:高位槽液面至少高于地面12.4m 。
第67面,第23题:9.8ρρρρ⨯⨯⨯⨯3水银32水银当闸阀关闭时,管道内水流速为零,设贮槽液面为1-1截面,U 管压差计与放水管连接处的管截面为2-2截面,由静力学基本方程,可求得:贮槽液面和放水管轴线所处水平面之间13.6106001500的高差为:H=R-h=-=6.68m 。
当闸阀部分开启时:U 管压差计内99810001000流体仍静止,由静力学基本方程:2-2截面处压力为:p (表压)=gR-gh=13.61010.49989.81 1.439600,11221122Pa π⨯-⨯⨯=--⨯--232v 222在截面和截面之间进行机械能恒算:可求得u =3.14m/s,流量为:q =d u =88.7m /h. 当闸阀全开时,4在1-1截面和放水管出口内侧之间进行机械能恒算,可求得放水管内流速u =3.51m/s, 在截面和截面之间进行机械能恒算时,求得p (表压)=39259Pa.第67面,第24题:520001120001012201( 1.01310)27.9/,7601050,:()0.1,551136:0.595,24.44/,:()0.44/,J kg A d p C A d d u C m s u u m s d ρρ=⨯⨯⨯===-=====121121设液体与水的性质接近,并设管路直径为8.1cm, 液体通过孔板孔口的p -p 压力损失为:设液体在管内流动的Re 大于临界值由查面的图得液体孔口p -p 液体在管内流速管内Re ⨯4v 11=37574大于临界值(约为2.510),说明假设成立,q =u A =2.40kg/s 。
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O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Omg∕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700o 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O°C时流动性最好。
A、160"180B、K)(TI30C、180^200D、130^160正确答案:D9、酸烧伤时,应用()溶液冲洗。
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O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(IOOppm)的管线应设置色环标识,按照O 的间隔色环进行漆色标识。
第六章吸收填空题(1)操作中的吸收塔,当生产任务一定,若吸收剂用量小于最小用量,则吸收效果________。
答案:达不到要求分析:所谓最小液气比及最小吸收剂用量是针对一定的分离任务而言的,当实际液气比或吸收剂用量小于最小值时,则吸收效果达不到给定的分离要求。
(2)脱吸因数S的表达式为______, 其几何意义是_____。
答案:S=m/(L/G);平衡线斜率与操作线率之比。
(3)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,则操作线将_______平衡线,传质推动力将_____,若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时,设备费用将____。
答案:靠近;减小;无穷大(4)根据双膜理论,两相间的传质阻力主要集中在______,增加气液两相主体的湍动程度,传质速率将______ 。
答案:相界面两侧的液膜和气膜中;增大(5)压力____,温度_____,将有利于吸收的进行。
答案:增大;下降分析:由m=E/P,说明m是温度和压力的函数。
一般情况下,温度下降,则E 值下降,故温度下降,压力增大,导致m值下降,溶解度增大,有利吸收。
(6)难溶气体属______控制,主要传质阻力集中于_______側。
答案:液膜;液膜(7)双膜理论的基本假设是:(1)______;(2)_________;(3)_________。
答案:气液界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜;全部阻力集中于该两层静止膜中,膜中的传质是定态分子扩散;在相界面处,两相达平衡。
(8)等分子反向扩散适合于描述_____ 过程中的传质速率关系。
一组分通过另一停滞组分的扩散适合于描述_____ 过程中的传质速率关系。
答案:精馏,吸收和脱吸。
(9)物质在静止流体中的传递,主要是依靠流体_______的无规则运动。
物质在湍流的传递,主要是依据靠流体_______的无规则运动。
答案:分子;质点(10)吸收操作时,塔内任一横截面上,溶质在气相中的实际分压总是_____与其接触的液相平衡分压,所以吸收操作线总是位于平衡线的______。
反之,如果操作线位于平衡线______,则应进行脱吸过程。
答案:高于;上方,下方。
(11)当气体处理量及初、终浓度已被确定,若减少吸收剂用量,操作线的斜率将______,其结果是使出塔吸收液的浓度______,而吸收推动力相应_______。
答案:变小;变大;变小分析:由题意知G 、y 1、y 2已经确定,减少L 用量意味着液气比减小,因低浓度端已固定,故操作线斜率变小且向平衡线靠近,使传质推动力变小。
又由物料衡算:1212()()G y y L x x -=-=常数 可知当x 2一定时,L 减小,x 1必增大。
(12)传质单元数N OG 及N OL 反映 ________。
H OG 及H OL 则与设备的型式、设备中的操作条件有关,表示______,是吸收设备性能高低的反映。
答案:分离任务的难易;完成一个传质元所需的填料层高度(13)生产中常见的脱吸方法有______,________和__________。
答案:通入惰性气体;通入水蒸气;降压(14)低浓度难溶气体的逆流吸收操作系统,若仅增加液体量,而不改变其他条件,则此塔的气相总传质单元数N OG 将_____, 气体出口浓度y 2将_____。
答案:增大;下降分析:难浓气体的吸收过程为液膜阻力控制,主要阻力在液相,即11y y x xm m K k k k =+≈ 当增加液体量,可增大液膜传质系数,有效降低液膜阻力m/k x ,故总阻力1/k y下降。
所以OG y G H K a = 将变小 而Z 不变,故OG N 将增大。
因()m S L G=随L 的增加而下降。
由S , OG N ,1222y mx y mx --关系可知1222y mx y mx -- 将增加,故2y 必下降。
选择题(1)对常压下操作的低浓度吸收系统,系统总压在较小范围增加时,享利系数E 将____,相平衡常数m 将____,溶解度系数H 将___.A. 增加; C. 不变;B. 降低; D. 不确定答案:C ;B ;C分析:因为低压下E 仅是温度的涵数,及 m=p E ,H EMss ρ≈。
可是总压增加E 、H 不变,m 下降。
(2)双组分气体(A 、B )进行稳定分子扩散,A J 及A N 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,当系统的漂流因数大于1时,A J ____B J ;A N ____B N A.大于; B.小于;C.等于;D.不确定答案: C ;A分析:因为是双组分气体,所以系统中A 和B 的浓度梯度大小相等方向相反。
由费克定律可知A 和B 的分子扩散速率也将大小相等方向相反。
然而因漂流因数大于1,说明产出了主体流动,结果增大了A 的传递速率。
这里按习惯B为惰性组分。
(3)下述说法中错误的是_____.A. 溶解度系数H 值很大,为易溶气体; C. 享利系数E 值很大,为难溶气体;B. 亨利系数E 值很大,为易溶气体; D. 平衡常数m 值很大,为难溶气体;答案:B(4)下述说法中错误的是_____。
A . 液体中的扩散系数与压力成正比,与粘度成反比;B . 气体中的扩散系数与压力成反比,与温度的23次方成正比; C . 液体中的扩散系数与温度成正比,与粘度成反比;D . 发生在静止或滞流流体中的扩散属于分子扩散答案:A(5)下述说法中错误的是______。
A. 板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触;B. 精馏用板式塔,吸收用填料塔;C. 精馏既可以用板式塔,也可以用填料塔;D. 吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔。
答案:B(6)低浓度难溶气体的逆流吸收过程,若其他操作条件不变,仅入塔气量有所下降,则:液相总传质单元数OL N 将_____; 液相总传质单元高度OL H 将______;气相总传质单元数OG N 将_______;气相总传质单元高度OG H 将______;操作线斜将_____. A. 增加;B. 减小;C. 基本不变;D. 不确定;答案:C ;C ;A ;B ;B分析:因液膜控制,故≈OL H L H ,可以为基本不受气 量的影响,所以OLH 及.OL N 基本不变.由 OG H =S OL H , S =mG L,可知当G 减小进,OG H 将减小. 由OL OG AN N =,=A L mG,可知当G 减小时,OG N 将增加. 显然,G 减小使L G 下降. 计算题(1)在一逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某组分A ,已知操作条件下平衡关系为x y 2.2=,入塔气体中A 的含量为6%(体),吸收率为96%,取吸收剂用量为最小用量的1.2倍,试求:(1)出塔水溶液的浓度;(2)若气相总传质单元高度为0.8m ,现有一填料层高为8m 的塔,问是否能用?解:对低浓度系统,计算时可用摩尔分数代替摩尔比,用混合气体量代替惰性气体量,用溶液量代替溶剂量。
(1)1212m i n *1211212m i n 12112111211211min ().............(1)1.2().........(2),(1),0.060.02271.2 1.2 2.21.2()y y y y L m G x x y my y y y L L G G x x x y y y y y y y y y y x L m Gηηηηηη--===---===--==--=-====⨯⨯⨯2由:得:y 又由(1)和(2)式:(2) 10.8681.2 1.20.96mG m S L m η====⨯*12*221ln[(1)]111ln[]11OGy y N S S S y y S S S η-=-+---=+--81.108680960186801ln 868.011=⎢⎣⎡⎥⎦⎤+---=⋅⋅⋅ 0.810.8o O G O Gh H N ==⨯m m 865.8>= 故此塔不能用。
(2)在塔径为0.5m 、填料层高为4m 的吸收塔内,用清水吸收空气中的氨,常压逆流操作。
混和气含氨5%(体积百分数,下同),吸收因数为1,实验侧得吸收率为90%,且侧得操作条件下与含氨2%的混合气充分接触后的水中氨的浓度为21.42g (氨)/1000g (水)。
已知水的流为30kmol/h ,操作范围内:0.15OG y G H G K a=∞,而受液体的影响可忽略。
试问:(1) 气相总体积传质系数K y a; (2) 若该塔操作中将气量增加,而维持液气比和操作条件等不变,则其平均推动力和传质单元高度将如何变化,试定性说明其理由。
解:(1) 02=X 1110.050.0526110.05y Y y ===-- 21(1)0.0526(10.9)0.00526A Y Y η=-=-=将题给数据带入可求得平衡常数 0.02/(10.02)0.921.421000/1718Y m X -==≈ 因为 1mG S L== 故 0.93033.33/0.9L m G L G kmol h m ===== 因操作线与平衡线相互平行,故两线之间的垂直距离亦即推动力处处相等。
所以22221200.005260.05260.0052690.0052640.4449m OG m OG OG Y Y Y mXY Y Y N Y h H m N ∆=∆=-==--===∆===2233.33382.5()0.4440.54y OG GK a kmol m h H π===⋅Ω⨯⨯(2)本题属气膜控制,由题意知OG H 仅受气量影响,且填料层高度不变,由0OG OG h H N = 及 0.15OG y G H G K a =∞ 可知气量增加,OG H 将增大,导致OG N 下降。
又因为L G 及m 均不变,操作线仍平行于平衡线。
故由 12122121-=-=∆-=Y Y Y Y Y Y Y Y N m OG ,可见2Y 必增大,即平均推动力增大。