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化工原理 第二版答案

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第三章 机械分离和固体流态化 2. 密度为2650 kg/m3的球形石英颗粒在20℃空气中自由沉降，计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径。 解：20C时，351.205/,1.8110kgmPas空气 对应牛顿公式，K的下限为69.1，斯脱克斯区K的上限为2.62 那么，斯托克斯区：

max33

5222.6257.4()1.205(26501.205)9.81(1.8110)sKdmg



min35269.115131.205(26501.205)9.81(1.8110)dm



 3. 在底面积为40 m2的除尘室内回收气体中的球形固体颗粒。气体的处理量为

3600 m3/h，固体的密度3/3000mkg，操

作条件下气体的密度3/06.1mkg，黏度为2×10-5 Pa·s。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。 解：在降尘室中能被完全分离除去的最小颗粒的沉降速度ut，

则 36000.025/4003600stVumsbl

假设沉降在滞流区，用斯托克斯公

式求算最小颗粒直径。 5min18182100.02517.5()(30001.06)9.81tsudumg





核算沉降流型： 6min517.5100.0251.06R0.0231210tetdu



假设合理。求得的最小粒径有效。 4. 用一多层降尘室除去炉气中的矿尘。矿尘最小粒径为8m，密度为4000 kg/m3。除尘室长4.1 m、宽1.8 m、高4.2 m，气体温度为427℃，黏度为3.4×10-5 Pa·s，密度为0.5 kg/m3。若每小时的炉气量为2160标准m3，试确定降尘室内隔板的间距及层数。 解：由气体的状态方程PVnRT

得''ssTVVT，则气体的流量为： '342727321601.54/2733600sVms

1.540.2034/1.84.2stVumsbH

假设沉降发生在滞流区，用斯托克斯公式求最小粒径。 5min18183.4100.20857.02()(40000.5)9.81sutdmg





核算沉降流型： 6mine557.02100.2080.5R0.17413.410ttdu



假设合理。求得的最小粒径有效。 由以上的计算可知。粒径为8m的颗粒沉降必定发生在滞流区。 用斯托克斯公式求沉降速度 26235()(810)(40000.5)9.814.110/18183.410stdgums







层数31.5450.91.84.14.110stVnblu取为51层。 板间距/(1)4.2/(511)80.8hHnmm 核算气体在多层降尘室中的流型。 /()1.54/(1.84.1)0.208/suVblms 当量直径(对降尘室) 41.80.0814/2()0.1542(1.80.081)edbhbhm



5eR/0.1540.2080.5/(3.410)471.06edu

气体在降尘室中的流动为层流流动。设计合理。 5. 已知含尘气体中尘粒的密度为2300 kg/m3,气体流量为1000 m3/h、黏度为3.6×10-5 Pa·s、密度为0.674 kg/m3，采用如图3-7所示的标准型旋风分离器进行除尘。若分离器圆筒直径为0.4 m，试估算其临界粒径、分割粒径及压强降。 解：对标准型旋风分离器，已知D=0.4m，B=D/4=0.1m，h=D/2=0.2m。

气体流速为 1000/1000/(3600)13.89/36000.10.2isuVABhms



临界粒径

5993.6100.18.043.145230013.89cesiBdmNu





5503.6100.40.270.275.73()13.89(23000.674)isDdmu





压强降 22

0.674(13.89)8.052022iupPa



所以，临界粒径8.04cdm，分割粒径505.73dm，压强降520Pa。 7. 在实验室用一片过滤面积为0.1 m2的滤叶对某种颗粒在水中的悬浮液进行过滤实验，滤叶内部真空度为500 mmHg。过滤5 min得滤液1 L,又过滤5 min得滤液0.6 L。若再过滤5min,可再得滤液多少? 解：由过滤基本方程： 22eqqqK

，代入数据有：

233

233

11()2()5600.1100.1101.61.6()2()10600.1100.110eeqKqK





解得：53272710/,810/eqmmKms 当15min时， 25727108101560qq

解得3220.02073/20.73/qmmLm， 20.730.12.073VqAL 2.0731.60.473VL 8. 以小型板框压滤机对碳酸钙颗粒在水中的悬浮液进行过滤实验,测得数据列于本题附表中。 已知过滤面积为0.093 m2，试求：(1) 过滤压强差为103.0 kPa时的过滤常数K、qe；(2) 滤饼的压缩性指数s；(3) 若滤

布阻力不变，试写出此滤浆在过滤压强差为196.2kPa时的过滤方程式。 习题8附表 过滤压强差p kPa 过滤时间 滤液体积V

s m3

103.0 50 2.27×lO-3 660 9.1O×10-3

343.4 17.1 2.27×10-3 233 9.1O×l0-3 解：(1) 103.0kPa下，

33212.2710/0.0930.0244/qmm，

33229.1010/0.0930.0978/qmm

52223321.57210/0.024420.0244500.097820.09786603.9110/eeeKmsqKqKqmm







 2325(3.9110)0.9731.57210eeqsK





同理可以求出343.4kPa下的过滤常数 52332'4.3610/,'3.0910/,'0.219eeKmsqmms

(2) 由12sKkp得

5115''4.3610343.4()()0.15261.57210103ssKpsKp





(3) 'smeeRrLrpvq常数，所以1/seqp，

以103kPa下的数值为基准，得到

510.1526522.0''1.57210()2.71410/1.05Kms

310.15263322.0''3.9110()3.54410/1.05eqmm

2325''(3.54410)''0.463''2.71410eeqsK





于是得到1962.kPa下的过滤方程式为

225(3.54410)2.7410(0.463)q x03b02100 降尘室的生产能力由________决定。 A. 降尘室的高度和长度 B. 降尘室的高度 C. 降尘室的底面积 D. 降尘室的体积 x03a02079 板框压滤机中，最终的滤液流率是洗涤液流率的 _______。（ΔpE=Δpw，μ=μw）

A. 一倍 B. 一半 C. 四倍 D. 四分之一 t03a02001 一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20℃升至50℃，则其沉降速度将________。 x03a02094 降尘室的生产能力__________。 A 只与沉降面积A和颗粒沉降速度uT有关 B 与 A ， uT 及降尘室高度H有关

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化工原理（下册）答案

化工原理（下册）答案

化⼯原理（下册）答案化⼯原理（⼤学第⼆版）下册部分答案第8章2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下，使含⼆氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空⽓与含⼆氧化碳为350 g/m 3的⽔溶液接触。

试判断⼆氧化碳的传递⽅向，并计算以⼆氧化碳的分压表⽰的总传质推动⼒。

已知操作条件下，亨利系数51066.1?=E kPa ，⽔溶液的密度为997.8 kg/m 3。

解：⽔溶液中CO 2的浓度为对于稀⽔溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3⽔溶液中CO 2的摩尔分数为由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -===kPa ⽓相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=kPa < *p故CO 2必由液相传递到⽓相，进⾏解吸。

以CO 2的分压表⽰的总传质推动⼒为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ?=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 的条件下，采⽤填料塔⽤清⽔逆流吸收混于空⽓中的氨⽓。

测得在塔的某⼀截⾯上，氨的⽓、液相组成分别为0.032y =、31.06koml/m c =。

⽓膜吸收系数k G =5.2×10-6kmol/(m 2·s ·kPa)，液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。

假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝0.725 kmol/(m 3·kPa)。

（1）试计算以p ?、c ?表⽰的总推动⼒和相应的总吸收系数；（2）试分析该过程的控制因素。

解：(1) 以⽓相分压差表⽰的总推动⼒为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ?=-=-=?-=kPa 其对应的总吸收系数为6G 1097.4-?=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表⽰的总推动⼒为其对应的总吸收系数为（2）吸收过程的控制因素⽓膜阻⼒占总阻⼒的百分数为⽓膜阻⼒占总阻⼒的绝⼤部分，故该吸收过程为⽓膜控制。

柴诚敬化工原理答案(第二版)

柴诚敬化工原理答案(第二版)

化工原理(上)-天津大学化工学院-柴诚敬主编绪论从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为 水的黏度尸0.00856 g/(cm s) 密度 P138.6 kgf ?;2/m 4某物质的比热容 C p =0.24 BTU/(lb T)传质系数 K G =34.2 kmol/(m 2?i?3tm) 表面张力 CF 74 dy n/cm导热系数 入=1 kcal/(m 岔？C)解： (1)1 kg=1000 g , 1 m=100 cm4 I 410 kg/ m s 8.56 10 Pa s基本物理量的换算关系为 1 atm=101.33 kPa(5)表面张力基本物理量的换算关系为1 dyn=1 W -N 1 m=100 cm基本物理量的换算关系为103：J, 1 h=3600 s密度基本物理量的换算关系为 1 kgf=9.81 N , 1 N=1 kg ?n/s 2"cc kgf s 2 9.81N 1kg m s 2138.6 亠」一 ------- y 1kgf 1N1350 kg/m 3从附录二查出有关基本物理量的换算关系为 1 BTU=1.055 kJ , 1o F 5oC9I b=0.4536kg C p 0.24 BTU1.055kJ _11b 1BTU 0.4536kg5 9 C1 F 1.005 kJ kg CK G 34.21h kmol2m h atm 3600s1atm101.33kPa 9.378 10 5 kmol/ m 2s kPaSI 单位。

本题为物理量的单位换算。

水的黏度基本物理量的换算关系为 0.00856丄匹吗cm s 1000g 1m8.56 (4)传质系数1 h=360074也cm迪 7.4 10 2N/m 1dy n」 1m(6)导热系数 1 kcal=4.18681 心"4.1868 10J亠 1.163J m s C 1.163W/m Cm 2h C 1kcal 3600s ‘ Ikcal 2.乱堆25cm 拉西环的填料塔用于精馏操作时，等板高度可用下面经验公式计算，即 H E3.9A2.78 10 4G B 12.01D C 0.3048Z 0 13L式中 H E —等板高度，ft; G —气相质量速度，lb/(ft 2?i)； D —塔径，ft ； Zo —每段(即两层液体分布板之间)填料层高度， a-相对挥发度，量纲为一； 丄一液相黏度，cP; P —液相密度，lb/ft 3A 、B 、C 为常数，对25 mm 的拉西环，其数值分别为 试将上面经验公式中各物理量的单位均换算为 SI 单位。

武汉大学化工原理第二版课后习题答案第十章

武汉大学化工原理第二版课后习题答案第十章

第十章 气−固相催化反应过程1、在固定床反应器中进行如下一级不可逆气相催化分解反应：A →B + C在反应温度为420°C 时，反应速率常数k=6.95×10−3S −1，若原料处理量为0.8L ⋅ S −1，A 的转化率为40.0%，试按活塞流模型计算催化反应器所需的有效体积。

解：(−r A ) = kC A = 6.95 × 10−3C Aδ = 1112=− y A,0 = 1 则：(−r A ) = 6.95×10−3A0,A A A 0,A x y 1)x 1(C δ+−= 6.95 × 10−3 AA 0,A x 1)x 1(C +− τ = C A,0∫−Ax 0A A )r (dx = C A,0∫+−×−A x 0A A 0,A 3A x 1)x 1(C 1095.6dx =A 40.00A A 3dx x 121x 1095.61∫−+−×− =)]x 1ln(2x [1095.61A A 3−−−×−40.00|= 89.40 s V = 0.8 × 89.4 = 71.52 L2、在固定床反应器中于一定温度下进行某气相反应A+B →C ，其动力学方程为(−r A )=k c C A 0.5C B 0.5；若C A =C B ，则(−r A )=k c C A ，式中k c =0.0965s ，若已知A 的转化率为80.0%，原料气混合物的体积流量q −1v,o =1.0m ⋅ s ，催化剂空隙率ε为0.40，求催化剂床层的体积。

3−1解：δ=1121−=− y A,0=0.5（因C A =C B ） (−r A )=k c A A 0,A c A0,A A A 0,A x 5.01)x 1(C k x y 1)x 1(C −−=δ+− τ = C A,0∫−Ax 0A A )r (dx = C A,0∫−−A x 0A A 0,A c A dx )x 1(C k x 5.01 = A x 0A A c A x 0A A cdx )x 1(2x 2k 1dx x 1x 5.01k 1A A ∫∫−−=−− = ∫⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+−A x 0A A A c 2dx )x 1(2dx k 1=8.00A A c |)]x 1ln(x [k 21−− = 5.12]2.0ln 8.0[0965.021=−×S 催化剂床层体积：V R = 12.5 × 1.0 = 12.5m 33、在固定床催化反应器中催化氧化二氧化硫合成三氧化硫，已知催化剂床层体积为1.5L ，空隙率ε=0.4，反应器入口处原料的体积流量600L ⋅ h −1，求物料在反应器中的空间时间和空间速度。

化工原理钟理第二版例题1-21

化工原理钟理第二版例题1-21

化工原理钟理第二版例题1-211、以下哪种方法是利用混合中各成分在溶剂中的溶解度不同或在冷热情况下溶解度显著差异的原理而达到分离的（）[单选题] *A沉淀法B分馏法C结晶法(正确答案)D升华法2、当一种溶剂无法结晶时，常常使用混合溶剂，下列不是常用的混合溶剂是（）[单选题] *A甲醇-水B乙酸-水C乙醚-丙酮D石油醚-水(正确答案)3、连续回流提取法与回流提取法比较，其优越性是（）[单选题] *A节省时间且效率高B节省溶剂且效率高(正确答案)C受热时间短D提取量较大4、倍半萜和二萜在化学结构上的明显区别是（）[单选题] *A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同5、关于前胡，说法正确的有（多选）（）*A是伞形科前胡属植物(正确答案)B药理药效作用主要有祛痰、镇咳、平喘、抗炎、解痉、镇静等(正确答案)C可与皂荚、藜芦等药物一起放在药中煎煮D不溶乙醚等有机溶剂6、萃取法是利用混合物中各成分在两相溶剂中的分配.系数不同而到达分离的方法，所谓两相溶剂是指（）[单选题] *A两种相互接触而又不相溶的溶剂(正确答案)B两种不相互接触而又互相溶的溶剂C两种不相互接触而又不相容的溶剂D两种互相接触而又互相溶的溶剂7、可与异羟肟酸铁反应生成紫红色的是（）[单选题] *A羟基蒽醌类B查耳酮类C香豆素类(正确答案)D二氢黄酮类8、下列方法中哪一个不是按照色谱法的操作形式不同而进行分类的（）[单选题] * A离子交换色谱(正确答案)B薄层吸附色谱C纸色谱D吸附柱色谱9、香豆素与浓度高的碱长时间加热生成的产物是（）[单选题] *A脱水化合物B顺式邻羟基桂皮酸(正确答案)C反式邻羟基桂皮酸D醌式结构10、没有挥发性也不能升华的是（）[单选题] *A香豆素苷类(正确答案)B游离蒽醌类C樟脑D游离香豆素豆素类11、能影响黄酮类成分的溶解性的因素有（多选）（）* A黄酮的类型(正确答案)B苷元上取代基的种类、数目和位置(正确答案)C糖基的数目和位置(正确答案)D分子立体结构(正确答案)12、分馏法分离挥发油的主要依据是（）[单选题] *A密度的差异B沸点的差异(正确答案)C溶解性的差异D旋光性的差异13、检识黄酮类化合物首选（）[单选题] *A盐酸-镁粉反应(正确答案)B四氢硼钠反应C硼酸显色反应D锆盐-枸橼酸反应14、苯丙素类的基本母核是具有一个或数个（）单元的天然化合物（）[单选题] * AC6-C3基团(正确答案)BC6-C6基团CC5-C3基团DC8-C8基团15、下列含香豆素类成分的中药是（多选）（）*A秦皮(正确答案)B甘草C补骨脂(正确答案)D五味子16、一般情况下，为无色的化合物是（）[单选题] *A黄酮B花色素C二氢黄酮(正确答案)D查耳酮17、萃取时，混合物中各成分越易分离是因为（）[单选题] *A分配系数一样B分配系数相差越大(正确答案)C分配系数越小D以上都不是18、属于二萜的化合物是（）[单选题] *A龙脑B月桂烯C薄荷醇D穿心莲内酯(正确答案)19、七叶内酯的结构类型为（）[单选题] *A简单香豆素(正确答案)B简单木脂素C呋喃香豆素D异香豆素20、下列关于香豆素的说法，不正确的是（）[单选题] * A游离香豆素多具有芳香气味B分子量小的香豆素有挥发性和升华性C香豆素苷多无香味D香豆素苷多无挥发性，但有升华性(正确答案)21、与水不分层的溶剂是（）[单选题] *A正丁醇B石油醚C三氯甲烷D丙酮(正确答案)22、巴豆的致泻成分是（）[单选题] *A丁二酸B巴豆油酸(正确答案)C绿原酸D抗内毒素23、萜类化合物在化学结构上的明显区别是（）[单选题] * A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同24、酸碱沉淀法中的酸提碱沉法主要适用于（）[单选题] *A黄酮类B香豆素类C醌类D生物碱类(正确答案)25、从香豆素类的结构看，香豆素是一种（）[单选题] *A内酯(正确答案)B羧酸C酰胺D糖26、在分配色谱中，属于反相色谱的是（）[单选题] *A固定相的极性大于流动相B固定相的极性小于流动相(正确答案)C固定相的极性等于流动相D以上都不是27、羟基蒽醌类化合物中，大黄素型和茜草素型主要区别于（）[单选题] * A羟基位置B羟基数目C羟基在不同苯环上的分布(正确答案)D羟基数目28、苯丙素类化合物的生物合成途径是（）[单选题] *A醋酸-丙二酸途径B丙二酸途径C莽草酸途径(正确答案)D氨基酸途径29、关于黄酮类化合物，以下说法正确的是（）[单选题] * A多为液态或呈挥发性B多为无色C因分子内多具有酚羟基，多呈酸性(正确答案)D易溶于水30、由两个C6-C3单体聚合而成的化合物称（）[单选题] * A木质素B香豆素(正确答案)C黄酮D木脂素。