《化工基础》作业参考答案

《化工基础》作业参考答案

一 填空

1．化学反应工程、典型化工生产工艺。

2．大 ，小

3．上升 ，下降

4．挥发度，提馏段。

5．混合，浓度差

6．固体燃料气化法 ，烃类蒸汽转化法

7.宏观，直管；

8.轴向，0.5；

9.甲烷，氢气；

10.气体，溶解度；

11.减少，靠近；

12.边界层，薄；

13.黏度，吸收速率或传质系数；

14.五氧化二钒，转化塔；

15.64/Re，管路粗糙度；

16.轻组分（易挥发），重组分（难挥发）；

17.利税总额，总投资。

18.返混，相等；

19.混合物，泛点；

20.总吸收系数，气膜；

21.中间试验，工业化装置；

22.硫铁矿，含硫废物。

23.阻力系数法，当量长度法； 24. 轴向，2； 25. 一氧化碳，氢

气； 26. 吸收剂，惰性组分；

27. 增大，远离； 28. 热量传递，质量传递；29. 叶轮，静压能；

30. 气相传质分系数，气膜层； 31. 天然气，生物质； 32. 返混，相

等；33. 边界层，薄； 34. 98.3%，40—50℃； 35.3：1，2.7—2.9；

二 判断题

1× 2× 3∨ 4× 5∨ 6∨ 7× 8∨ 9× 10× 11× 12∨

13× 14× 15× 16∨ 17× 18∨

19× 20× 21× 22∨ 23× 24∨ 25.×；26.∨；27.×；28. ∨；29.×；

30.×；31. ×；32.∨；33. ×；34.×；35.∨36. ×；37. ∨；38. ∨；39.∨；

三 选择题

1.B 2．A 3.D 4. C 5. B 6. C 7. D 8. A

9.C； 10.B； 11.A；12.C；13.D；14.B；15.C；16.B；

17.A；18.C； 19.D；20.C；21.A；22.A；23.B；24.D

25.D；26.A； 27.D；28.B；29.D；30.C；31.C；32.A;33.C；34.B；

35.A；36. A；37.D；38. D；39.C；40.B;

41.D；42.C；43.C；44. A；45.B；46.B；47.D；48.C；49.C；50.D；

51.C；52.A；53.C；54.B；55.D；

四 简答题

1．流型有两种。

当Re＜2 000，流形为层流，呈抛物线分布，平均速度为最大速度

的0.5倍；

当 Re≥4 000时，为湍流，流体质点强烈湍动，平均速度为最大速

度的0.8倍。

当2000＜Re＜4000时，过渡状态。通过雷诺数的大小判断。

2．全混流反应器是一个釜式反应器，长径比接近于1，内有搅拌

器，物料一次加入，器内物料浓度和温度均匀。生产周期包括加料、反

应、出料、清洗。

全混流反应器是一个釜式反应器，长径比接近于1，内有搅拌器。

器内物料参数均匀，等于流出物料的参数，物料停留时间各不相同。物

料连续稳定流入流出。

3．硫铁矿焙烧中，As、Se 、F等元素以As2O3 、 SeO2 、 HF的形

态存在。As2O3和SeO2使催化剂中毒而失活；HF腐蚀设备，造成催化剂

粉化。炉气中的矿尘会堵塞孔道，增大阻力，降低催化剂活性。炉气中

的水蒸气与SO2形成酸雾，腐蚀管道和设备，难吸收，产酸率下降，污

染大气。因此要进行净化。通过湿法和干法进行净化。

4．离心泵的主要部件有：叶轮、泵轴、蜗状泵壳、吸入管、压出

管及底阀等。泵启动前，先使泵内充满被输送的流体，启动后，泵的叶

轮高速旋转，流体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向叶轮边沿，当

甩出的液体进入泵壳后，流体的流速逐渐下降，大部分动能转变为静压

能，液体即从排出口排出。当液体从叶轮中心被抛出时，叶轮中心形成

了低压，液体就源源不断地被吸入泵内，以补充被排出的液体。

5．强化传热过程的目的是充分利用热源，提高传热速率。主要途

径有三 （1）增大传热面积A

（2）增大平均温度差

（3）增大传热系数K

①增加湍流程度、减小对流传热的热阻、提高h值。

②尽量选择h大的流体给热状态。例如，有相变的蒸气冷凝维持

在滴状冷凝状态等。③提高、降低.

6．管式反应器为管式反应器，长径比较大，特点是进入反应器的

物料之间完全无混合，在垂直于流动方向的任一载面上，物料的参数均

匀相等，物料连续稳定流入反应器，在器内停留的时间相同。

全混流反应器是一个釜式，长径比接近于1，内有搅拌器。器内物

料参数处处均匀，且都等于流出物料的参数，物料质点在器中停留时间

各不相同。物料连续稳定流入反应器，物料瞬间达到完全混合。

7．物质以扩散方式从一处转移到另一处的过程，称为传质过程。

仅在一相中发生的物质传递是单相传质，通过相界面的物质传递为相间

传质。

它广泛运用于混合物的分离操作，提纯气体，除去气体中的杂质；

制取气体产物，环保，分离气体等。

8．间壁式换热器。间壁式换热器中，热量自热流体传给冷流体的

过程包括三个步骤：①热流体将热量传到壁面一侧；②热量通过固体壁

面的热传导；③壁面的另一侧将热量传给冷流体。总传热速率与分传热

速率相等，总传热阻力等于各分层之和。

9.常用的流体测量仪表有哪些？它们利用什么原理？

孔板流量计、文氏流量计、转子流量计等。

利用流体的机械能相互转换原理。

10.气体吸收对吸收剂有何要求？吸收主要应用在哪些方面？

①对吸收质有较大的溶解度；

②对处理的气体有较高的选择性；

③吸收质在吸收剂中的溶解度变化较大；

④蒸气压低；

⑤化学稳定性好，粘度小，价廉、易得、无毒、不易燃烧。

应用于混合物的分离操作，提纯气体，除去气体中的杂质；制取气

体产物，环保，分离气体等。

11.什么是经济评价？经济评价评价的步骤是什么？

经济评价是指在开发投资项目的技术方案中，用技术经济观点和方

法来评价技术方案实施后对生产单位产品产生的经济效益和对社会产生

的经济效果。

经济评价步骤：明确研究问题的范围。明确不同方案的差别。选择适当的评价方法。确定经济上最佳方案。

12.接触法制硫酸的原则流程是什么？

原则流程如下：

9．

二次分离氨，压缩前放驰放气，循环操作。

10． ①流体的种类和性质

②流体的流动形态 滞流、过渡流或湍流时h各不相同。

③流体的对流状态 强制对流较自然对流时h为大。

④传热壁面的形状、排列方式和尺寸

11．塔设备分为填料塔与板式塔两大类。填料塔操作时，液体经塔

顶的液体分布器分散后沿填料表面流下而润湿填料，气体从塔底进入，

通过填料间的空隙与液体逆向接触，在填料表面进行传质，气、液两相

的组成沿塔高连续地变化。板式塔里面沿塔高装有若干块水平塔板。液体靠重力作用自上而下

逐板流向塔底，在各块塔板的板面上形成流动的液层；气体则在压差推

动下经塔板上的开孔由下而上穿过塔板上液层最后由塔顶排出气、液两

相的组成沿塔高阶梯变化。

12．中试的任务为：检验和确定系统的连续运转条件、操作范围及

可靠性；在操作条件下，考察设备的选型及材料的性能；观察运转过程

中杂质等微量组分对过程的影响；

提供足够数量的产品和副产物，以供加工和应用方面的研究；验证

所采用分析方法和控制仪表的可行性与分析系统的可靠性；研究和探讨

解决“三废”的方法。

13. 流体输送设备分为哪几类？其中离心泵是如何进行工作？

流体输送设备按其工作原理均可分为三类：离心式、正位移式和其

它形式。泵启动前，先使泵内充满被输送的流体，启动后，泵的叶轮高

速旋转，流体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向叶轮边沿进入泵壳

后，液体即从排出口排出。当液体从叶轮中心被抛出时，叶轮中心形成

了低压，液体就不断地被吸入泵内，补充被排出的液体。

了解换热任务，掌握基本数据及特点；确定选用换热器的形式，决定流

体的流动空间。

14．简述平推流反应器和间歇釜式反应器的结构及操作特点。

平推流反应器为管式反应器，长径比较大，特点是进入反应器的物

料无混合，在任一载面上物料的参数均相等，物料连续稳定流入和流

出，在器内停留时间相同。

间歇釜式反应器长径比接近于1，内有搅拌器或换热器。器内物料

参数处处均匀，物料质点在器中停留时间相同。反应完毕后卸料。

15．化工过程开发过程中的放大方法有哪几种？逐级经验放大法有何

特征？

有四个种，逐级经验放大法，相似放大法，数学模拟法和部分解析

法。

特征：仅着眼与外部联系，不深入联系研究过程的内在规律。

人为规定试验步骤，研究程序不科学。

放大是根据经验结果外推，可靠性差。

16.常用的流体测量仪表有哪些？它们利用什么原理？孔板流量计、文氏流量计、转子流量计等。

利用流体的机械能相互转换原理。

17.气体吸收对吸收剂有何要求？吸收主要应用在哪些方面？

①对吸收质有较大的溶解度；

②对处理的气体有较高的选择性；

③吸收质在吸收剂中的溶解度变化较大；

④蒸气压低；

⑤化学稳定性好，粘度小，价廉、易得、无毒、不易燃烧。

应用于混合物的分离操作，提纯气体，除去气体中的杂质；制取气

体产物，环保，分离气体等。

18.什么是经济评价？经济评价评价的步骤是什么？

经济评价是指在开发投资项目的技术方案中，用技术经济观点和方

法来评价技术方案实施后对生产单位产品产生的经济效益和对社会产生

的经济效果。

经济评价步骤：明确研究问题的范围。明确不同方案的差别。选择

适当的评价方法。确定经济上最佳方案。

19.接触法制硫酸的原则流程是什么？

原则流程如下：