化工原理试题库(student)

第1章 流体流动

一、 选择题

1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（ ）。

A、零 B、正数 C、负数 D、任意值 2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ ）的焓为零。

A、0℃液体 B、0℃气体 C、100℃液体 D、100℃气体 3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ ）。

A、阻力越大，静压强下降就越大 B、流体的粘度越大，阻力越大 C、流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D、流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在

4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（ ）。

A、atm B、mmHg C、Kg/m.s2 D、N/m2 5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ ）。

A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断

6. 4.对不可压缩流体，满足 条件时，才能应用柏努力方程求解。

p1?p2?20%(式中压强采用表压表示)p1A、

p1?p2?10%(式中压强采用表压表示)p1B、

p1?p2?20%(式中压强采用绝压表示)p1C、

p1?p2?10%(式中压强采用绝压表示)p1D、 7. 判断流体的流动类型用（ ）准数。

A、欧拉 B、施伍德 C、雷诺 D、努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为 。

A、直线 B、抛物线 C、双曲线 D、椭圆线

9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ ）。

A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ ）有关。

A、雷诺准数和绝对粗糙度 B、雷诺准数和相对粗糙度 C、欧拉准数和绝对粗糙度 B、 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体（ ）速度。

A、在管壁处 B、在管中心 C、瞬时 D、平均

12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ ）倍。

A、 2； B、 6； C、 4； D、 1。 13. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ ）。

A、 1.2m； B、 0.6m； C、 2.4m； D、 4.8m。

14. 当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( )

A、 u ＝3/2.umax B、 u ＝0.8 umax C、 u ＝1/2. umax D u =0.75 umax 15. 判断流体流动类型的准数为（ ）

A、Re数 B、Nu 数 C、Pr数 D、Fr数

16. 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（ ）

A 、0.5 B、0.8 C、1 D、0.2

17. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ ）

A、层流流动 B、湍流流动 C、过渡型流动 D、静止状态

1

18. 计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ ）

A、上游截面处流速 B、下游截面处流速 C、小管中流速 D、大管中流速

19. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将（ ）。

A、 增大 B、 不变 C、 减小 D、 不确定 20. 流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( )

A、780mm汞柱 B、1Kgf/cm2 C、10.336m水柱 D、10130Pa

21. 流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（ ）倍。

A、4 B、2 C、2 D、不能确定

22. 阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为 ( )

A、1.0 B、0.5 C、0.35 D、0.75 23. 在柏努利方程式中，P/ρg被称为 ( )

A、静压头 B、动压头 C、位压头 D、无法确定 24. 流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( )

A、<4000 B、<2000 C、>2000 D、>4000

25. 不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（ ） 可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（ ）

A、u1A1=u2A1 B、u1A2=u2A1

C、u1A1/ρ1=u2A2/ρ2 D、u1A1/ρ2=u2A2/ρ1

26. 有两种关于粘性的说法： ( ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。

A、这两种说法都对； B、这两种说法都不对；

C、第一种说法对，第二种说法不对； D、第二种说法对，第一种说法不对。 27. 层流与湍流的区别是（ ）

A、湍流的流速大于层流流速

B、流道截面积大的为湍流，小的为层流 C、层流无径向脉动，湍流有径向脉动 D、层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数 28. 有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管经、管长及流动阻力损失分别为Ｖ1.、u1.、d1.、L1.、h(f1)及Ｖ2.、u2.、d2.、L2.、h(f2)。若d1.=2d2.，L1.=2L2.，则h(f1)/h(f2)＝（ ）

A、2； B、4; C、1/2; D、1/4; Ｅ、1 当管路中流体均作层流流动时，Ｖ1./Ｖ2.=（ ）

A、2； B、4; C、8; D、1/2; Ｅ、1 当管路中流体均作层流流动时，u1./u2.=（ ）

A、2； B、4; C、1/2; D、1/4; Ｅ、1

当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ1.＝λ2.，则Ｖ1./Ｖ2.=（ ）。

A、2； B、4; C、8; D、1/2; Ｅ、1/4

当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ1.＝λ2.，则u1./u2.=（ ）。

A、2； B、4; C、1/2; D、1/4; Ｅ、1

29. 真空表读数是60kPa，当地大气压为100kPa时，实际压强为（ ）kPa。

A、40 B、60 C、160 30. 2.当温度降低时，气体的粘度（ ）。

A、降低 B、不变 C、增大

2

31. 3.液体在圆形直管中稳定流动时，若管长及液体物性不变，当管内径减为原来的1/2，则流速变为原来的（ ）倍。

A、2 B、4 C、16 D、64

32. 当地大气压为100kPa，压强表读数是60kPa，则实际压强为（ ）kPa。

A、160 B、40 C、60 D、100

33. 液面保持恒定的敞口容器底部装有直径相等的进水管和出水管，当管内水的流速为2m/s时，进口能量损失为（ ）J/kg，出口能量损失为（ ）J/kg。

A、 0.5 B、1 C、1.5 D、 2‘ 34. 随着温度的升高液体的粘度（ ），气体的粘度（ ）。

A、增加 B、不变 C、降低‘

二、填空题

1. 连续性介质假定是指______________________________。

2. 流体在光滑管内作湍流流动时，摩擦系数?与 和 有关；若其作完全湍流（阻力平方区），

则?仅与 有关。

3. 流体阻力产生的根源是____________________。粘性是指______________________________。

4. 在连续稳定流动过程中，流速与管径的__________成正比。均匀圆管内流体的流速不因流阻的存在而

__________。(减、降或不变)

5. 无因次数群是____________________的数组。

6. 滞流与湍流的根本区别是____________________。

7. 一定量的流体在圆形直管内流过，若流动处于阻力平方区，则流动阻力与速度的__________成正比。 8. 圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈__________形状。其平均速度是中心最大速度的__________。摩

擦阻力系数与雷诺数的关系是__________。

9. 流体流动边界层是指__________。流体流过某一障碍物发生边界层脱体的原因是__________。由于固体

表面形状而造成边界层分离所引起的能量损失，称为__________。粘性流体绕过固体表面的阻力为摩擦阻力和__________之和，又称为局部阻力。

10. 米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻

力损失为原来的_____倍。

11. 流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的

_________。

12. 当20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3,,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.5m.s-1时,

其雷诺准数Re为__________ ,其摩擦阻力系数λ为________.

13. 当量直径的定义是de＝ ，对边长为A正方形风管当量直径de＝ 。 14. 当量直径的定义是de＝ ，在套管环间流动的流体，外管的内径是d2，内管的外径是d1，

则当量直径de＝。

15. 当Re 为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________，在管内呈湍流时，摩擦系数λ

与____________、_____________有关。

16. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后,水流量将

__________，摩擦系数____________，管道总阻力损失________（增大、减小、不变）。

17. 某设备的表压强为50KPa，则它的绝对压强为 ，另一设备的真空度为50KPa，则它的绝对压

强为 。（当地大气压为100KPA、

18. 如果管内流体流量增大一倍后，仍处于层流状态，则阻力损失增大到原来的 倍 19. 流体在管路两截面间的压强差ΔP与压强降ΔPf 相等的条件

是 。

20. 局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法：__________法和__________法。

21. 并联管路的特点是__________。分支管路的特点是______________________________。

22. 孔板流量计是通过__________来反映流量的大小，又称为__________流量计，而转子流量计是流体流过

节流口的压强差保持恒定，通过变动的__________反映流量的大小，又称__________。 23. 热量衡算中，物料衡算通式中的过程GA为__________。

24. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定__________℃液体的焓为零。 25. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速__________。 26. 对不可压缩流体，满足__________条件时，才能应用柏努力方程求解。

3

27. 判断流体的流动类型用__________准数。

28. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为__________。 29. 增大流体的流量，则在孔板前后形成的压强差__________。 30. 流体在管内流动时的摩擦系数与__________有关。 31. 测速管测量得到的速度是流体__________速度。

32. 流体时气体和液体的统称，其中__________是可压缩流体，__________是不可压缩流体。 33. 表压、绝压、大气压之间的关系是__________

34. 据流体静力学基本方程式知，当液面上方压强变化时，液体内部各点压强__________变化。 35. 等压面的要点有四个，即__________、__________、__________、__________。

36. 测量压强或压强差时，可用U管压差计、斜管压差计和微差压差计。若被测量的压强差很小时，可用以

上三种压差计种的__________和__________。 37. 粘度是衡量__________大小的物理量。

38. 孔板流量计是基于__________原理的流量测量仪表。 39. 恒压差、变截面的流量计有__________。 40. 恒截面、变压差的流量计有__________。

41. 并联管路的特点为__________和__________。 42. 分支管路的特点为__________和__________。 43. 串联管路的特点为__________和__________。 44. 同一容器中有A,B,C三点，B点的压强为1atm，且PA>PB>PC，若B点的压强增加0.6atm，则PA增加_______Pa，

PA-PC增加__________mmHg。

45. 实验证明，流体在管路中流动时，同一截面上各点的流速是不同的，管心处流速__________，越靠近

管壁，流速__________，在管壁处等于__________。

46. 某液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re值为1800，若平均流速为0.5m/s，则管中心点处速度为

______m/s，流体在管内流动类型属______流动。

47. 如图1所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数ξ与压差计读数Ｒ的关系式为

_______。

48. 某转子流量计，其转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m3的空气时，最大流量为400m3/h，现用来

测量密度为0.8kg/m3的氨气，其最大流量为________ kg/m3。 49. 流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是_______型曲线，其管中心最大流速为平均流速的____

倍，摩擦系数λ与Re的关系为______。 50. U形管差压计用水作指示液，测量气体管道中的压降，若指示液读数R=20mm，则所表示压降为____Pa，

为使读数增大，而Δp值不变，应更换一种密度比水_______的指示液。

51. 用测速管测定的是_____流速，孔板流量计测定的是______流速；测流体流量时，随着流体流量增加，

孔板流量计两侧压差值将_______；若改用转子流量计测量，当测量增大时，转子两端差值将______。 52. 4.气体的密度与压强成 。

53. 5.静止流体内部两点间压强差的大小，只与两点间垂直距离和 有关。 54. 6.转子流量计的压强差随流量的增加而 。

55. 9、在连续静止的同一种流体中，同一水平面上各点的压强 。 56. 10、孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而 。 57. 流体是由无数质点所组成的 介质。

58. 流体流动与固体运动的区别在于其 运动的同时，内部还有 运动。

59. 一真空表的读数为20kpa，已知所测物系的实际压强为80kpa，则此时的大气压强为 kpa。

4

60. 根据流体静力学基本方程式，在一 的、 的同种流体内部，等高面即

为 。

61. 实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是______________________。

62. 毕托管测量管道中流体的__________，而孔板流量计则用于测量管道中流体的________。

63. 某设备上安装的真空表的读数为30kpa，已知当地的大气压强为 100kpa，则所测物系的实际压

强为 kpa。

64. 流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s，压强降为10Pa，Re为1000，问管中心

处点速度为______m/s，若平均流速增加为1m/s，则压强降为______Pa。

65. 运动粘度ν=3×10-5 m2/s的某流体在φ100×4mm的圆管内流动，其雷诺准数Re=1800，此流型为

__________________，平均流速u=________________________________________m/s，管中心最大流速umax=_______________ m/s。

66. 边长为0.4m的正方型通风管道，其水力半径rH=____________m，当量直径de=________________m。 67. 流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是__________型曲线，其管中心最大流速为平均流速的

__________倍，摩擦系数λ与Re的关系为__________。 68. 套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于__________，润湿周边长等

于__________，当量直径等于__________。

69. 孔板流量计属于变________________流量计，而转子流量计则是变__________________流量计。 70. 流体在圆形直管中作滞流流动时，摩擦系数λ与Re的关系为__________。 三、计算题

1. 有一管路系统如图所示。水在管内向高位槽流动，当E阀开度为1/2时， A、B两处的压强表读数分

443

别为 5.9×10Pa及 4.9×10Pa。此时流体的流量为 36m/h。现将 E阀开大， B点压强表读数升至

43

6.87×10Pa，水的密度为 1000kg/m 。假设在两种情况下，流体都进入了阻力平方区。

试求：1.E阀开大后，管内水的流量； 2.A处压强表读数Pa。

2. 如图1所示：反应器和储槽均通大气，用虹吸管从高位槽向反应器

加料。要求料液流速为 u= 1 m/s，料液在管内阻力损失为∑hf=20J/kg（不计出口损失）。试求：高位槽液面比管出口高出多少？ 图

1图2

3

3. 如图2，储槽液面恒定。将30℃的C2H5OH(密度为800kg/m)用φ57×3.5mm的无缝钢管吸入高位槽中。

要求VS=0.004m3/s，且∑hf=0。试求真空泵需将高位槽的压力降到多少？

3-3

4. 用泵将密度为1100kg/m、粘度为1.0×10PA、s的某水溶液从开口贮槽送至开口高位槽内，两槽内液

面维持恒定，液面相差18m，管路为φ70×2.5mm，长35m。管路上全部局部阻力的当量长度为60m，摩擦系数为0.03，泵提供的外功为300J/kg。试求：1.流体的体积流量；2.泵效率为75％时，泵的轴功率。

5

5. 在图1-1所示管路中，管长50m，管内径为50mm，管路中有

一个标准弯头B，其局部阻力系数为0.75，一个半开的闸阀C，1 其局部阻力系数为4.5。已知20℃水的粘度为100.42×10-5PA、s，水的密度为998.2kg/m3，管内水的流量为

3.5325m3/h，摩擦系数计算公式为λ=0.3164/Re0.25。试求流体在管路中的阻力损失为多少J/kg？

6. 某钢质转子(密度为7900kg/m3)流量计，因流量过大，不适合

现场要求。若以同样形状的铝合金转子(密度为2700 kg/m3)

-43

代替钢转子，此时测得水的流量读数为8×10m/s，试求水的实际流量。 7. 如图，密度为1000kg/m3，粘度为1?10?3Pa?s的水以

10m/h的流量从高位槽中流下，管道尺寸为?51?3mm，

31 A 2 B C 图1-1 全长为150m（含局部阻力当量长度）高位槽出口与管道出口间的高度差为50m。在管路中离高位槽20m处有一压力表，其读数为14.7?104Pa（表压），求离管道出口20m处流体的静

2 压强（表压）(已知管道的前后20m均为水平管，当Re?3?103~1?105时，??0.3164/Re0.25)

8. 用轴功率为0.55kW的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa的密闭高位槽中。已知液

体的流量为4 m3/h，密度为1200 kg/m3、粘度为0.96?10?3Pa·s ；输送管路的内径为32 mm，管路总长度为50 m（包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差15 m。试求：该离心泵的效率。

9. 有一幢102层的高楼，每层高度为4m。若在高楼范围内气温维持20℃不变。设大气静止，气体压强

为变量。地平面处大气压强为760mmHg。试求：楼顶的大气压强，以mmHg为单位。 10. 若外界大气压为1atm，试按理想气体定律计算0.20at（表压）、20℃干空气的密度。空气分子量按29

计。

11. 采用微差U形压差计测压差。如图。已知U形管内直径d为6mm，两扩大室半径均为80mm，压差计中

用水和矿物油作指示液，密度分别为1000及860kg/m3。当管路内气体压强p与外界大气压p0相等时，两扩大室油面齐平，U形管两只管内油、水交界面亦齐平。现读得读数R=350mm，试计算：1.气体压强p（表）。2.若不计扩大室油面高度差，算得的气体压强p是多少？3.若压差计内只有水而不倒入矿物油，如一般U形压差计，在该气体压强p值下读数R0为多少？

6

12. 一直立煤气管，如图。在底部U形压差计h1=120mm，在H=25m高处的U形压差计h2=124.8mm。U形管

指示液为水。管外空气密度为1.28kg/m3。设管内煤气及管外空气皆静止，求管内煤气的密度。

13. 如图示，水以70m3/h的流量流过倾斜的异径管通。已知小管内径dA=100mm，大管内径dB=150mm，B、A

截面中心点高度差h=0.3m，U形压差计的指示液为汞。若不计AB段的流体流动阻力，试问：U形压差计哪一支管内的指示液液面较高？R为多少？

习题13

14. 水以6.4×10-4m3/s的流量流经由小至大的管段内。如图。小管内径d1=20mm，大管内径d2=46mm。欲测

3

1、2两截面处水的压差，为取得较大的读数R，采用倒U形压差计。已知压差计内水面上空是ρ=2.5kg/m的空气，读数R=100mm。求水由1至2截面的流动阻力∑hf。 15. 以水平圆直管输送某油品。管内径为d1，管两段压差为 。因管道腐蚀，拟更换管道。对新装管

道要求如下：管长不变，管段压降为原来压降的0.75，而流量加倍。设前后情况流体皆为层流。试求：新管道内径d2与原来管内径d1之比为多少？

16. 某流体在圆形直管内作层流流动，若管长及流体不变，而管径减至原来的一半，试问因流动阻力而产

生的能量损失为原来的多少？（16倍）

17. 在某输水管路中输送20℃的水，试求：1.管长为5m，管径为?45?2.5mm，输水量为0.06l/s时的

能量损失；2.若其它条件不变，管径为?76?3mm时能量损失由为多少？

18. 用泵自储池向高位槽输送矿物油，流量为35T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m。

3

管径为Φ108×4mm，油的粘度为2840cP，密度为952kg/m，泵的效率为50%，泵的轴功率为85kW。求包括局部阻力当量管长的总管长。(336.7m)

-33

19. 粘度8×10PA、 S，密度为850kg/m 的液体在内径为14mm 的钢管内流动，溶液的流速为1m/s ，试

计算1.雷诺准数Re ，并指明属于何种流型 ；2.该管为水平管，若上游某点的压力为1.47×105Pa ，

5

问流体自该点开始流经多长的管子其压力下降为1.27×10Pa 。

20. 用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为0.85at。水槽水面至塔内水出口处垂直高

3

度差22m。已知水流量为42.5m/h，泵对水作的有效功为321.5J/kg，管路总长110m（包括局部阻力当量管长），管子内径100mm。试计算摩擦系数λ值。(0.0785)

4

21. 有一除尘洗涤塔，塔底压力表读数为4.9×10Pa ，塔顶水银压差计读数R =300mm 。压力表与水银压

差计间垂直距离为8m ，塔内操作温度为303K ，气体在标准状态下的密度为0.76kg/m3 ，试求气体在塔内流动过程的流动损失。

22. 将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中，两槽之间的垂直距离为18m，输送管路的规格

为φ108×4mm, 溶液在管内的平均流速为1.3m/s，管路摩擦系数取λ=0.02, 管路总长为140m（包括全部局部阻力的当量长度）, 试求: 1..溶液在管内的流型。2..泵的轴功率（η=60%）（计算时, 取

3,

溶液密度为1500kg/m 粘度为1.5cP）

23. 15．在一内径为320mm的管道中，用毕托管测定平均分子量为64 的某气体的流速。管内气体的压力

为101.33kPa，温度为40℃，粘度为0.022 cp。已知在管道同一截面上毕托管所连接的U形压差计最大度数为30mmH2O。试问此时管道内气体的平均流速为多少？

24. 一台离心泵在转速为1450r/min时，送液能力为22m3/h，扬程为25m H2O。现转速调至1300r/min，试

求此时的流量和压头。

7

25. 以碱液吸收混合器中的CO2的流程如附图所示。已知：塔顶压强为0.45at（表压），碱液槽液面与塔

内碱液出口处垂直高度差为10.5m，碱液流量为10m3/h，输液管规格是φ57×3.5mm，管长共45m（包括局部阻力的当量管长），碱液密度，粘度，管壁粗糙度。试求：1.输送每千克质量碱液所需轴功，J/kg。2.输送碱液所需有效功率，W。

26. 水在图示管中流动，截面1处流速为0.6 m/s,管内径为200 mm,测压管中水的高度为1.2 m，截面2处

3

管内径为100 mm，设水由截面1流到截面2间的能量损失为2.5 J/kg,水的密度1000 kg/m。试求：两截面处产生的水柱高度差 h 。

33

27. 用离心泵将密度为1000kg/m, 流量30 m/h的水溶液由敞口贮槽送至表压强为100kPa的高位槽中。

泵入口位于贮槽液面上方1m，两槽液面恒定，两液面间垂直距离20m。输送管路为￠76×3mm钢管，吸入管路长6m，排出管路长40m，贮槽液面与泵入口间、两液面间所有管件的当量长度分别为20m和50m，管路摩擦系数为0.03，当地大气压为100kPa。试求：1.泵的轴功率（泵的效率75%）；2.泵入口处的真空度。

33

28. 用离心泵将密度为998kg/m, 流量36 m/h的水由敞口贮槽送至表压强为110kPa的高位槽中。两槽内

液面维持恒定，两液面垂直距离20m。输送管路为￠76×3mm钢管，管路总长150m（包括所有管件在内的当量长度），管路摩擦系数为0.022，当地大气压为98.1kPa，输送温度下水的饱和蒸汽压pV =2.3kPa,泵的必需气蚀余量(NPSH)r=3m,泵吸入管路的压头损失为2.5m水柱。试求1.泵的有效功率；2.泵的安装高度。

29. 用泵将密度为850kg/m3，粘度为0.12pa·s的重油从常压贮油罐送至敞口高位槽中。贮油罐内液面与高

位槽中液面间的距离为20m。输送管路为φ108×4mm的钢管，总长为1000m（包括直管长度及所有局部阻力的当量长度），摩擦系数?取0.029。若流动中的雷诺准数Re为3000，试求：1. 油在管内的流速

3

是多少 m/s？2. 输油量是多少 m/h？3. 输送管路的能量损失是多少 J/kg ？4. 所需泵的有效功率?5.若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。

30. 用离心泵将一常压贮罐中的液体以19000kg/h的流量送入反应器。输送管路的规格为φ45×2.5mm，

反应器上压强表的显示值为210kPa，贮罐内的液面到输送管出口的垂直距离为9m。管路上装有3个当量长度1.5m的阀门，和一个阻力系数为ζ=2.1的流量计，管路总长度为36m（包括所有进出口阻力）。已知输送液体的密度为1200kg/m3，粘度为0.12Pas，管路液体呈层流流动，当地大气压强为100 kPa。试求：1.管路中流体的流速u＝？ 2.管路中流体的雷诺准数Re＝？3.管路的摩擦系数λ＝？4.管路的总阻力损失Σhf＝？5.泵的总效率为60%时，所需轴功率N＝？

31. 从敞口容器A用泵B将密度为890 kg/m3的液体送入塔C。塔内的表压强如附图所示。液体输送量为

15 kg/s，流体流经管路的能量损失（包括进、出口及全部损失）为122 J/kg，已知泵的效率为80%，试求：泵的有效功率Ne及轴功率N。

36 2160kN2/ 2.1

32. 用泵将密度为950kg/m3的液体从常压贮罐送至敞口高位槽中。贮罐内液面与高位槽中液面间的距离为

30m。输送管路为φ58×4mm的钢管，总长为1000m（包括直管长度及所有局部阻力的当量长度）。要求送液量为12000kg/h，管路摩擦系数?取0.026。试求：1.输油量是多少 m3/h？2.油在管内的流速是多少 m/s？ 3.输送管路的能量损失是多少 J/kg ？4. 所需泵的有效功率？5.若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。

33. 用离心泵将一常压贮槽中的液体送入反应器，输送管路的规格为φ45×2.5mm（假设泵的吸入管路与

8

排出管路等径）。在泵的入口处有一U管压强计，以汞为指示剂，读数为130mm (汞的密度为

13600kg/m3)。贮槽内液面到泵入口处的垂直距离为0.5m，输送管路在反应器处的出口到泵入口处的垂直距离为10m，忽略吸入管路以及泵进出口间的阻力损失。反应器上压强表的显示值为210kPa，管路上装有3个当量长度1.5m的阀门，和一个阻力系数为ζ=2.1的流量计。管路长度为36m（包括所有其他管件及进出口阻力的当量长度）。已知输送液体的密度为1200kg/m3，粘度为0.12Pas，管路液体呈层流流动，当地大气压强为100 kPa。试求：1. 泵的输送能力？2. 总效率为60%时泵的轴功率？

第2章 流体输送机械

一、选择题

1. 离心泵在一定转速下输送清水时，泵的轴功率N与流量Q的关系为（ ）。

A、 Q为零时N最大 B、 Q为零时N最小

C、在额定流量Qs时N最小 D、 N与Q无关

2. 离心泵铭牌上标明的是泵在（ ）时的主要性能参数。

A、流量最大 B、压头最大 C、效率最高 D、轴功率最小 以下物理量不属于离心泵的性能参数（ ）

A、扬程 B、效率 C、轴功率 D、理论功率（有效功率） 3. 离心泵铭牌上标明的扬程是指( )

A、 功率最大时的扬程 B、 最大流量时的扬程 C、 泵的最大扬程 D、 效率最高时的扬程

4. 离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后，以下能量的增加值 ( )

A、包括内能在内的总能量 B、 机械能

C、 压能 D、 位能（即实际的升扬高度） 5. 往复泵在操作中( ) 。

A、不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B、允许的安装高度与流量无关 C、流量与转速无关

D、开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 6. 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，

此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( ) A、忘了灌水 B、吸入管路堵塞 C、压出管路堵塞 D、吸入管路漏气 7. 离心泵吸入管路底阀的作用是（ ）。

A、阻拦液体中的固体颗粒 B、防止启动前充入的液体从泵内漏出 C、避免出现气蚀现象 D、维持最低的允许吸上高度 8. 输送清洁液体时，离心泵的叶轮应选用（ ）以提高效率。

A、开式 B、闭式 C、半闭式 D、以上三种均可 9. 输送含固体颗粒的液体时，离心泵的叶轮应选用（ ）以提高效率。

A、开式 B、闭式 C、半闭式 D、以上三种均可 10. 输送泥浆时，离心泵的叶轮应选用（ ）以提高效率。

A、开式 B、闭式 C、半闭式 D、以上三种均可 11. 随流量的增加，离心泵的压头（ ），轴功率（ ），效率（ ）。

A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 12. 通常离心泵的高效区在最高效率的（ ）左右。

A、90% B、91% C、92% D、93%

13. 当离心泵的转速增加时，其压头、流量、轴功率将（ ）。

A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 14. 当离心泵的叶轮直径增加而其它尺寸不变时，其压头、流量、轴功率将（ ）。

A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 15. 离心泵气蚀现象产生的原因是（ ）

9

A、泵入口处压强低于同温度下液体饱和蒸汽压 B、泵内有液体

C、输送的液体粘度过大 D、混和液中溶质含量过高 16. 据管路特性曲线知，随管路流量Qe的增加，管路的压头He将（ ）。

A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 17. 为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ ）。

A、高 B、低 C、相等 C、不确定 18. 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先减小后增大。 19. 齿轮泵的流量调节采用（ ）。

A、出口阀 B、进口阀 C、回流装置 D、以上三种均可 20. 离心泵最常用的调节流量的方法是（ ）。

A、设置回流支路，改变循环量大小 B、改变吸入管路中阀门的开启度 C、改变离心泵的转速 D、改变压出管路中阀门的开启度

21. 离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（ ）。

A、Qe=0,Ne≈0 B、 Qe>0,Ne>0 C、 Qe<0,Ne<0 22. 离心泵的调节阀开大时，则（ ）。

A、吸入管路的阻力损失不变 B、泵出口的压力减小 C、泵吸入口处真空度减小 D、泵工作点的扬程升高

23. 某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空表指示真空度很高，

他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（ ）。 A、水温太高 B、真空度坏了 C、吸入管路堵塞 D、排出管路堵塞 24. 离心泵漏入大量空气后将发生（ ）。

A、汽化现象 B、气缚现象 C、气蚀现象 D、气浮现象 25. 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 26. 某泵在运行1年后发现存在气缚现象，应（ ）。

A、停泵，向泵内灌液 B、降低泵的安装高度

C、检验进口管路有否泄漏现象 D、检查出口管路阻力是否过大

27. 用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致（ ）。

A、送水量增加，整个管路压头损失减小 B、送水量增加，整个管路压头损失增大 C、送水量增加，泵的轴功率不变 D、送水量增加，泵的轴功率下降 28. 离心泵的阀开大时，则（ ）。

A、吸入管路的阻力损失减小 B、泵出口的压力减小 C、泵入口真空度增大 D、泵工作点的扬程升高

29. 由阀门全开的条件算出在要求流量为Q时所需扬程为He，在离心泵的性能曲线上查得与Q对应的扬

程为H，H>He，在流量为Q时泵的效率为η，则泵的轴功率N为（ ）。 A、QHeρg/1000η kW B、QHρg/1000η kW C、QHeρ/102η kW B、QHρg/102η kW

30. 一台离心泵的管路系统中工作，当阀门全开时，相应的管路性能曲线可写为H=A+BQ2,且B≈0（动能

增加值，阻力损失两项之和与位能增加值，压能增加值两项之和相较甚小），当泵的转速增大10%，如阀门仍全开，则实际操作中（ ）。

A、扬程增大21%，流量增大10% B、扬程大致不变，流量增大10%以上 C、 .扬程减小，流量增大21% D、 .扬程增大21%，流量不变 31. 离心泵的性能曲线表明，扬程一般（ ）。

A、与流量无关 B、与流量成直线关系 C、可写为H=A+BQ2,且B>0 D、dH/dQ<0 32. 离心泵安装高度的限制是为了防止（ ）现象的发生。

A、气缚 B、汽化 C、气蚀

33. 风压为离心通风机的性能参数之一，它是指单位（ ）的气体通过通风机时所获得的有效能量。

A、质量 B、重量 C、体积

34. 允许吸上真空高度是指在不发生气蚀时，泵入口处压强可允许达到的（ ）。

A、最大真空度 B、 最小真空度 C、最大压强

10

35. 随着流量的增加，离心泵的允许吸上真空度（ ），气蚀余量（ ），压头（ ），轴功率（ ），

效率（ ）。

A、 增加 B、不变 C、降低 D、先增大而后减小 36. 随着流量的减小，离心泵的安装高度（ ），气蚀余量（ ），压头（ ），轴功率（ ）。

A、增加 B、不变 C、降低 D、先增大而后减小

37. 离心通风机性能表上的风压一般是在20℃、101.3kPa的条件下用空气作介质测定的。

（ ）

38. 关闭离心泵时应该先关闭出口阀，其原因是_____________。

A、以防因底阀不严物料会倒流； B、以防发生气蚀现象；

C、以防使泵倒转而可能打坏叶轮。

39. 将１０００ｍ3／h 的各车间回水送往水冷却塔，宜选用_____________。

A、 离心泵 B、往复泵 C、齿轮泵 D、喷射泵。 40. 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。

二、填空题

1. 化工生产中，选择离心泵类型的依据是根据实际管路所需的_______和管路的______________。 2. 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的 下，输送 时的性能曲线。

-3

3. 用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg.m 的某液体(该溶液的

其它性质与水相同)，与输送水相比，离心泵的流量 ,扬程 ,泵出口压力 ,轴功率 。(变大,变小,不变,不确定)

4. 泵的扬程的单位是 ，其物理意义是 。 5. 离心泵的泵壳制成蜗牛状，其作用是 。 6. 离心泵的工作点是指 。 7. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生 现象。 8. 离心泵的工作点是_________曲线与____________曲线的交点。

9. 影响离心泵的吸上高度的因素有 __________ 、 __________ 、__________、__________。 10. 离心泵的种类很多，总体上分为_______,_______,_______,_______以及_______等类型。

11. 离心泵在启动前，要先灌泵，以防止_______现象的发生。气蚀是指_____________________。为防止气

蚀现象的发生，离心泵的安装高度应_______。 12. 离心泵的性能参数主要是_______、_______、_______、_______。性能曲线是指_______、_______、_______

的关系曲线。

13. 离心泵的允许吸上真空度是指______________。允许气蚀余量是指

___________________________________。

14. 离心泵的工作点是_____________________的交点。工作点调节即流量调节一般用______________方法。 15. 采用离心泵的串并联可改变工作点，对于管路特性曲线较平坦的低阻管路，采用_______组合可获得较

高的流量和压头；而对于高阻高阻管路，采用_______组合较好；对于（ΔZ+ΔP/ρ）值高于单台泵所能提供最大压头的特定管路，则采用_______组合方式。

16. 往复泵的有自吸能力，启动前不需_______，往复泵的压头与泵的尺寸_______，取决于管路特性，这类

泵称为_______。流量调节不能简单地用排出管路上的阀门来调节流量，一般用_______来调节。 17. 风机的性能参数是指_______，_______ ，_______等。若被输送气体的温度增高，风机的风压将_______。

风机的风量一般是以_______状态计量的。

18. 往复压缩机的主要部件有_______、_______、_______等。压缩比是指____________________________。

为解决压缩机的流量不均问题，在压缩机的出口应安装_______。 19. 输送清洁液体时，离心泵的叶轮应选用_______以提高效率。

20. 输送含固体颗粒的液体时，离心泵的叶轮应选用_______以提高效率。 21. 输送泥浆时，离心泵的叶轮应选用_______以提高效率。

22. 随流量的增加，离心泵的压头_______，轴功率_______，效率_______。

11

23. 通常离心泵的高效区在最高效率的_______左右。

24. 当离心泵的转速增加时，其压头、流量、轴功率将_______。

25. 当离心泵的叶轮直径增加而其它尺寸不变时，其压头、流量、轴功率将_______。 26. 据管路特性曲线知，随管路流量Qe的增加，管路的压头He将_______。 27. 齿轮泵的流量调节采用_______。

28. 输送液体的机械称_______，输送气体的机械称_______。

29. 离心泵启动前，泵内需灌液排气，以防止_______现象的发生。 30. 离心泵叶轮的作用是_______。

31. 离心泵采用填料密封的密封性能比机械密封的_______。

32. 为平衡离心泵叶轮的轴向推力，叶轮后盖板上设有_______。

33. 输送水时，若要求的压头较高，流量不太大时，可采用的_______水泵。 34. 输送水时，若要求的压头不太高，流量不太大时，可采用的_______水泵。 35. 输送水时，若要求的压头较高，流量较大时，可采用的_______水泵。 36. 离心水泵型号“3B19”中的“3”表示_______，其大小为_______。

37. 据往复泵流量计量公式，调节其流量可采用改变_______、_______、_______的方法。 38. 往复泵启动前，其出口阀应_______。

39. 低压离心通风机蜗壳的气体流道一般为_______形截面。

40. 离心通风机的风压包括_______风压和_______风压，故又称全风压。

41. 若操作条件与实验条件不同，则离心通风机的风压需校正，其计算式为_______。

42. 调节离心泵流量的方法是______、_______、_______，生产中最常用的方法是_______。 43. 当离心泵的流量增加时，其轴功率将 。

44. 离心泵在启动前必须向泵壳内充满被输送的液体，这是为了防止离心泵 现象的发生。

45. 管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点称为_____________，若需改变这一交点的位置，常采用

_______________________的方法以改变管路特性曲线，或_______________， ________________的方法以改变泵特性曲线。

46. 离心泵的工作点是＿＿＿＿＿＿＿＿曲线与＿＿＿＿＿＿曲线的交点。

47. 离心泵的正确操作要在启动前要将出口阀门 ，以使泵的 最小。 48. 离心泵常采用＿＿＿＿＿＿调节流量，往复泵常采用＿＿＿＿＿调节流量；当离心泵的出口阀门开大

时，泵的流量＿＿＿＿，出口压力＿＿＿＿。 三、判断题

1. 离心通风机的风量以风机出口处的气体状态计。 （ ） 2. 往复泵流量的调节采用出口阀门来进行调节。 （ ）

3. 离心通风机性能表上的风压一般是在0℃、101.3kPa的条件下用空气作介质测定的。 （ ） 4. 离心泵启动前未充满液体将发生气蚀现象。 （ ） 5. 离心通风机的风量以风机进口处的气体状态计。 （ ） 6. 离心泵叶轮进口处压强太低时易发生气蚀现象。 （ ）

四、计算题

1. 常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760kg/m3，粘度小于20cst。在贮存条件下饱和蒸汽压为80kPa，

现拟用65Y-60B型油泵将此油品以15m3/h的流量送往表压强为177kPa的设备内，贮槽液面恒定。设备的油品入口比贮槽液面高5m，吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1m和4m，试核算该泵是否合用？65Y-60B油泵的性能如下： 流量,m3/h 扬程,m 转速,r/min 轴功率,kW 效率,% 19.8 38 2950 3.75 55 2. 以100KY100-250型单汲二级离心泵在海拔1500m的高原使用。当地大气压为8.6mH2O，水温15，从敞口水池江水输入某容器。可确定工作点流量为100m/h,查得允许汲上真空高度[Hs]=5.4m，汲水管内径为100mm，汲水管阻力为5.4mH2O。问：最大几何安装高度是多少？（水在15℃时的饱和蒸汽压为0.17mH2O） 3. 位设备(入口在设备底部)，已知两设备中的液面差维持不变，管路总长为300m（包括局部阻力的当量

长度），管道内径为70mm，当流量为16.5m3/h时，泵的工作扬程为23.2m，若在该管路中安装一换热器，器压头损失为45u2/(2g)，其它条件不变，试求此时对应的1.管路特性曲线方程；2.该泵能否完

12

3成输送任务？3.若两设备液面差为6m，则高位设备的操作压力为多少？（摩擦系数为0.03不变） 4. 在离心泵性能测定试验中，以20℃清水为工质，对某泵测得下列一套数据：泵出口处压强为1.2at（表

压），泵吸入口处真空度为220mmHg，以孔板流量计及U形压差计测流量，孔板的孔径为35mm，采用汞为指示液，压差计读数，孔流系数，测得轴功率为1.92kW，已知泵的进、出口截面间的垂直高度差为0.2m。求泵的效率η。

3

5. 某离心泵用20℃清水进行性能试验，测得其体积流量为560m/h ，出口压力读数为0.3MPa （表压），

吸入口真空表读数为0.03 MPa，两表间垂直距离为400mm ，吸入管和压出管内径分别为340mm 和300mm , 试求对应此流量的泵的扬程。

3

6. 欲用一台离心泵将储槽液面压力为157KPa ，温度为40℃，饱和蒸汽压为8.12kPa ，密度为1100kg/m

的料液送至某一设备，已知其允许吸上真空高度为5.5m ，吸入管路中的动压头和能量损失为1.4m ，试求其安装高度。（已知其流量和扬程均能满足要求

7. 用一台离心泵在海拔100m 处输送20℃清水，若吸入管中的动压头可以忽略，全部能量损失为7m ，

泵安装在水源水面上3.5m 处，试问此泵能否正常工作。 8. 将20℃的水（粘度μ=0.001Pas）以30立方米每小时的流量从水池送至塔顶。已知塔顶压强为0.05MPa

（表），与水池水面高差为10m，输水管φ89×4mm，长18m，管线局部阻力系数∑ξ=13（阀全开时），摩擦系数λ=0.01227+0.7543／（Ｒｅ(0.38次方)）。求所需的理论功率（kw）； 泵的特性可近似用下式表达：

扬程：Ｈ＝22.4+5Ｑ-20Ｑ·Ｑ m 效率：η＝2.5Ｑ-2.1Ｑ·Ｑ

式中Ｑ的单位为立方米每分钟。求最高效率点的效率，并评价此泵的适用性。如适用，求因调节阀门使功率消耗增加多少。

五、简答题

1. 离心泵在生产中采用并联组合或串连组合操作取决于管路特性曲线，如何根据管路特性曲线确定采用哪种组合？

第3章 非均相物系分离

一、选择题

1. 恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加（ ）。

A、11.8%； B、9.54%; C、20%; D、44%

2. 板框式压滤机由板与滤框构成，板又分为过滤板和洗涤板，为了便于区别，在板与框的边上设有小钮

标志，过滤板以一钮为记号，洗涤板以三钮为记号，而滤框以二钮为记号，组装板框压滤机时，正确的钮数排列是（ ）.

A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2

3. 与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（ ）。

A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底 4. 多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关（ ）。

A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度 5. 降尘室的生产能力（ ）。

A、与沉降面积A和沉降速度ut有关

B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关

6. 现采用一降尘室处理含尘气体，颗粒沉降处于滞流区，当其它条件都相同时，比较降尘室处理200℃

与20℃的含尘气体的生产能力V的大小（ ）。

A、V200℃>V20℃ B、V200℃＝V20℃ C、V200℃

A、刚开始过滤时 B、过滤介质上形成滤饼层后 C、过滤介质上形成比较厚的滤渣层 D、加了助滤剂后

13

8. 当固体粒子沉降时，在层流情况下，Re＝１，其ζ为（ ）。

A、64/Re B、24/Re C、0.44 D、1

9. 含尘气体通过降尘室的时间是t，最小固体颗粒的沉降时间是t 0，为使固体颗粒都能沉降下来，必须

（ ）：

A、tt0

10. 颗粒作自由沉降时，Ret在（ ）区时，颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。

A、斯托科斯定律区 B、艾伦定律区 C、牛顿定律区 D、不确定(天大99) 11. 恒压过滤，单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为（ ）。

12. 旋风分离器的分割粒径d50是（ ）

A、临界粒径dc的2倍 B、 临界粒径dc的2倍 C、粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径 13. 对不可压缩滤饼，当过滤两侧的压强差增大时，单位厚度床层的流到阻力将（ ）。

A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 14. 对可压缩滤饼，当过滤两侧的压强差增大时，单位厚度床层的流到阻力将（ ）。

A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 15. 恒压过滤中，随过滤时间的增加，滤饼厚度将（ ），过滤阻力将（ ），过滤速率将（ ）。

A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 16. 恒压过滤中，当过滤介质阻力可以忽略时，滤液体积与过滤时间的（ ）成正比。

A、2次方 B、4次方 C、1/2次方 D、1/4次方

17. 型号为BMS20/635-25共25个框的板框压滤机，其过滤面积约为（ ）m2。

A、20 B、635 C、25 D、0.4

18. 板框压滤机洗涤速率与恒压过滤终了的速率的1/4这一规律只在（ ）时才成立。

A、过滤时的压差与洗涤时的压差相同 B、滤液的粘度与洗涤液的粘度相同

C、 过滤时的压差与洗涤时的压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同

D、过滤时的压差与洗涤时的压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，而且过滤面积与洗涤相同 19. 恒压过滤且介质阻力忽略不计，如粘度降低 20℅ ，则在同一时刻滤液增加（ ）

A 、11.8℅ B、 9.54 ℅ C、 20℅ D、 44℅

20. 过滤介质阻力忽略不计，下列恒压过滤循环中那种生产能力最大（ ）（θ为时间）

A、θ过滤=θ洗涤 B、 θ洗涤+θ过滤=θ辅 C、 θ过滤=θ洗涤+θ辅 D、 θ洗涤=θ过滤+θ辅

21. 在板框压滤机中，如滤饼的压缩性指数S=0.4，且过滤介质阻力可忽略不计，则当过滤的操作压强增

加到原来的 2倍后，过滤速率将为原来的（ ）倍。 A 、1.3 B 、1.2 C 、1.4 D、 1.5 22. 若沉降室高度降低，则沉降时间（ ）；生产能力（ ）。

A、 不变； B、 增加； C、 下降； D、 不确定。 23. 在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指（ ）。

A、旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径

14

B、旋风分离器允许的最小直径

C、旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径 D、能保持滞流流型时的最大颗粒直径 24. 旋风分离器的总的分离效率是指（ ）。

A、颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率 B、颗粒群中最小粒子的分离效率

C、不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和

D、全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 25. 在离心沉降中球形颗粒的沉降速度（ ）。

A、只与d，ρs，ρ，ut，r有关 B、只与d，ρs，ut，r有关 C、只与d，ρs，ut，r，g有关 D、只与d，ρs，ut，r，K有关

（题中ut气体的圆周速度，r旋转半径，K分离因数）

26. 4.一般在产品样本中所列的旋风分离器的压降数据是（ ）。

A、气体密度为1.0kg/m3时的数值 B、所要求的操作状况下的数值 C、1atm，30℃空气的数值

D、气体密度为1.2kg/m3时的数值

27. 在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，过滤时间增加一倍时，其过滤速率为原来的

（ ）。 A、2倍 B、1/2倍 C、1/2倍 D、4倍 28. 粘度增加一倍时，过滤速率为原来的（ ）。

A、2倍 B、1/2倍 C、1/2倍 D、4倍

29. 1.在重力场中，含尘气体中固体粒子的沉降速度随温度升高而（ ）。

A、增大 B、减小 C、不变 30. 2.降尘室的生产能力与（ ）有关。

A、降尘室的底面积和高度 B、 降尘室的底面积和沉降速度 C、 降尘室的高度和宽度

31. 3.当洗涤与过滤条件相同时，板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的（ ）倍。

A、1/4 B、1 C、2 D、4

32. 6、当洗涤条件与过滤条件相同时,加压叶滤机的洗涤速率为最终过滤速率的（ ）倍，而板框过

滤机的洗涤速率为最终过滤速率的（ ）倍。 A、1/4 B、1/2 C、1 D、2

33. 7、过滤常数K与操作压强差的（ ）次方成正比。

A、 1 B、 s C、s–1 D、1-s

34. 10、过滤常数K随操作压强差的增大而（ ），随过滤面积增加而（ ）。

A、 增大 B、不变 C、减小

二、填空题

1. 沉降操作是指____________。根据沉降操作的作用力，沉降过程有____________和____________两种。 2. 若气体中颗粒的沉降处于滞流区，当气体温度升高时，颗粒的沉降速度将____________，颗粒的沉降速

度与粒径的关系是____________。

3. 颗粒形状与球形的差异程度，可用它的球形度来表征。球形度是指____________。 4. 颗粒沉降速度的计算方法有：____________，____________两种。

5. 降尘室是指________________________的设备。其生产能力只与____________和____________有关，与

降尘室的____________无关。为提高其生产能力，降尘室一般为____________。

6. 用降尘室分离含尘气体时，若颗粒在降尘室入口处的气体中是均匀分布的，则某尺寸颗粒被分离下来的

百分率等于________________________________________________。 7. 悬浮液的沉聚过程中，颗粒的表观沉降速度是指____________的速度。

8. 离心沉降是依靠____________实现的沉降过程。若颗粒与流体之间的相对运动属于滞流，旋转半径

15

R=0.4m，切向速度uT=20m/s时，分离因数KC等于____________。 9. 旋风分离器是利用____________从气流中分离出尘粒的设备。临界粒径是指在理论上____________颗粒

直径。

10. 旋风分离器分离的是 混合物，旋液分离器分离的是 混合物，它们都属于 混合

物。

11. 过滤操作有两种方式 过滤和 过滤。

12. 恒压过滤时，过滤速度随时间增加而 ，洗涤速率随时间增加而 ，操作压差将随时间增加

而 。( A、增加 B、减少 C、不变 )

13. 板框压滤机的洗涤速率是过滤终了速率的 倍，叶滤机的洗涤速率是过滤终了速率的 倍。

33

14. 恒压过滤某悬浮液，过滤1小时得滤液10m,，若不计介质阻力，再过滤2小时可共得滤液 m。 15. 离心分离因数Kc= ，其值大小表示 性能。 16. 恒压过滤时，过滤面积不变，当滤液粘度增加时，在相同的过滤时间内，过滤常数K将变____________，

滤液体积将变____________。 17. 恒压过滤操作中，如不计介质阻力，滤饼不可压缩，过滤压力增加 2倍，滤液粘度增加 1倍，过滤

面积也增加 1倍，其它条件不变，则单位过滤面积上的滤液量为原来的____________。 18. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为q2?0.02q?4?10?5?（θ的单位为s），则K为

m2/s，qe为 m3/ m2，?e为 s。

19. 在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 、 和 。

20. 沉降器是利用________的差别，使液体中的固体微粒沉降的设备。旋风分离器是利用 _________的作

用从气流中分离出灰尘（或液滴）的设备。

21. 欲去除气体中的固体颗粒，可采用的措施有____________和____________。欲去除悬浮液中的固体颗

粒，可采用的方法有____________、____________和____________。 22. 在非均相物系中，处于分散状态的物质称（ ），处于连续状态的物质称____________。 23. 在非均相物系中，由于连续相和分散相具有不同的____________性质，故常用机械方法分离。 24. 非均相物系分离适用于____________静止，____________运动，及____________、____________、

____________情况。

25. 重力沉降中，当分散相浓度较高时，往往发生（ ）沉降。

26. 非球形颗粒与球形颗粒相差程度愈大，则球形度ΦS愈____________。 27. 滞流沉降时，当温度升高，重力沉降所用时间将____________。

28. 降尘室的生产能力与其____________有关，而与____________无关。 29. 对旋风分离器而言，临界粒径愈小，分离效率愈____________。 30. 离心沉降的分离效率比重力沉降的____________。 31. 过滤操作中加入助滤剂的目的是____________。

32. 恒压过滤中的推动力是____________，阻力来自于____________和____________。 33. 对不可压缩滤饼，过滤速度与滤饼上、下游的压强差成____________比，与滤饼厚度成____________，

比，与滤液粘度成____________。

34. 当过滤介质阻力可以忽略时，过滤常数Ve为____________。 35. 对板框压滤机，洗涤路径为过滤终了路径的____________。 36. 对板框压滤机，洗涤面积为过滤终了路径的____________。 37. 对加压叶滤机，洗涤路径为过滤终了路径的____________。 38. 对加压叶滤机，洗涤面积为过滤终了路径的____________。

39. 按操作方式，过滤分为间歇和连续两种，其中加压叶滤机属于____________方式过滤设备，转筒真空

过滤机属于____________方式过滤设备。

40. 沉降是指在某种力的作用下，固体颗粒____________流体产生定向运动而实现分离的操作过程。 41. 过滤常数K与流体的粘度成____________。

42. 含尘气体通过长为4m，宽为3m，高为1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.03m/s，则该降尘室的

生产能力为____________。

43. 单个球形颗粒在静止流体中自由沉降，沉降速度落在____________区，若颗粒直径减小，沉降速度

____________，颗粒密度增大，沉降速度____________，流体粘度提高，沉降速度____________，流体密度增大，沉降速度____________。

16

44. 过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程中滤液体积由V1增多至V2=2V1时，则操作

压差由Δp1增大至Δp2＝____________。

45. 在恒速过滤中，如过滤介质的阻力忽略不计，且过滤面积恒定，则所得的滤液量与过滤时间的

____________次方成正比，而对一定的滤液量则需要的过滤时间与过滤面积的____________次方成____________比。依据____________式。

46. 转筒真空过滤机，转速越快，每转获得的滤液量就越____________，单位时间获得的滤液量就越

____________，形成的滤饼层厚度越____________，过滤阻力越____________。

47. 粒子沉降过程分加速阶段和__________阶段，沉降速度是指__________阶段颗粒的速度； 48. 旋风分离器的高/径比越大，分离器的分离效率 ，压降 。 49. 降尘室的生产能力理论上与降尘室的 无关。

50. 降尘室的生产能力仅与_______________和______________有关，而与降尘室的________________无

关。

51. 不可压缩滤饼、恒压过滤且介质阻力忽略不计，若将过滤压强提高20%，则在同一时刻得到的滤液是

原来___________倍？ 三、判断题

1. 含尘气体中的固体粒子在滞流区沉降时,操作温度升高,重力沉降速度减小.

( )

2. 理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积及气体的速度有关。（ ）

3. 悬浮液中的固体粒子在滞流区沉降时,操作温度升高,重力沉降速度减小.

( )

四、计算题

3

1. 用板框过滤机过滤某悬浮液，一个操作周期内过滤 20分钟后共得滤液 4m （滤饼不可压缩，介质阻

力可略）。若在一个周期内共用去辅助时间30分钟，求：该机的生产能力；若操作压强加倍，其它条件不变（物性、过滤面积、过滤时间与辅助时间），该机生产能力提高了多少？ 2. 一板框压滤机在某压力下经恒压过滤后得如下过滤方程：（q+6）2=100(θ+10)，式中q的单位为m3/m2，

2

θ的单位为秒s，设过滤面积为0.5m，滤饼不可压缩。试求：1.在上述条件下恒压过滤90s时得多少滤液量？2.若过滤压力加倍，同样恒压过滤90s又能得多少滤液量？

3. 用尺寸为810?810?25(mm)的板框过滤机进行过滤，所得滤液与滤饼体积之比为12.84m3滤液/m3滤饼。若过滤常数K?8.23?10?5m2/s,qe?2.21?10?3m3/m2，滤饼充满滤框时停止过滤，求：过滤时间；若用清水洗涤滤饼，水量为滤液量的0.1，洗涤压差，温度均与恒压过滤时相同，求洗涤时间；若装拆，整理时间为25分钟，试求每只滤框的生产率。

3

4. 密度为1030 Kg/m、直径为400μm的球形颗粒在150℃的热空气中降落，求其沉降速度。

5. 求直径为80μm的玻璃球在20℃水中等自由沉降速度，已知玻璃球的密度2500 Kg/m3，水的密度为

3

1000 Kg/m，水在20℃时的黏度为0.001 Pas 。 6. 密度为2500 Kg/m3的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降，求在这两种介质中沉降的颗粒

直径之比值，假设沉降处于斯托克斯区。

7. 一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成，测试时筒内充满被测液体，记录钢球下落一定距离的时

间，球的直径为6mm，下落距离为200mm，测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32s，此糖浆密度为1300Kg/m3，钢球的密度为7900 Kg/m3，试求此糖浆的粘度。

3

8. 直径为0.08mm，密度为2469 Kg/m的玻璃球在温度300K和101.3kpa的空气中沉降。计算自由沉降速

度。另有球形闪锌矿颗粒，密度为1000 Kg/m3，同样在空气中沉降，若其自由沉降速度与上述玻璃球相同，计算该颗粒的直径。

9. 悬浮液中固体颗粒浓度为0.025kg悬浮液，滤液密度为1120 m3，湿滤渣与其中固体的质量之比为

33

2.5kg/kg，试求与1 m滤液相对应得干滤渣量ω，Kg/m。

23

10. 一叶滤机过滤面积为0.2 m，过滤压差为200KPa，过滤开始1小时得滤液20 m，又过滤1小时，又

33

得滤液10m，此时过滤终止，在原压差下用5 m水洗涤滤饼，求洗涤时间。 11. 板框压滤机过滤面积为0.2m2，过滤压差为202Kpa，过滤开始2小时得滤液40m3,过滤介质阻力忽略不

计，问：1.若其它条件不变，面积加倍可得多少滤液？2.若其它条件不变，过滤压差加倍，可得多少滤液？3.若过滤2小时后，在原压差下用5m3水洗涤滤饼，求洗涤时间为多少？ 12. 某降尘室长3米，在常压下处理2500m3/h含尘气体，设颗粒为球形，密度为2400 Kg/m3，气体密度为

17

1 Kg/m3，粘度为2×10-5pA、s，如果该降尘室能够除去的最小颗粒直径为4×10-5 m，降尘室宽为多少？ 13. 有一重力降尘室长4m，宽2m，高2.5m，内部用隔板分成25层，炉气进入降尘室时的密度为0.5Kg/m3，

粘度为0.035cP，炉气所含尘粒密度为4500Kg/m3。现要用此降尘室分离100μm以上的颗粒，求可处理的炉气流量。

14. 用一多层降尘室除去炉气中的矿尘。矿尘最小粒径为8μm，密度为4000 Kg/m3。降尘室长4.1m，宽

1.8m，高4.2m，其它温度为427℃，黏度为3.4×10-5pA、s ，密度为0.5 Kg/m3。若每小时的炉气量

3

为2160 m (标准态)，试确定降尘室内隔板的间距及层数。

15. 降尘室总高4m，宽1.7m，高4.55m，其中安装39块隔板，每块隔板管道为0.1m。现每小时通过降尘

33

室的含尘气体为2000 m (标准态)，气体密度为1.6 Kg/m (标准态)，气体温度为400℃，此时气体

-53

黏度为3×10pA、s，尘粒的密度为3700 Kg/m，求此降尘室内沉降等最小尘粒的直径。

16. 某降尘室长11m、宽6m、高4m，沿降尘室高度的中间加一层隔板，故尘粒在降尘室内的降落高度为

2m。尘粒密度为1600 Kg/m3，烟道气的温度为150℃，气密度1.2 Kg/m3，风机气量为12500标准m3/h，核算该降尘室能否沉降35μm以上等尘粒。

-32

17. 拟在9.81kpa的恒定压强下过滤某一悬浮液，过滤常数K 为4.42×10 m/s。已知水得黏度为1×

10-3pA、s，过滤介质阻力可忽略不计，求1.每平方米过滤面积上获得1.5 m3滤液所需的过滤时间；2.若将此过滤时间延长一倍，可再得滤液多少？

18. 某粒子的密度为1700kg/m3 ，在20℃的水中沉降，过程符合斯托克斯定律，其沉降速度为 10mm/s。

今将该粒子放入一待测粘度 μ 的溶液中，此溶液的密度为ρ=750kg/m3 ，测得沉降速度为4.5mm/s。

-3

求溶液的粘度是多少？在 20℃时 μ水=1.3×10PaS 。

19. 用一板框压滤机对悬浮液进行恒压过滤，过滤20分钟得滤液 20m3 ，过滤饼不洗涤，拆装时间为15

3

分钟，滤饼不可压缩，介质阻力可略。试求：该机的生产能力，以 m （滤液）/h表示；如果该机的过滤压力增加 20℅，该机的最大生产能力为多少 m3（滤液）/h？ 20. 恒压过滤某悬浮液，已知过滤5min得滤液1L，若又过滤5min后，试求：得到滤液量（L）；过滤速

率（L/min）。设：过滤介质阻力可忽略。

33

21. 采用板框压过滤机进行恒压过滤，操作1小时后，得滤液 15m ，然后用2m 的清水在相同的压力下

对滤饼进行横穿洗涤。假设清水的粘度与滤液的粘度相同。滤布阻力可略，试求：洗涤时间；若不进

3

行洗涤，继续恒压过滤1小时，可另得滤液多少 m ？ 22. 在3×105Pa的压强下对钛白粉的水悬浮液进行过滤试验，测得K=5×10-5m2/s，qe=0.01m3/m2，υ=0.08。

现采用38个框的BMY50/810-25型板框过滤机过滤此料浆，过滤条件与试验时完全相同。求1.滤框充满滤渣时需过滤时间；2.过滤完毕以滤液量1/10的清水进行洗涤的洗涤时间；3.若卸渣，重装等辅

3

助操作需15min，求每小时平均可得滤饼多少m。

23. 采用一台38个框的BMS50/810-25型板框压滤机恒压间歇过滤某悬浮液，已知过滤常数K=5×10-5m2/s，

qe=0.01m3/m2，滤饼与滤液体积比υ=0.08，当滤饼充满滤框后用相当于滤液体积10％的清水进行洗涤，洗水温度及表压与过滤时相同。每次卸渣、重装等全部辅助操作时间共需20min。计算：1.滤饼充满滤框时的过滤时间θ，s；2.一个操作循环内的洗涤时间θW，s；3.过滤机的生产能力Q。

24. 用一台25个框的BMS20/635-25型板框过滤机，恒压过滤滤饼与滤液体积比为0.1的悬浮液。已知操作条

件下过滤常数K=3.5×10-5m2/s，Ve=0.26m3,过滤后用10% 滤液量的清水进行洗涤,洗涤时洗水粘度同滤液,洗涤推动力与过滤时相同.卸渣、清洗、组装等辅助操作时间为20分钟，计算1.滤饼充满滤框时的过滤时间；2.该过滤机的生产能力。

25. 用一台BMY50/810-25型板框过滤机（共有38个框），恒压过滤滤饼与滤液体积比为0.08的悬浮液。

-52

已知操作条件下过滤常数K=2.5×10m/s，qe=0.0036m3/m2,过滤后用10% 滤液量的清水进行洗涤,洗涤时洗水粘度同滤液,洗涤推动力与过滤时相同。卸渣、清洗、组装等辅助操作时间为30分钟，计算该过滤机的生产能力。

26. 在一板框压滤机内恒压过滤某悬浮液。压滤机共挂有10个框，框的尺寸为450×450×25mm。已知每

得到1m3滤饼时能获得1.5m3的滤液，过滤介质阻力的当量滤液量为1 m3，过滤常数为m2/s。试求：1. 滤框全充满时的过滤时间？2. 滤框全充满时每小时获得的滤液体积？

27. 用板框过滤机进行恒压过滤，1小时后得滤液10m3，若不计介质阻力，试求：1.过滤面积加倍，其他

情况不变，可得滤液多少？2.将操作时间缩短为40分钟，其他情况不变，可得滤液多少？

28. 用加压叶滤机进行恒压过滤，40分钟后得滤液10m3，若不计介质阻力，试求：1.过滤时间加倍，其他

情况不变，总共可得滤液多少？2.若将过滤面积加倍，其他情况不变，可得滤液多少？ 29. 用板框过滤机恒压过滤钛白水悬浮液。过滤机的尺寸为：滤框的边长810mm（正方形），每框厚度42mm，

33

共10个框。现已测得：过滤10分钟得滤液1.31m，再过滤10分钟共得滤液1.9m。已知每获得1m3滤液能

18

得到滤饼0.1m3，试计算：1. 将滤框完全充满滤饼所需的过滤时间；2. 若洗涤时间和辅助时间共45分钟，求该装置的生产能力（以每小时得到的滤液体积计）。

第4章 传热

一、选择题

1. 对双层平壁的稳态导热过程，壁厚相同，各层的导热系数分别为?1和?2，其对应的温差分别为?t1和。 ?t2，若?t1> ?t2，则?1和?2的关系为（ ）

A、 ?1?2。 D、 不确定。

2. 冷、热流体进、出口温度均不变时，并流推动力（ ）逆流推动力。

A、大于 B、小于 C、等于 D、不确定 3. 黑体的辐射能力与表面绝对温度的（ ）成正比。

A、一次方 B、二次方 C、三次方 D、四次方 4. 同一温度下，（ ）的辐射能力最大。

A、黑体 B、镜体 C、灰体 D、透热体 5. 傅立叶定律是描述（ ）的基本定律。

A、热传导 B、热对流 C、热辐射 D、对流传热 6. 多层平壁导热时，各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是（ ）

A、没关系 B、反比 C、正比 D、不确定

7. 在套管换热器中用冷却水冷却热流体，热流体质量流量和出入口温度T1、T2一定，冷却水入口温度t1一定，如果增加冷却水用量，则Q（ ），K（ ），t2（ ）

A、增大 B、不变 C、减小 D、不确定

8. 一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，则管壁温度应接近于（ ）。

A、35℃ B、120℃ C、77.5℃ D、50℃

9. 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数与雷诺数Re的n次方成正比，其中n的值为（ ）

A、0.5 B、0.8 C、1 D、2

10. 在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。乙：换热器总传热系数Ｋ将接近空气侧的对流传热系数（ ）

A、甲、乙均合理 B、甲、乙均不合理 C、甲合理，乙不合理 D、乙合理，甲不合理

11. 冷热流体分别在列管换热器的管程和壳程中流动，若аi远小于аo，则列管的壁温接近于（ ）的温度。

A：、冷流体 B、热流体 C、无法确定

12. 自然对流的对流传热系数比强制对流的相比（ ）。

A、大 B、小 C、相等 D、不确定

13. 在多层平壁的稳定热传导中，各层厚度及面积相同，即b1=b2=b3，S1=S2=S3其温度变化如图所示，则三种材料的导热系数的大小为( ) A、λ1>λ2>λ3 B、λ1>λ2=λ3 C、λ1<λ2=λ3 D、λ1<λ2<λ3

14. 在列管换热器中，用常压水蒸汽加热空气，空气的进、出口温度分别为20℃和80℃,则管壁温度约为（ ）。

A、20℃ B、80℃ C、50℃ D、100℃ 15. 单层平壁定态热传导时，若壁厚增加，则温差（ ），若导热系数增加，则温差（ ），若热阻增加，则温差（ ）

A、 变大 B、变小 C、不变 D、不确定

16. 下列各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是（ ）。 ①空气流速为30m/s时的α ②水的流速为1.5m/s时的α ③蒸气滴状冷凝时的α ④水沸腾时的α

19

A、③>④>①>② B、④>③>②>① C、③>④>②>① D、③>②>④>①

17. 揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（ ）。

A、斯蒂芬－波尔兹曼定律 B、克希霍夫定律 C、折射定律 D、普朗克定律

18. 计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制选择有关的是（ ）。

A、普兰德准数； B、传热单元数NTU; C、离心分离因数K; D、过滤常数K

19. 有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低应采用的流程为（ ）。

A、气体走管外，气体并联逆流操作； B、气体走管内，气体并联逆流操作； C、气体走管内，气体串联逆流操作； D、气体走管外，气体串联逆流操作。

20. 同一物体在同一温度下的反射率与吸收率的关系是（ ）。

A、反射率大于吸收率 B、 反射率小于吸收率 C、反射率等于吸收率 D、 不确定

21. 若换热器两侧对流传热系数αi＞αo 时，总传热系数K接近于（ ）。

A、αo B、αi C、αi +αo

22. 多层平壁的定态热传导中，通过各层的传热速率、通过各层的热通量（ ）。

A、相同、相同 B、相同、不同 C、不同、不同 23. 某灰体的黑度为0.6,该灰体的吸收率为（ ）。

A、1 B、0.6 C、0.4 D、1.6 24. 牛顿冷却定律是描述（ ）的基本定律。

A、热传导 B、对流传热 C、热辐射 D、热对流 25. 以下换热器属于列管换热器的是（ ）。

A、螺旋板式换热器 B、蛇管式换热器 C、U型管式换热器 26. 传热实验时,在套管换热器中用饱和水蒸气冷凝来加热空气（空气走内管,蒸汽走环隙）,为强化传热决定加装翅片,翅片应装在( )侧更为有效。

A、外管外 B、外管内 C、内管外 D、内管内

27. 黑度为0.8,表面温度为27℃的物体其辐射能力是（ ）W/m2。

A、367.4 B、459.3 C、64.8 D、3306.7 28. 列管式换热器根据结构不同主要有（ ）。

A、套管式换热器、固定管板式换热器、浮头式换热器 B、固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器 C、浮头式换热器、U型管式换热器、热管换热器 D、热管换热器、套管式换热器、固定管板式换热器 29. 流体在圆形直管中作滞流流动，若管长及流体的物性不变，而管径增为原来的2倍，则流速为原来的（ ）倍，流动阻力为原来的（ ）倍。

A、1/2 B、1/4 C、1/8 D、1/16

30. 传热过程中，当两侧对流传热系数αi＜αO时，要提高总传热系数K，关键是提高( )。

A、提高αO B、提高αi C、减小αO D、减小αi 31. 黑度为0.8,表面温度为127℃的物体其吸收率是（ ）。

A、127 B、27 C、0.8 D、0.2

32. 流体在圆形直管中作强制湍流传热，若管长及流体的物性不变，而管径变为原来的1/2，则对流传热系数为原来的（ ）倍。

A、4 B、1/4 C、20.8 D、2`1.8

二、填空题

1. 热量的传递是由于________引起的。

2. 由傅立叶定律知，热传导速率与温度梯度成________比。

3. 气体的导热系数随温度升高而________，故常用于绝热，保温。 4. 热传导的传热距离愈远，则导热热阻愈________。

5. 圆筒壁的热传导中，通过各层的热传导速率________，热通量________。（填相同、不同）

20

A、强制循环型 B、升膜 C、浸没燃烧 D、外热式 2. 与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（ ），温度差（ ），总传热系

数（ ）。

A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 3. 蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。

A、热能的不断供应，冷凝水的及时排除。 B、热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。

C、把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。 D、采用多效操作，通常使用2-3效。 4. 蒸发操作通常采用( )加热。

A、电加热法 B、烟道气加热

C、直接水蒸气加热 D、间接饱和水蒸气加热 5. 以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。

A、可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂 B、可用以浓缩不耐高温的溶液

C、可减少蒸发器的热损失 D、可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送 6. 多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。

A、顺流 B、逆流 C、错流 D、平流 7. 中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。

A、自然循环 B、强制循环 C、自然沸腾 D、强制沸腾 8. 蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。

A、间壁式冷凝 B、混合式冷凝 C、蓄热式冷凝 D、自然冷凝

9. 单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量， 如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D/W最大?

( )。

A、原料液在293K时加入蒸发器 B、原料液在390K时加入蒸发器 C、原料液在393K时加入蒸发器 D、原料液在395K时加入蒸发器 10. 蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（ ）所致。

A、沸点升高 B、沸点降低 C、蒸汽压升高 11. 属于单程型的蒸发器是（ ）。

A、中央循环管式蒸发器 B、外热式蒸发器 C、降膜蒸发器 D、 悬筐式蒸发器

二、填空题

1. 蒸发操作所用的设备称为________。

2. 蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。

3. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、

________和________；按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。 4. 蒸发过程中，溶剂的气化速率由________速率控制。

5. 蒸发溶液时的温度差损失在数值上恰等于________的值。

6. 蒸发操作时，引起温度差损失的原因有________、________和________。 7. 杜林规则说明溶液的沸点与同压强下标准溶液的沸点间呈________关系。

8. 20％NaOH水溶液在101.33kPa时因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失为________。 9. 单效蒸发的计算利用________、________和________三种关系。 10. 当稀释热可以忽略时，溶液的焓可以由________计算。

11. 单位蒸汽消耗量是指________，它时衡量________的指标。 12. 单位蒸汽消耗量愈________，蒸发装置的经济效益愈好。 13. 蒸发器的传热速率愈大，则生产能力愈________。

14. 多效蒸发中，效数愈多，则单位蒸汽消耗量愈________。 15. 多效蒸发的操作流程有________、________和________。 16. 多效并流蒸发流程适于处理________的溶液。 17. 多效逆流蒸发流程适于处理________的溶液。 18. 多效平流蒸发流程适于处理________的溶液。

19. 为提高蒸发器的生产能力，可采用________的方法。

26

20. 提高蒸发器的生产强度的措施有________和________。

21. 加热蒸汽提供的热量用于________、________、________和________。 22. 溶液的流向与蒸汽相同的多效蒸发流程称为 。

23. 杜林规则认为，一定浓度的某溶液在两不同压强下的沸点差与对应压强下水的沸点差的比值为 。 24. 蒸发操作得以实现的主要条件是________________的不断导入，及

________________________________________________。

三、判断题

1. 一般逆流加料法多效蒸发流程适合于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发。 （ ）

2. 杜林规则认为，一定浓度的某溶液在两不同压强下的沸点差与对应压强下水的沸点差的比值为2。

（ ）

3. 一般并流加料法多效蒸发流程适合于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发。 （ ） 4. △’是指由于溶质的存在而引起的温度差损失。 （ ）

四、计算题

1. 常压单效蒸发中，每小时将10000kg的某水溶液从5％浓缩到25％。原料液温度为40十三点，分离

室的真空度为60kPa，加热蒸汽压强为120kPa，蒸发器的管外总传热系数为2000W/(m2.℃)，溶液的平均比热为3.6kJ/(kg.℃)，操作条件下溶液的各种温度差损失为15℃，忽略热损失。求1.水分蒸发量；2.加热蒸汽消耗量；3.蒸发器的传热面积。

2. 进料量为9000kg/h，浓度为1%（质量分率）的盐溶液在40℃下进入单效蒸发器并被浓缩到1.5%。蒸

发器传热面积为39.1平方米，蒸发室绝对压强为0.04MPa（该压力下水的蒸发潜热r'=2318.6kJ/kg），加热蒸汽温度为110℃（该饱和温度下水的蒸发潜热r=2232k J/kg）。由于溶液很稀，假设溶液的沸点和水的沸点相同，0.04MPa下水的沸点为75.4℃，料液的比热近似于水的比热，Cｐ＝4.174kJ/kg·K。试求：1.蒸发量、浓缩液量、加热蒸汽量和加热室的传热系数K。2.进料量增加为12000kg/h，传热系数、加热蒸汽压强、蒸发室压强、进料温度和浓度均不变的情况下，蒸发量、浓缩液量和浓缩液浓度又为多少？均不考虑热损失。

五、简答题

1. 蒸发操作得以进行的基本条件是什么？

27

第6章 蒸馏

二、 选择题

1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ ）时，不能用普通精馏方法分离。

A、3.0 B、2.0 C、1.0 D、4.0

2. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100Kmol/h，进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为（ ）。

A、60.5kmol/h B、66.7Kmol/h C、90.4Kmol/h D、不能确定 3. 在t-x-y相图中，液相与气相之间量的关系可按（ ）求出。

A、拉乌尔定律 B、道尔顿定律 C、亨利定律 D、杠杆规则 4. q线方程一定通过x－y直角坐标上的点（ ）。

A、(xW,xW) B(xF,xF) C(xD,xD) D(0,xD/(R+1))

5. 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q的变化将引起（ ）的变化。

A、平衡线 B、操作线与q线 C、平衡线与操作线 D、平衡线与q线 6. 精馏操作是用于分离（ ）。

A、均相气体混合物 B、均相液体混合物 C、互不相溶的混合物 D、气—液混合物 7. 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈（ ）。

A、容易 B、困难 C、完全 D、不完全

8. 设计精馏塔时，若F、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将（ ），塔顶冷凝器热负荷（ ），塔釜再沸器热负荷（ ）。

A、变大 B、变小 C、不变 D 不一定

9. 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q）不变时，则L/V______ ，L′/V′______，xD______ ，xW______ 。

A、变大 B、变小 C、不变 D、不一定

10. 精馏塔操作时，若F、xF、q，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则xD______，xw______。

A、变大 B、变小 C、不变 D、不一定

11. 操作中的精馏塔，保持F，xF，q，D不变，若采用的回流比R< Rmin，则x D ______，xw______。

A、变大 B、变小 C、不变 D、不一定 12. 恒摩尔流假设是指 。

A、在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等 B、在精馏段每层塔板上升蒸汽的质量流量相等 C、在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等

D、在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等 13. 精馏过程的理论板假设是指 。

A、进入该板的气液两相组成相等 B、进入该板的气液两相组成平衡 C、离开该板的气液两相组成相等 D、离开该板的气液两相组成平衡

14. 精馏过程若为饱和液体进料，则 。

A、q=1，L=L′ B、q=1，V=V′ C、q=1，L=V′ D、q=1，L=V＇ 15. 全回流时的精馏过程操作方程式为 。

A、yn = xn B、yn-1 = xn C、yn+1 = xn D、yn+1 = xn+1

16. 精馏是分离（ ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（ ）的差异。

A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 17. 精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板（ ）相等。

A、上升蒸汽的摩尔流量 B、上升蒸汽的质量流量

C、上升蒸汽的体积流量 D、上升蒸汽和下降液体的流量 18. 精馏过程中，当进料为饱和液体时，以下关系（ ）成立。

28

A、q =0，L =L′ B、q =1，V =V′ C、q =0，L =V D、q =1，L =L′

19. 精馏过程中，当进料为饱和蒸汽时，以下关系（ ）成立。

A、q =0，L =L′ B、q =1，V =V′ C、q =0，L =V D、q =1，L =L′ 20. 精馏过程的理论板假设是指（ ）。

A、进入该板的气液两相组成相等 B、进入该板的气液两相组成平衡 C、离开该板的气液两相组成相等 D、离开该板的气液两相组成平衡

21. 某二元混合物，若液相组成xA为0.45，相应的泡点温度为t1；气相组成yA为0.45，相应的露点温

度为t2，则（ ）。

A、t1?t2 B、t1?t2 C、t1?t2 D、不能判断

22. 两组分物系的相对挥发度越小，则表示该物系（ ）。

A、容易 B、困难 C、完全 D、不完全 23. 精馏塔的操作线是直线，其原因是（ ）。

A、理论板假定 B、理想物系 C、塔顶泡点回流 D、恒摩尔流假定

24. 分离某两元混合物，进料量为10kmol/h，组成xF为0.6，若要求馏出液组成不小于0.9，则最大的馏

出液量为（ ）。

A、6.67kmol/h B、6kmol/h C、9kmol/h D、不能确定

25. 精馏塔中由塔顶往下的第n-1、n、n+1层理论板，其气相组成关系为（ ）。

nn?1A、n?1nn?1 B、 n?1nn?1 C、 n?1 D、不确定

26. 在原料量和组成相同的条件下，用简单蒸馏所得气相组成为xD1，用平衡蒸馏得气相组成为xD2，若

y?y?yy?y?yy??y?y两种蒸馏方法所得气相量相同，则（ ）。

A、 xD1>xD2 B、 xD1=xD2 C、 xD1

A、平衡线发生变化 B、操作线与q线变化 C、平衡线和q线变化 D、平衡线和操作线变化 28. 操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则( ).

xxxA、不能操作 B、xD、w均增加 C、 xD、w均不变 D、 xD减小、w增加

‘29. 操作中的精馏塔，若保持F、xF、xD、xw、V不变，减小xF，则（ ）

A、D增大、R减小 B、D减小、不变 C、D 减小、R增大 D、D不变、R增大

30. 用某精馏塔分离两组分溶液，规定产品组成。当进料组成为时，相应回流比为R1；进料组成为时，相

应回流比为R2，若，进料热状况不变，则（ ）。

A、R1R2 D、无法判断 31. 用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为50%，则塔内实际板数为

（ ）。

A、16层 B、12层 C、14层 D、无法确定

32. 在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，欲使该两组分混合液得到分离，则宜采用

（ ）。

A、恒沸精馏 B、普通精馏 C、萃取精馏 D、水蒸气精馏

33. 精馏操作中，若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料，而其它条件不变，则精馏段操作线斜率

（ ），提馏段斜率（ ），精馏段下降液体量（ ），提馏段下降液体量（ ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断

34. 若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3，则其中气相与液相的摩尔数之比为（ ）。

A、1/2 B、1/3 C、2 D、3 35. 直接水蒸气加热的精馏塔适用与（ ）的情况，直接水蒸气加热与间接水蒸气加热相比较，当x、

x、R、q、α、回收率相同时，其所需理论板数要（ ） A、多 B、少 C、 相等 D、无法判断

36. 某精馏塔内，进料热状况参数为1.65，由此可判定物料以（ ）方式进料。

29

A、饱和蒸汽 B、饱和液体 C、过热蒸汽 D、冷流体

37. 两组分的相对挥发度越小，则表示物系分离的越（ ）

A、容易 B、困难 C、完全 D、不完全

38. 二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化：

A、平衡线 B、操作线与q线 C、平衡线与操作线 D、平衡线与q线

二、填空题

1. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线的截距为零，则馏出液流量为__________。

2. 当分离要求和回流比一定时，__________进料的q值最小， 此时分离所需的理论塔板数__________。 3. 蒸馏是指__________________________________的化工单元操作。

4. 在精馏塔实验中，当准备工作完成之后，开始操作时的第一项工作应该是__________________________________。

5. 实现精馏操作的必要条件是_______________和________________________ 。 6. 恒摩尔流假设成立的主要条件是________________________________________。

7. 某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持xF，D／F，ｑ，RxD不变，则W／F将_______，xw将_______，提馏段操作线斜率将_______，理论板数将_______。

8. 在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中，当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产品组成及回流比一定时，进料状态q值愈大，提馏段的斜率就愈 ，完成相同的分离任务所需的总理论板数就愈 ，故5种进料状态种中， 进料所需的理论板数最少。

9. 直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽，但其目的并不相同。前者是_______________ ，而后者_______________。

10. 操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（Ｆ，xF，q）仍保持不变，则R_____，xD_____，xw_____，L′/V′_____。

11. 操作时，若Ｆ、Ｄ、xF、q，加料板位置、Ｖ不变，而使操作的总压力增大，则xD ________，xW _____ 12. 精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度，其原因之一是__________________________，原因之二是_____________________。

13. 精馏塔设计中，回流比越___________所需理论板数越少，操作能耗__________ 。但随着回流比的逐渐增大，操作费用设备费的总和将呈现________变化过程。

14. 恒沸精馏与萃取精馏主要针对________的物系，采取加入第三组分的办法以改变原物系的________。 15. 精馏设计中，当进料为气液混合物，且气液摩尔比为2:3，则进料热状态参数q值等于 。 16. 填料塔用于精馏过程中，其塔高的计算采用等板高度法，等板高度是指 ；填料层高度Z= 。

17. 简单蒸馏与精馏的主要区别是 。 18. 精馏的原理是_______________________________________________。

19. 精馏过程的恒摩尔流假设是指____________________________________________________。

20. 进料热状况参数的两种定义式为q=__________和q=_____________，汽液混合物进料时q值范围_______________。

21. 精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。

22. 精馏设计中，随着回流比的逐渐增大，操作费用_____________，总费用呈现__________________________的变化过程。

23. 精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。

24. 某填料精馏塔的填料层高度为8米，完成分离任务需要16块理论板（包括塔釜），则等板高度HETP＝___________。

25. 总压为1atm，95℃ 温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHg与475mmHg，则平衡时苯的汽相组成＝___________，苯的液相组成＝___________（均以摩尔分率表示）。苯与甲苯的相对挥发度＝___________。

26. 精馏处理的物系是___________________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。吸收

30

57. 有苯和甲苯混合液，含苯0.4，流量1000kmol/h，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含

苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，取回流比为最小回流比的1.5倍。已知塔内平均相对挥发度为2.5。试求：1.塔顶产品流量D；2.塔底釜残液流量W与组成；3.最小回流比； 4.精馏段操作线方程； 5.提馏段操作线方程6.若改用饱和蒸汽进料，仍用4.中所用的回流比，所需理论板数为多少？

58. 某双组分混合液，重组分为水。设计时先按如下流程安排（图中实线），塔釜采用饱和蒸汽直接加热。

塔顶全凝器，泡点回流。系统符合恒摩尔流假定，相对挥发度为2。且知：F=100kmol/h，q=0，xF=0.4（摩尔分率，下同），xD=0.95，xw=0.04，S=60kmol/h。试求：1.、塔顶轻组分的回收率；2.、若保持S、F、xF、q、xD、xW不变，设计时在塔上部有侧线抽出（如虚线所示），抽出液量为θ，kmol/h，组成xθ=0.6，则该塔的最小回流比为多少？

59. 拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分为40%（摩尔百分率，下同），流量为100kmol/h的料

液，要求馏出液组成为92%，回收率为90%，料液为泡点进料，回流比为最小回流比的1.5倍，全塔效率为0.7，料液的相对挥发度为3。试求：1.完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板位置；2.若F、xF、NP不变，欲提高此物系易挥发组分的回收率，试定性说明可采用的措施有那些？

60. 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，原料液中含苯0.40，塔顶馏出液中含苯0.95（以上均为摩尔分

率），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔分率），苯—甲苯的平均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的2倍，试求：1.原料液中汽相与液相的组成；2.最小回流比；3.若塔顶采用全凝器，求从塔顶往下数第二块理论板下降的液相组成。 61. 某一正在操作的连续精馏塔，有塔板15块，塔顶为全凝器，用于分离苯-甲苯混合液，料液中含苯35%，

泡点进料，进料量为100kmol/h，馏出液含苯97%，残液含苯5%（以上均为摩尔分率）试求：1.塔顶、塔底产品量；2.最小回流比；如采用回流比R=4.3，3.理论板数及全塔效率； 4.如果单板效率等于全塔效率，求提馏段最下一块板上升蒸汽组成。

62. 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，泡点进料，进料量为30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为0.5，塔顶、

塔低产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取平均相对挥发度为2.4。1.塔顶、塔底的产品量；2.若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二板的蒸汽和液体组成。

63. 有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料液组成为50%（摩尔分率），饱和蒸汽进料。原料处

理量为每小时100kmol，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h，已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。全塔平均相对挥发度为3.0，塔顶第一块板的液相莫弗里效率为0.6。试求：1.塔顶、塔底产品组成；2.全凝器中每小时冷凝蒸汽量；3.蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量； 4.离开塔顶第二块板的汽相组成。

64. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出

液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为2.5，饱和蒸汽进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：1.馏出液及残液量；2.最小回流比；3.操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少？4.塔釜上一块理论板液相组成为多少？5.计算第3.问时做了什么假定？

65. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.5（摩尔分率，下同），馏出

液组成为0.95，残液组成为0.0.05，相对挥发度为2.5，泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。操作回流比为1.61，求：1.馏出液及残液量；2.提馏段上升蒸汽量；3.提馏段操作线方程；4.最小回流比。

66. 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，原料液中含苯0.44，塔顶馏出液中含苯0.96（以上均为摩尔分

率），原料液为汽液混合进料，其中周期占1/2（摩尔分率），苯—甲苯的平均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的1.5倍，试求：1.原料液中汽相与液相的组成；2.离开塔顶第二块板的汽相组成； 67. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为10kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液

组成为0.6，易挥发组成的回收率为90%，相对挥发度为2.0，饱和蒸汽进料，回流比为最小回流比的2倍。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：1.馏出液及残液量；2.最小回流比；3.第一块塔板下降的液体组成为多少？4.精馏段上升的蒸汽量与提馏段下降的液体量各为多少？ 68. 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，泡点进料，塔顶馏出量为75kmol/h（绝压），查得此压强下水

蒸气的汽化潜热为511kcal/kmol，在塔釜温度下釜液的汽化潜热为10000kcal/kmol，精馏段操作线方程为y=0.72x+0.25。试求：1.加热蒸汽消耗量；2.离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。

36

第7章 吸收

一、选择题

1. 吸收操作的依据是（ ）。

A、挥发度差异 B、溶解度差异 C、温度差异 D、密度差异

2. 在逆流吸收塔中，增加吸收剂用量，而混合气体的处理量不变，则该吸收塔中操作线方程的斜率会

（ ）。

A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定 3. 在吸收系数的准数关联式中，反映物性影响的准数是（ ）

A、Sh B、Re C、Ca D、Sc 4. 已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.35kPa、E2=1.1kPa、E3=0.65kPa则（ ）。

A、t1t2 C、t3 t2

5. 在吸收塔中，随着溶剂温度升高，气体在溶剂中的溶解度将会（ ）。

A、增加 B、不变 C、减小 D、不能确定 6. 下述说明中正确的是( )。

A、用水吸收氨属液膜控制

B、常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制 C、用水吸收氧属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制

D、用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收，气膜阻力和液膜阻力都不可忽略 7. 下述说法错误的是( )。

A、溶解度系数H很大，为易溶气体 B、亨利系数E值很大，为易溶气体 C、亨利系数E值很大，为难溶气体 D、相平衡系数m值很大，为难溶气体

8. 扩散系数D是物质重要的物理性质之一， 下列各因数或物理量与扩散系数无关的是 ( )。

A、扩散质和扩散介质的种类 B、体系的温度 C、体系的压力 D、扩散面积 9. 吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因（ ）。

A、物理吸收 B、化学吸收 C、高浓度物理吸收 D、低浓度物理吸收 10. 吸收操作的作用是分离（ ）。

A、气体混合物 B、液体混合物 C、互不相溶的液体混合物 D、气液混合物 11. 通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确（ ）。

A、 回收率趋向最高 B、 吸收推动力趋向最大 C、 操作最为经济 D、 填料层高度趋向无穷大

12. 根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（ ）。

A、 两相界面存在的阻力 B、 气液两相主体中的扩散的阻力

C、 气液两相滞流层中分子扩散的阻力 D、气相主体的涡流扩散阻力

13. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的传质总系数KL ( )

A、大于液相传质分系数k L B、近似等于液相传质分系数k L C、 大于气相传质分系数k G D、 近似等于气相传质分系数k G

14. 对某一汽液平衡物系，在总压一定时，温度升高，则亨利系数（ ）

A、变小 B、增大 C、不变 D、不确定

15. 吸收是分离（ ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（ ）的差

异。

A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 16. 为使吸收过程易于进行，采取的措施是 。

A、加压升温 B、加压降温 C、减压升温 D、减压降温

17. 吸收速率方程式中各吸收系数之间的关系是（ ）。

-1-1-1

A、（KG） = （kG） +（H kL） B、（KG）-1 = （H kG）-1 +（ kL）-1

-1-1-1-1-1-1

C、（KG） = （kG） +（m kL） D、（KG） = （m kG） +（kL） 18. 根据双膜理论，在气液接触界面处（ ）。

A、p i = c i B、 p i ＞ c i

37

C、p i ＜ c i D、p i = c i/H

19. 物质在空气中的分子扩散系数随压强的增大而（ ），随温度的升高而（ ）。

A、增大 B、不变 C、减小 D、无法判断 20. 根据双膜理论，在气液接触界面处（ ）。

A、气相组成小于液相组成 B、气相组成大于液相组成 C、气相组成等于液相组成 D、气相组成与液相组成平衡 21. 为使操作向有利于吸收的方向进行，采取的措施是（ ）。

A、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温

22. 吸收是分离（ ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（ ）的差

异。

A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 23. 对难溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（ ）。

A、气相一侧 B、液相一侧 C、气液相界面处 D、无法判断 24. 在吸收过程中，（ ）将使体系的相平衡常数m减小。

A、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温

25. 对难溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（ ）。

A、气相一侧 B、液相一侧 C、气液相界面处 D、无法判断

26. 实验室用水吸收空气中的二氧化碳，基本属于（ ）吸收控制，其气膜阻力（ ）液

膜阻力。 ①A、汽膜 B、液膜 C、共同作用 D、无法确定 ② A、大于 B、小于 C、等于 D、无法确定

27. 在双组分理想气体混合物中，组分A的扩散系数是（ ）。

A、组分A的物质属性 B、组分B的物质属性 C、系统的物质属性 D、仅取决于系统的状态 28. 含低浓度溶质的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔组成与其在液相中的摩尔组成的差值为

（ ）。

A、负值 B、正值 C、零 D、不确定

22

29. 某吸收过程，已知气膜吸收系数kY为2kmol/（m.h），液膜吸收系数kX为4 kmol/（m.h），由此判断

该过程为（ ）。

A、气膜控制 B、液膜控制 .C、不能确定 D、双膜控制

30. 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体的流量增大，其他操作条件不变，则

对于气膜控制系统，起出塔气相组成将（ ）。

A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定

31. 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔液体的流量增大，其他操作条件不变，则

对于气膜控制系统，起出塔气相组成将（ ）。

A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定 32. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为（ ）。

A，Y-Y* B、Y*-Y C、Y-Yi D、Yi-Y

33. 在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若将进塔液相组成X2增大，其它操作条件不变，则气相总

传质单元数NOG将（ ），气相出口浓度将（ ）。

A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定

34. 在逆流吸收塔中当吸收因数A〈1，且填料层高度为无限高时，则气液平衡出现在（ ）。

A、塔顶 B塔上部 C、塔底 D、塔下部

35. 在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。当将进塔气体组成Y1增

大，其他操作条件不变，起出塔气相组成Y2将（ ），吸收率φ（ ）。 A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定

二、填空题

1. 在吸收单元操作中， 计算传质单元数的方法很多，其中，采用对数平均推动力法计算总传质单元数

38

2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

法的前提条件是 。

吸收操作是吸收质从_______转移到_______的传质过程。在吸收操作中压力____________，温度________将有利于吸收过程的进行。

吸收是指____________________________________的化工单元操作。

逆流吸收操作中，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_________。

用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______________.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为

-1

69.6mmHg, 与之平衡的氨水浓度为10(kg NH3 (100kg)H2O).此时亨利系数E=________,相平衡常数m=______.

对于难溶气体，吸收时属于 控制的吸收，强化吸收的手段是 。

吸收操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数 ，传质推动力 。

某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用 常数表示，而操作线的斜率可用 表示。

吸收是指 的过程，解吸是指 的过程。

溶解度很大的气体，吸收时属于 控制，强化吸收的手段是 。 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，则传质推动力将 ，操作线将 平衡线。

吸收因数A可以表示为______，它在Y—X图上的几何意义是_________________________。

在一逆流吸收塔中，若吸收剂入塔浓度下降，其它操作条件不变，此时该塔的吸收率 ，塔顶气体出口浓度 。

在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的液相传质单元数N(l)将_______，而气相总传质单元数NOG将_______，气体出口浓度ｙ(a)将_______。

对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数 ，相平衡常数m ，溶解度系数H （增加、减少、不变）。

在一逆流吸收塔中，吸收剂温度降低，其它条件不变，此时塔顶气体出口浓度 出塔溶液组成 。

对易溶气体的吸收过程，阻力主要集中于 。

1KG1KL?1Hk1kLL18. 若传质总系数与分系数之间的关系表示为?1kGHkG,则其中的

1kG1kL表示____________，当

____________项可以忽略时表示该吸收过程为气膜控制。 19. 若传质总系数与分系数之间的关系表示为

??,则其中的表示____________，当

____________项可以忽略时表示该吸收过程为液膜控制。

20. 传质单元数NOG反映_________________________________,分离任务所要求的液体浓度变化越

_______________,过程的平均推动力越______________,所需的传质单元数NOG 越大。

21. 在填料塔中用水吸收氨。欲提高吸收速率，增大 相的流量比增大另一相的流量更有效。

22. 在低浓度溶质的气液平衡系统，当总压操作降低时，亨利系数E将 ，相平衡常数m将 ，溶解度系数H将 。

23. 亨利定律表达式p*?Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体为 气体。 24. 亨利定律表达式p*?cH，若某气体在水中的亨利系数H值很大，说明该气体为 气体。

25. 在吸收过程中，KY和ky是以 和 为推动力的吸收系数，它们的单位

是 。 26. 若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为

项可忽略时，表示该过程为气膜控制。

2/m.h.atm）27. 在1atm、20℃下某低浓度气体被清水吸收，若气膜吸收系数kG?0.1kmol（，液膜吸收

1KG?1kG?1HkL，其中

1kG表示 ，当

/m.h.atm），溶质的溶解度系数H?150kmol（/m.atm），则该溶质为 系数为kL?0.25kmol（

39

232气体，气相总吸收系数KY? kmol（。 /m.h）28. 一般而言，两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在 单元操作中，而组分A在B中单向扩散体

现在 单元操作中。

29. 在吸收过程中，若降低吸收剂用量，对气膜控制体系，体积吸收总系数KY?值将 ，对液膜控制物系，体积吸收总系数KY?值将 。

30. 双膜理论是将整个相际传质过程简化为 。

31. 吸收塔的操作线方程和操作线是通过 得到的，它们

与 、 和 等无关。

32. 在吸收过程中，若减小吸收剂的用量，操作线的斜率 ，吸收推动力 。 33. 在吸收过程中，物系平衡关系可用Y*?mX表示，最小液气比的计算关系式（LV=。 ）min34. 某吸收过程，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分A，混合气进塔组成为0.1，出塔组成为0.02（均

为摩尔比），已知吸收因数A为1，若该吸收过程所需理论板数为4层，则需传质单元数为 。

三、计算题

1. 在填料塔内用清水逆流吸收空气和氨混合气中的氨，惰性气体的处理量为50kmol/h，进塔气体浓度

Y1=0.04(比摩尔分率)，要求氨的回收率为90%，吸收剂用量是最小用量的1.5倍。操作条件下平衡关系为Y*=0.8X，气相传质单元高度H0G为0.8m，气相传质单元数NoG为4.6，试求：1.吸收剂用量为多少kmol/h?；2.出塔液体浓度X1为多少？；3.填料层高度为多少m?

吸收塔中用清水吸收混合气体中的SO2，气体与水逆流接触， 气体(标准状态)流量为5000m3/h，其中SO2(体积分数)为10％，要求SO2的吸收率为95％，塔的操作条件为293K及101.3KPa，在此条件下，SO 2在二相间的平衡关系可近似的表示为Y*=26.7X，试问：取用水量为最小用水量的1.5倍时，用水量应为多少？

某吸收塔填料层高4m，用水吸收尾气中的有害成分A。在此情况下，测得的浓度如图所示。已知平衡关系为Y=1.5X。求1.气相总传质单元高度；2.操作液气比为最小液气比的多少倍？3.由于法定排放浓度规定ｙ2.必须小于0.002，所以拟将填料层加高。若液气比不变，问填料层应加高多少？(4)画出填料加高前后吸收操作线的示意图。

某厂现有一直径为1.2m、填料层高度为5.4m的吸收塔，用来吸收某气体混合物中的溶质组分。已知操作压力为300kpa、温度为30℃；入塔混合气体中溶质的含量为5%（体积%），要求吸收率不低于95%；吸收剂为纯溶剂，出塔溶液的浓度为0.0152（摩尔比）；操作条件下的平衡关系为：Y-2.16X（X、Y均为摩尔比），总体积吸收系数

Kya为65.5kmol/m^3*h。试计算：1.吸收剂用量是最小用量的多少倍；2.该吸收塔的年处理量（m^3混合气/年）。注:每年按7200工作时间计 某混合气含溶质A 3%（摩尔分率），在常压下用清水逆流吸收，回收率为99%，已知在操作条件下平衡关系为 Y=2.0X，混合气体流率为G=0.03kmol/(m2·s)，气相体积传质系数为KYa=0.04kmol/(m3·s) 。如果取液气比为最小液气比的1.5倍 试求：1.气相总传质单元数； 2.填料层高度。

汽液逆流通过一填料吸收塔，入口气体中溶质氨的浓度为10g/Nm3，溶质的回收率为98％，用清水作吸收剂，吸收剂的用量为380kmol/h，是最小吸收剂用量的1.4倍，操作压力为101.kPa，相平衡关系为Y=1.3X，求该塔混和气体的处理量及总传质单元数。

在常压逆流填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中氨，焦炉气处理量为500标准m3/h，进塔气体组成y1 为0.0132（摩尔分率）。氨的回收率为0.99。水的用量为最小用量的1.5倍。焦炉气入塔温度为30℃，空塔气速为1.1m /s 。操作条件下平衡关系为Y* =1.2X（X ,Y 为摩尔比）。气相体积总吸收系数KY a

3

为200 kmol /m.h，试求：1.气相总传质单元数NOG ；2.填料层高度Z。

在常压操作的填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为6000m3(标准)/h，进塔气体中氨的含量为3%（摩尔分率），氨的吸收率为98%，水的用量为最小用量的1.6倍，操作条件下的平

*

衡关系为 Y=1.2X，气相总传质单元高度为0.65m 。 试求：1.出塔溶液的组成 2.填料层高度

吸收塔处理1500m 3混合气，其中含溶质组分A 1.5kmol ,操作温度25℃，压强为105KPa，试求混合

40

2.

3.

4.

5. 6. 7.

8. 9.

气中组分A的摩尔分率y和摩尔比Y。

10. 已知在101.33kPa 及20℃时，测得氨在水中的平衡数据为：溶液上方氨平衡分压为0.8kPa ，气体在

液体中溶解度为1g (NH3)/100g (H2O) 。试求溶液的亨利系数E 、平衡常数m 以及溶解度系数H 。假定该溶液服从亨利定律。

11. 常压、25℃下某已知体系的平衡关系符合亨利定律，亨利系数E为

压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触：①溶质A浓度为

大气压，溶质A的分的水溶液；②溶质

A浓度为 的水溶液；③溶质A浓度为 的水溶液。试判断上述三种情况下溶质A在二相间的转移方向。

12. 在常压逆流吸收塔中，以清水吸收空气～氨气混合气中的氨气。已知进塔气体中含NH3 5%，出塔气

体中含NH30.5%（以上均为体积%），出塔液体中NH3组成为0.01（摩尔分率），气液平衡关系为Y =2.5X （式中X, Y 为摩尔比），试求塔顶和塔底处以ΔY 表示的气相推动力。

13. 在常压逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合气体中溶质A 。已知操作温度为30℃，混合气体处理

量为1000m3 /h ，进塔气体中组分A 的体积分率为0.05，吸收率为90%，清水用量为120kmol/h ，试求塔底吸收液的组成。 14. 在逆流吸收塔中，进塔气相组成Y1=0.01（摩尔比），吸收率为99%，操作条件下相平衡关系为Y =1.0X

（式中X ，Y 为摩尔比），试求下列情况下的气相总传质单元数NOG ；1.进塔液相为纯溶剂，=1.25；

VL2.进塔液相为纯溶剂，

LV=1.0。

15. 在逆流操作的填料塔中，用清水吸收空气中得氨，要求氨的回收率为0.99，已知吸收塔中填料层高度

为4.5m ，实际的吸收剂用量为最小用量的1.4倍，操作条件下的平衡关系可表示为Y =m X （Y ，

X 为摩尔比）试求填料塔的气相传质单元高度。

16. 在逆流填料吸收塔中，用清水吸收空气---氨气混合气中得氨气。进塔气体组成为Y1=0.026(摩尔比，

下同)，出塔气体组成Y2=0.0026 ，混合气体流量为100标准m3/h ，清水用量为0.1 m3/h。操作压力为0.95atm ，亨利系数为0.5atm ，平衡关系为直线。填料层高度为1.2m ，塔内径为0.2m 。试求吸收塔的气相总体积吸收系数KY a 。

17. 在逆流填料吸收塔中，用纯溶剂吸收某混合气中的溶质。在常压、27℃下操作时混合气流量为1200

m3/h，进塔气体组成为0.05（摩尔分率）。塔截面积为0.8m2 ，填料层高度为4m ，气相体积总系数

3

KY a为100 kmol /m.h，气液平衡关系为直线，且吸收因数A =1，试求出塔气体组成Y2 和回收率η。 18. 以清水在填料塔内逆流吸收空气～氨混合气中的氨，进塔气中含氨4.0%（体积），要求回收率 为

2*

0.96，气相流率G为0.035 kmol /m.s 。采用的液气比为最小液气比的1.6倍，平衡关系为Y =0.92X ，总传质系数KY a为 。试求：1.塔底液相浓度X1；2.所需填料层高度Z。

19. 在一逆流接触的填料吸收塔中，用纯水吸收空气～氨混合气中的氨，入塔气体中含 NH3 9%，要求吸

收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.2倍，操作条件下的平衡关系为Y* =1.2X。传质单元高度为0.8m。试求：1.填料层高度Z 。

20. 在常压逆流填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中氨，焦炉气处理量为500标准m3/h，进塔气体组成y1

为0.0132（摩尔分率） 。氨的回收率为0.99。水的用量为最小用量的1.5倍。焦炉气入塔温度为30℃，

*

空塔气速为1.1m /s 。操作条件下平衡关系为Y =1.2X（X ,Y 为摩尔比）。气相体积总吸收系数KY a为200 kmol /m3.h，试求：1.气相总传质单元数NOG ；2.填料层高度Z 。

21. 在常压逆流填料吸收塔中，用循环吸收剂吸收混合气中的SO2。进塔吸收剂流量为2000kmol /h ，其

组成为0.5g (SO2)/100g (H2O)；混合气流量为90kmol /h ，其组成为0.09（SO2摩尔分率），吸收率为

*

0.8。 在操作条件下物系平衡关系为(Y =18X –0.01) 式中Y ,X 为摩尔比。试分别用平均推动力法和吸收因数法求出气相总传质单元数NOG 。

22. 在常压操作的填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为6000m3(标准)/h，进塔气体

中氨的含量为3%（摩尔分率），氨的吸收率为98%，水的用量为最小用量的1.6倍，操作条件下的平衡关系为 Y*=1.2X，气相总传质单元高度为0.65m 。 试求：1.出塔溶液的组成 2.填料层高度。 23. 某混合气含溶质A 3%（摩尔分率），在常压下用清水逆流吸收，回收率为99%，已知在操作条件下平

*

衡关系为 Y=2.0X，混合气体流率为G=0.02kmol/m2.s，气相体积传质系数为KYa=0.04kmol/m3.s 。如

41

果取液气比为最小液气比的1.5倍 试求：1.出塔溶液的组成 2.填料层高度。

24. 用纯溶剂吸收某混合气体中的可溶组分。进塔气体浓度为0.048（摩尔分率），要求回收率 为92%。

取液气比为最小液气比的1.6倍。气液逆流，平衡关系Y* =2.5X，气相总传质单元高度为0.62米。试求填料层高 。

25. 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的氨气。混合气流量为2500m3/h（标准状态），

3

该混合气中氨的浓度为15g/m，要求回收率不低于98%，操作条件下的相平衡关系为Y=1.2X，吸收剂用量为3.6m3/h。试求：1.吸收液出塔浓度（摩尔比）；2.操作液气比为最小液气比的若干倍。 26. 在30℃、常压操作的填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为6000m3（标）/h。进

塔气体中氨的含量为3%（体积%），要求氨的吸收率不低于98%。水的用量为最小用量的1.6倍，空

3

塔气速取1.0m/s。已知操作条件下的平衡关系为Y=1.2X，气相体积吸收总系数KYa=0.06kmol/(m.s)。试求：1.分别用对数平均推动力法及吸收因数法求气相总传质单元数；2.填料层高度。

27. 一吸收塔中用清水吸收混合气体中的A组分。进塔气体中含A 2.5%（体积%），A组分的吸收率为

75%。水的用量为最小用量的1.5倍。塔内气液两相逆流流动。操作条件下的相平衡方程为Y=1.6X。试求：1.气相总传质单元数NOG；2.若A组分的吸收率要求提高到95%，其它条件不变，气相总传质单元数又为若干。

28. 在一填料塔中用清水逆流吸收空气-氨混合气体中的氨。入塔混合气体含氨5%（摩尔分率，下同），

要求氨的回收率不低于95%，出塔吸收液含氨不低于4%，操作条件下气液平衡关系为Y=0.95X，求1.最小液气比及适宜液气比；2.总传质单元数；3.若填料层为无限高时，出塔气体和液体的极限组成。

3

29. 用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A。混合气流量为1500Nm/h，其中A的含量为0.05(摩尔分率)，

3

已知平衡关系为Y=1.4X，总体积吸收系数KYa=200Kmol/(m.h)，塔径为0.8m。若取吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.2倍，A组分的回收率不低于96％，求：1.出塔液相组成；2.传质单元数；3.填料层高度，m。

30. 在一逆流操作的填料吸收塔中（操作温度300K，压强110kPa），用清水吸收混合气中的氨，混合气流

3*

量4000 m/h，其中含氨8%（体积分率），操作条件下物系的平衡关系Y=1.4 X。已知气相总体积吸收

3

系数KYa=0.08kmol/（m.s），塔径为 1m，填料层高度为7m。若实际液气比取为1.6，计算此时氨的回收率。

31. 在一逆流填料吸收塔中用清水吸收某混合气中的A组分，混合气流量2000 m3/h ，含A 6%（体积分

率），操作温度为 300 k ，压强 110 kPa ，要求A的吸收率95%，平衡关系Y* = 2 X ，已知气相总体积吸收系数 KYa =0.04 kmol/m3.s ,塔径为 1 m ，求需填料层高度。 32. 在一逆流操作的填料吸收塔中（操作温度310K，压强110kPa），用清水吸收混合气中的氨，混合气流

量3600 m3/h，其中含氨8%（体积分率），要求氨的回收率90%，操作条件下物系的平衡关系Y*=1.4 X。

3

已知气相总体积吸收系数KYa=0.08kmol/（m.s），塔径为 1m，水的用量取最小用量的1.3倍，计算填料层的高度。

33. 在一逆流操作的填料吸收塔中（操作温度300K，压强110kPa），用清水吸收混合气中的氨，混合气流

3

量4000 m/h，其中含氨8%（体积分率），操作条件下物系的平衡关系Y*=1.4 X。已知气相总体积吸收

3

系数KYa=0.08kmol/（m.s），塔径为 1m，填料层高度为7m。若实际液气比取为1.6，计算此时氨的回收率。

34. 在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气-氨混合气中的氨，已知混和气量为2826标

准m3/h，气体的空塔气速为1m/s（标准状况下）,平衡关系为Y=1.2X（摩尔比），气相总体集吸收系

3

数为180kmol/(m,h)，吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.4倍，要求吸收率为98%。试求：1.吸收液的出塔浓度X1(摩尔比)；2.气相总传质单元高度HOG；3.气相总传质单元数NOG；4.填料层高度Z。 35. 用清水吸收含甲醇0.03（摩尔分率）混合气中的甲醇。进塔气体的流量为1322 标准m3/h。要求甲醇

的回收率为90％，操作条件下气液平衡关系为Y=1.18X，气相总体积吸收系数为2.2×10-2 kmol/ m3?s。若塔径为1m，液气比为最小液气比的1.8倍，试求：1.出塔液相浓度；2.最小液气比；3.传质单元数；4.所需填料层高度。

36. 在常压逆流填料吸收塔中，用含氨0.01（摩尔分数，下同）的稀氨水吸收含氨5%的空气－氨混合气

体中的氨，操作温度为25℃。已知混和气流量为3000m3/h（标准状况下），操作状态下气体的空塔气速为1m/s。平衡关系为Y＝1.2X（摩尔比），气相总体积吸收系数为180Kmol/(m3·h)，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，要求吸收率不小于95%。试求：1.塔底溶液的浓度；2.吸收塔的塔径；3.填料层高度。

42

37. 在常压逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积分数）的空气－氨混合气体中的氨，操作温度为

25℃。已知混合气在标准状况下单位塔截面积上的流量为3000m/(h·m)，平衡关系为Y＝1.2X（摩尔比），气相总体积吸收系数为180kmol/(m3·h)，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，要求吸收率不小于90%。试求：1.塔底溶液的最大浓度？2.填料层高度；3.若填料层高度增加2m，则回收率增加多少？ 38. 填料吸收塔某截面上的气、液相组成为y=0.05，x=0.01（皆为溶质摩尔分率）气膜体积吸收系数kyα

/m.s）/m.s）=0.03kmol（，液膜体积吸收系数kxα=0.02kmol（，若相平衡关系为y=2.0x，试求两

相间的传质总推动力、总阻力、传质速率以及各相阻力的分配。

39. 在填料吸收塔中，用潜水吸收含有溶质A的气体混合物，两相逆流操作。进塔气体初始浓度为5%（体

积%），在操作条件下的相平衡关系为Y=3.0X，试分别计算液气比为4和2时的出塔气体的极限组成和液体出口组成。

40. 在填料塔中用循环溶剂吸收混合气体中的溶质。进塔气体组成为0.091（溶质摩尔分率），入塔液相组

成为21.74g溶质/kg溶液。操作条件下气液平衡关系为y*=0.86x。当液气比L/V为0.9时，试分别求逆流和并流的最大吸收率和吸收液的浓度。 41. 在逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分。已知惰性（空气）质量流量为5800kg/

2

（m.h），气相总传质单元高度HOG=0.5m。当操作压强为110kPa时，该物系的相平衡常数m=0，试

3求：1.气膜体积吸收系数kGα（kmol（；2.当吸收率有90%提高到99%，填料层高度的变/m.s.kPa）化。

42. 在填料塔中用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分。进塔气体组成为0.01（摩尔比，下同），液气比

为1.5。操作条件下的相平衡关系为Y=1.5X。当两相逆流操作时出塔气体的浓度为0.005，现若两相该为并流操作时，试求气体出塔组成和吸收平均推动力。

43. 在一填料层高度为5m的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分。当液气比为1.0时，溶质回

收率可达90%。在操作条件下，溶质回收率可提高到95%，试问此填料的体积吸收总系数为原来的多少倍？

44. 在逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分。已知进塔气相组成为0.02（摩尔比），，

气相总传质单元高度HOG为0.875m。在操作条件下的相平衡关系为Y=0.15X，试求：气相总传质单元数和填料层高度；若改用板式塔，试求理论板数和原填料理论板当量高度。

45. 用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A。混合气流量为1500Nm3/h，其中A的含量为0.05（摩尔分

3

率），已知平衡关系为Y=1.4X，总体积吸收系数KYα=20Kmol/(m.h)，塔径为0.8m。若取吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.2倍，组分的回收率不低于96%，求：1.每小时送入吸收塔顶的清水量； 2.吸收液的浓度； 3.传质单元数；4.填料层高度。

46. 用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A。混合气流量为1500Nm3/h，其中A的含量为0.05（摩尔分

3

率），已知平衡关系为Y=1.4，总体积吸收系数KYα=20Kmol/(m.h)，塔径为0.8m。若取吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.2倍，组分的回收率不低于96%，求：1.塔液相组成；2.传质单元数；3.填料层高度

47. 在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H2S，进塔气相含H2S2.91%（体积），要求

*

吸收率不低于99%，操作温度300K，压强为101.33kPa，平衡关系为Y=2X，进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H2S浓度为0.013kml(H2S)/kmol（溶剂）。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m2.s)，气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3.s.kPa)。求所需填料层高度。 48. 一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H2S，进塔气相含H2S2.91%（体积），要求吸

*

收率不低于99%，操作温度300K，压强为101.33kPa，平衡关系为Y=2X，进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H2S浓度为0.013kml(H2S)/kmol（溶剂）。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为

2

0.015kmol/(m.s)，气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3.s.kPa)。求所需填料层高度。

49. 在直径为0.8米的填料塔中，用1200Kg/h的清水逆流吸收空气和SO2，混合气量为1000m3（标准）/h，

混合气含SO21.3%（体积），要求回收率为99.5%，操作条件为20℃、1atm，平衡关系为y=0.75x，总

3

体积传质系数KYα=0.055Kmol/(m.s.atm)，求液体出口浓度和填料高度。

333

2

50. 在逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中的氨。空气的质量流速为2900kg/m2.h，气相总体积吸

收系数为Kyα=250kmol/m3.h，氨的回收率为0.9，入塔的气体浓度与出塔吸收液相平衡的气相浓度的1.25倍，求填料层高度。

51. 在逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分A，操作条件下的气液平衡关系可表

示为Y*=mX（X，Y为摩尔比）。吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相总传质单元高度HOG为1.2m。

43

若要求吸收率为90%，求所需填料层高度。

第8章 气液分离设备

一、选择题

1. 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，又可以用填料塔 D、吸收不可以用板式塔，但可以用填料塔

在精馏塔的设计中，设计思想是：在全塔汽液两相总体呈（ ）接触，而在每一块塔板上汽液两相以（ ）方式接触。

A、逆流 B、并流 C、错流 D、不确定 溢流液泛是由于（ ）造成的。

A、降液管通过能力太小 B、 液流分布不均匀 C、塔板上严重漏液 D、液相在塔板间返混 下列属于错流塔板的有（ ）。

A、喷射塔板 B、浮阀塔板 C、舌形塔板 D、浮舌塔板 下面三类塔板相比较，操作弹性最大的是（ ），单板压降最小的是（ ），造价最低的是（ ）。

A、筛板塔 B、浮阀塔 C、泡罩塔

在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中有关曲线的变化趋势是：液泛线（ ），液沫夹带线（ ），漏液线（ ）。

A、上移 B、不变 C、下移 D、不确定

2.

3. 4. 5. 6.

二、填空题

7. 填料的种类很多，大致可分为实体填料和网体填料两大类，请写出三种常见的填料的名称

___________、___________、_______________。

8. 填料塔的塔径与填料直径之比不能太小，一般认为比值至少要等于_______。填料塔适宜的空塔气速

一般可取_______气速的50%~80%。

9. 筛板塔两相接触的传质面积为 。若处理的液体量很大或塔径很大时，一般采用 ，以

达到 的目的。

10. 板式塔与填料塔比较：精馏操作中，对易起泡体系应选用 塔更适合；对热敏性物系，精馏塔

此时应选用 塔更适合。

11. 填料塔的持液量增加，则压降 ，动力消耗 ，汽液允许流速度 。 12. 写出三种常见填料的名称 _______、____________、________ 。

13. 写出三种常用板式塔的名称 、 、 。

14. 在浮阀塔的负荷性能图中，塔的适宜操作范围通常是由下列5条边界线圈定的；雾沫夹带线：液泛线：

_____________、_____________、____________。

15. 塔板负荷性能图由 、 、 、 、 线所组成。

16. 板式塔的全塔效率是指 与 之比。

17. 实体填料的类型有（写出三种）

18. 板式塔的三种不正常操作现象是 、 和 。

19. 板式塔的单板效率是指气相（或液相） 与

之比。

20. 生产中常用的三种塔板型式是 。

44

21. 板式塔的设计原则是：总体上______________________________________ ，在每层塔板上

_________________________________。

22. 请说出三种填料的名称：__________、__________、__________。

23. 气体通过塔板的阻力可视作是__________的阻力和_____________的阻力之和。

24. 评价气液传质设备性能的主要指标是 、 、 、

和 。

25. 按结构塔设备分为 和 。按气液接触方式分为________和 。填料塔是

接触式气液传质设备，塔内 为连续相， 为分散相。错流板式塔是 接触式气液传质设备，塔内 为连续相， 为分散相。

26. 工业上应用最广泛的板式塔类型 、 、 、

和 。

27. 板式塔操作中可能出现的非理想流动有 、 、 、

和 。

28. 板式塔设计中，加大板间距的优点是 和 。缺点 。 29. 板式塔的负荷性能图由型 、 、 、 和

五条曲线包围的区域构成。

30. 负荷性能图的作用是 、 和 。

31. 评价填料性能优劣的主要参数为 、 和 。

32. 在填料塔的?P/z?u曲线上，有 和 两个折点，该两个折点将曲线分为三个区，它们分别是 、 、 ；塔的操作应在 。

三、计算题

四、简答题

塔板负荷性能图是由哪几条线组成的？

第9章 萃取

一、选择题

1. 与单级萃取相比，如溶剂比、萃取比、萃取相浓度相同，则多级逆流萃取可使萃余分率（ ）。 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Ａ、增大； Ｂ、减小; Ｃ、基本不变; Ｄ、增大、减小均有可能。

在B-S部分互溶的单级萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其他操作条件不变，则萃取液浓度y＇（ ）。

A、增大 B、减小 C、不变 D、变化趋势不确定 以下不属于萃取相平衡关系的曲线为（ ）。

A、溶解度曲线 B、操作线 C、联接线 D、分配曲线 在进行萃取操作时，应使（ ）。

A、分配系数大于1 B、分配系数小于1

C、选择性系数大于1 D、选择性系数小于1 在B、S部分互溶物系中加入溶质A，将使B、S互溶度( )；降低操作温度，B、S互溶度将( ) A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断

对B、S部分互溶物系进行单级萃取，若原料液量及组成不变，而萃取剂S的量增加时，萃取相组成( )，萃取液组成( )

A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断

在萃取过程中，若F代表原料液量，S代表萃取剂量，M代表混合液量，E代表萃取相量，R代表萃余

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