化工原理考试复习题

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一、判断题 √×

1. 进行蒸馏分离，混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低

×。

2. 吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，吸收推动力最大3. 理想的进料板位置是其气体和液体的组成与进料的气体和液体组成最接近。

√

4. 对于大多数气体的稀溶液，气液平衡关系服从亨利定律。亨利系数 E 随温度的升高而增大√。

5. 各层塔板同时多次进行部分气化和部分冷凝是混合物完全精馏分离的必要条件√ 6. 孔板流量计的主要特点是变截面、恒压差。×

7. 在列管换热器管间装设了两块横向折流档板，则该换热器变成为双壳程的换热器×

二、选择题

1. 层流底层越薄 (C )。

A. 近壁面速度梯度越小； B. 流动阻力越小； C. 流动阻力越大； A．Q 增大，η 增大 C．Q 增大，η 减小

D. 流体湍动程度越小。 B． Q 增大，η 先增大后减小 D． Q 增大，η 先减小后

2. 离心泵的效率 η 和流量 Q 的关系为（B ）P66

×。

3. 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）。P237 A. t1 t2

t1 t2

C. t1 t2

D. 不能判断

4. 精馏过程中，当进料为饱和蒸汽时，以下关系（A ）成立。P250 A、q =0，L =L′

B、q =1，V =V′

C、q =0，L =V

D、q =1，L =L′ D）W/(m2·℃)。

5. 一定流量的液体在一 25×2.5 mm 的直管内作湍流流动，其对流传热系数 i=1000 W/(m2·℃)；如流量与物性都不变，改用 19×2 mm 的直管，则其将变为（ A. 1259

B. 1496

C. 1585

D. 1678

6. 在定态二元体系的传质过程中，引起某组分发生分子扩散的原因是（D ）。 A. 温度梯度

B. 压力梯度 C. 速度梯度 D. 浓度梯度

。）

7. 某混合气与溶液接触，已知该物系的平衡方程为 ye=0.94 x，当溶液中溶质含量为 0.1（摩尔分率，下同），气相中溶质含量为 0.15，该过程为（A A. 吸收

B. 解吸

C. 平衡

D. 无法确定

8. 通过三层平壁的定态热传导，各层界面间接触均匀，第一层两侧温度为 120℃和 80℃，第三层外表面温度为 40℃，则第一层热阻 R1 和第二、三层热阻 R2、R3 的大小为（ D）。 A. R1 ＞（R2＋R3） C．无法确定 A、高度增加 1 倍；

B．R1 ＜（R2＋R3） D． R1 =（R2 十 R3） B、高度增加 2 倍；

9. 需将降尘室生产能力增加 1 倍，可将（C ）。

C、长度增加 1 倍；作线斜率（（

D、长度增加 2 倍。

，精馏段下降液体量（B ）

，提馏段下降液体量）

10. 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

A），提馏段斜率（B

A）。P256

D. 无法判断

A. 增大 B. 减小 C. 不变

11 某精馏塔内，进料热状况参数为 1.65，由此可判定物料以（D ）方式进料。P256 A. 饱和蒸汽 B. 饱和液体 C. 过热蒸汽 D. 冷流体 12. 精馏过程的操作线为直线，主要基于（A A.恒摩尔流假定 C. 理想物系

作线，提馏段的操作线，q线 A. 0

B. 1

C. -1

D. ∝

）

14. 某精馏塔的理论板数为 16 块（不包括塔釜），全塔效率为 0.5，则实际塔板数为（D 块（不包括塔釜）。（） N理/N实 0.5 N实 32A. 34

B. 31

C. 30

D. 32

15. 操作中精馏塔，保持 F， xF ，q，V＇不变，减少 D，则塔顶易挥发组分回收率 η 变化为（

。）

B. 塔顶泡点回流

D. 理论板假定

B）。三线合一（精馏段的操

13. 精馏塔操作线的斜率为 R/(R+1),全回流时，其斜率等于（

B）p246

B. 变小

C. 不变

D. 不确定

A. 变大

三、填空题

1. 设离心机转鼓直径为 1m，转速 n=600 转/min，则在其中沉降的同一微粒，比在重力沉降器内沉降的速度快402 （就是离心分离因数)

2. 在恒定的操作压差下，过滤某一水悬浮液。10min 后获得滤液 5m3，则 40min 后获得滤液等于） 4.

倍（假定微粒沉降均处于层流区）。

m3（过滤介质阻力忽略不计）。

3. 为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量大于泵的必需汽蚀余量。（大于、小于、

对一定操作条件下的填料吸收塔，如果将填料层增高一些，则 ,不变 NOG 。

5. 某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=850×900×25 mm，若该机有 10 块框，其过滤面积 7.65m2。

塔顶回流液体）和塔底上升蒸气。

6. 完成一个精馏操作的两个必要条件是（

7. 在精馏操作中，由于工艺条件变化，进料状态由气相变为液相，提馏段操作线斜率（减小。）

（减小，增大，不变，变化不确定）

9. 试比较某精馏塔中第ｎ，ｎ＋1 层理论板上参数的大小（理论板的序数由塔顶向下数起），即： yn 1 （< ） yn xn+1<xn, tn+1>tn

(大于、小于、等于、不确定）

四、简答题

1. 全回流操作和最小回流比操作各有什么特点，如何确定回流比？全回流操作:F=0,D=0,W=0 R=∞ 操作线与对角线重合(书上P263) 最小回流比

Rmin=( 书上P266 )

2. 通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何？何时三者相等。 t>tw>tb

当空气湿度达到饱和时t=tw=tb

3. 保温瓶（热水瓶）在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？在设计时：内壁镀银，减小热辐射

双层，内胆外壁间抽真空，较少热传导采用传热系数较小的软木塞或橡胶塞，

使用时：装水留一定空隙，用传热系数较小的空气将塞子与热水隔开

1、用泵自敞口贮油向敞口高位槽输送矿物油，流量为38.4吨/小时，高位槽液面比油池高20m,管路总长450m

kg/m。粘度为（包括所有局部助力的当量长度）。钢管管径为，若油在输送温度下的密度为960108 4mm

α=3.43 pa.s ，求泵的有效功率Pe和轴功率为多少？（设泵的效率 62%）

e qv. .g.Hm qv. pe qm.g.H解：p 而q

所以对两个敞口槽列伯努利方程

P1u1P2u2

H 1 Hf Z2 g2g g2g

由于两个槽都是敞口，所以P 1 P2 P0

同时由于槽口相对管口来说非常大，所以u 1 u2 0

Z2-Z1 Hf Hf 所以上式可简化为

lu2

hf . 而

qv38.4 10 3600kg/s

u 1.417m/s2 3A108 4 2) 103(960kg/m.4

du960kg/h 0.1m 1.417m/s 39.65 2000

3.34Pa.s

6464

所以为层流，即 1.6

Re39.65

l leu450m(1.417m/s)f/g /9.81 736.84m所以

d20.1m2

所以H Hf 20 756.84m

e qm.g.H 38.4 10 3600kg/s 9.81 756.84m 7.92 10所以pw 4

Pe7.92 105 1.28 10所以Pw 0.62

2、某单程列管式换热器，其换热管为的不透钢。管长为4m，管数为33根。在该换热器中，用25 2mm

25℃的水将壳称的110℃的某有机蒸汽冷凝成同温度的液体，该有机蒸汽的冷凝传热系数为

320

。水的流量为16000kg/h,平均比热容为4.18KJ/(kg.℃)。管壁为水的对流传热系数为8.2 10w/m.C

2020

；不透钢的导热系数为17；试求 1000w/m.Cw/m.C

（1）总传热系数K

（2）水的出口温度

11b1

(1) 、解： KdA 1dA1 dAm 2dA2

以外径d2传热面dA2为基准，即取dA dA2，则上式课简化为

d2 d11d2bd21dm ，而代入可得 d2K2 1d1 dm 2

1d2d2d21 K2 1d12 d1 2

0.025m0.025m0.025m1 3321.44 10 20200

1000w/m.C 0.021m2 17w/m.C0.021m8.2 10w/m.C

所以

1 320

1.44 10 K2 694w/m.C

（2）、热量衡算：热流体损失的热量=冷流体增加的热量所以Q=K.A.△tm=qm.Cp(t2 t1)

d20.025m2

而A ..l 33 2 3. 4m 10.36m

T1 t1 T2 t2

,因T为 T1 T2 110C△tm=

T1 t1T2 t2

所以△tm=

t2 t1

1ln

T t2

w/m.C .所以694

t2 t116000kg/s30

4.18 10J/kg.C t2 t1

T t13600T t2

解得110 250

0.388 t2 52C

110 t2

用一精馏塔分离某二元理想混合物，进料量为100，其中易挥发组分的摩尔分率为0.4，进料为饱和kmol/h

蒸汽，塔顶采用全冷凝且为泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度α=3.0，精馏段操作线方程为y，塔顶产品中易挥发组分的回收率为0.95；试求 n 1 0.75xn 0.237（1）操作回流比R；塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率x （2）塔底产品的流量和塔底产品中易挥发组分的摩尔分率xw （3）精馏段的液相负荷，提馏段的气相负荷(Kmol/h) （4）最想回流比

（5）提馏段的操作线方程和q线方程（6）塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成解：

RxD

（1）、由精馏段操作线方程y ；而已知y n 1 0.75xn 0.237n 1xnR 1R 1

RxD

所以=0.75 R=3；x=0.948 0.237

R 1R 1

（2）、回收率=

D.XD0.95F.XF0.95 100 0.4

0.95 40Kmol/h

F.XFXD0.948

而 V L R V （R 1）D （3 1） 40 160Kmol/h

所以L R.D 3 40 120Km