过程工程原理化工原理

《化工原理》复习: 第一章 基本概念： 连续性假定 质点 拉格朗日法 欧拉法 定态流动 轨线与流线 系统与控制体 粘性的物理本质 总势能 理想流体与实际流体的区别 可压缩流体与不可压缩流体的区别 牛顿流体与非牛顿流体的区别 伯努利方程的物理意义 平均流速 均匀分布 均匀流段 层流与湍流的本质区别 稳定性与定态性 因次 雷诺数的物理意义 因次分析实验研究方法的主要步骤 摩擦系数 完全湍流粗糙管 局部阻力当量长度 驻点压强 孔板流量计、转子流量计的特点

重要公式： 牛顿粘性定律 静力学方程 机械能守恒式 雷诺数 阻力损失

du dy p1 p2 z1 g z2 g

p1

2 2 u1 p2 u2 z1 g he z2 g h f 2 2 du dG Re

层流局部阻力 当量直径

l u2 , hf d 2 64 Re

u2 hf 2 4A de

? u? qV hf ? ? d d 32 ul 或 h f d 2

孔板流量计

qV C 0 A0

2 P

, P R( i ) g

第二章 基本概念： 管路特性方程 输送机械的压头或

填空十个20分，简答五个20分，选择10分。大题50分。 选择题

1，干燥，湿空气在预热过程中哪些参数不

变：,t,td,tas,tw,Ψ。4，三角相图，萃取过程在哪进行。（内）温度 T↑溶解度↑两相区↓（不利于萃取操作）

2，如果知道两个参数，通过图确定状态点P255 3，结合水，非结合水，平衡水 填空题：

1精馏过程是什么------原理。P14：======液体混合物经过多次部分气化和冷凝 2精馏过程连续进行的必要条件：P15======塔顶液体回流和塔顶上升蒸汽流。

3最小回流比P30=====当回流比减小到某一数值，两操作线的交点d落到平衡线上，此时，若在平衡线与操作线之间绘阶梯，将需要无穷多阶梯才能到达点d，相应的回流比即为最小回流比，以Rmin表示。

xD?yqRmin?Rmin?1xD?xq

Rmin?最小回流比计算式

xD?yqyq?xq

4全回流指什么操作，概括下P28====若上升至塔顶的蒸气经全凝器冷凝后，冷凝液全部回流到塔内，该回

R?流方式称为全回流。

qn,Lqn,D?qn,L0??全回流操作时不向塔内进料，也不从塔内取出产品，全塔无精馏

n 段和提馏段之区分，两段的操作线合二为一 。操作线方程为n?1

5压力温度怎么变化

第二部分 流体输送机械

一、填空题：

1、用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管路的阀门后，管道总阻力将 。

2、离心泵的转速增大一倍，则其扬程增大 。 3、离心泵的转速增大一倍，则其轴功率增大 。

4、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。 5、离心泵中直接对液体做功的部件是 。

6、在工程应用中，离心泵使用之前，首先应进行 操作。 7、离心泵流量的调节的主要方法有 和 。 8、离心泵的工作点是 的交点。

二、判断题：

1、离心泵的轴功率一般随流量增大而增大，当流量为零时，轴功率亦为零。 （ ） 2、离心泵启动时，为减小启动功率应将出口阀门关闭，这是因为流量增加而功率增大。( )

3、离心泵随着流体流量的增大而扬程下降。( )

三、单选

第二部分 流体输送机械

一、填空题：

1、用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管路的阀门后，管道总阻力将 。

2、离心泵的转速增大一倍，则其扬程增大 。 3、离心泵的转速增大一倍，则其轴功率增大 。

4、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。 5、离心泵中直接对液体做功的部件是 。

6、在工程应用中，离心泵使用之前，首先应进行 操作。 7、离心泵流量的调节的主要方法有 和 。 8、离心泵的工作点是 的交点。

二、判断题：

1、离心泵的轴功率一般随流量增大而增大，当流量为零时，轴功率亦为零。 （ ） 2、离心泵启动时，为减小启动功率应将出口阀门关闭，这是因为流量增加而功率增大。( )

3、离心泵随着流体流量的增大而扬程下降。( )

三、单选

西南交通大学

化工原理工程设计说明书

题目：分离苯—甲苯混合物的精馏塔的设计

设 计 者：琪

班 级：生物工程

学 号： 指导老师：

完成日期：2012/7/17

目录

前言-------------------------------------------------------------------- 设计任务-------------------------------------------------------------- 一． 精馏装置工艺流程图---------------------------------------- 二． 精馏塔的设计计算------------------------------------------- 1.基本数据计算-------------------------------------------------- 2.回流比的计算-------------------------------------------------- 3.塔板数的计算-------------------------------------------------- 三．精

《化工原理》课程设计

题 目 水吸收矿石焙烧炉尾气中SO2填料塔设计 院 （系） 药学院制药工程系 专 业 班 级 12级药剂本一班 学 生 姓 名 瞿文华 学 号 1245253120

设 计 地 点 3号教学楼211教室 __ 指 导 教 师 张 兴 法 _

起止时间：2014年4 月7 日至2014年 5月 4日

课程设计任务书

1.设计题目： 水吸收矿石焙烧炉尾气中SO2填料塔设计 2.操作条件

（1）原料气处理量2500+100n Nm/h ； （ n为学生成绩登记册上的序号:01-20）

（2）原料气组成：空气94％、SO2 6％(体积百分率）； （3）操作温度：25℃； （4）操作平均压力：常压； （5）SO2吸收率：96 ％； （6）吸收剂：清水；

（7）填料类型：鲍尔环（规格自选）。 (8)操作方式：单塔逆流。 3.设计任务

(1)完成填料塔的工艺计算（塔径、填料层高度及填料层压降）以及有关附属设备的选型； （2）绘制填料塔的工艺条件图； （3）编写设计说明书。

3

目 录

j05a10064(题目) (题分：10)

有一壁厚为10mm的钢制平壁容器，内盛80℃的恒温热水。水对内壁面的对流传热系数

2

为240W/m℃。现在容器外表面复盖一层导热系数为0.16W/m℃ 、厚度为 50mm 的保温材料。

2

保温层为10℃的空气所包围, 外壁对空气的联合传热系数为10W/m℃。

22

试求：A)每小时从每m面积所损失的热量KJ/h.m; B)容器内表面的温度Tw 。 钢材的导热系数为45W/m℃。

j05a10064(答案)

1.q=K△t △t =80-10=70℃ K=1/(1/αo +1/αi +b1/λ1+b2/λ2)

=1/(1/10+1/240+0.01/45+0.05/0.16)=2.399W/m2 ℃ q=2.399×70=167.9W/m2 每小时散热量 qh=3600×168/1000=604.4KJ/m2 .h

2.q=αi (80-T w ) 80-T w =167.9/240=0.7 ∴T w =79.3℃

j05a10067(题目) (题分：10)

如图所示,有一稳定导热的平壁炉墙,墙厚240mm ,导热系数λ=

j05a10064(题目) (题分：10)

有一壁厚为10mm的钢制平壁容器，内盛80℃的恒温热水。水对内壁面的对流传热系数

2

为240W/m℃。现在容器外表面复盖一层导热系数为0.16W/m℃ 、厚度为 50mm 的保温材料。

2

保温层为10℃的空气所包围, 外壁对空气的联合传热系数为10W/m℃。

22

试求：A)每小时从每m面积所损失的热量KJ/h.m; B)容器内表面的温度Tw 。 钢材的导热系数为45W/m℃。

j05a10064(答案)

1.q=K△t △t =80-10=70℃ K=1/(1/αo +1/αi +b1/λ1+b2/λ2)

=1/(1/10+1/240+0.01/45+0.05/0.16)=2.399W/m2 ℃ q=2.399×70=167.9W/m2 每小时散热量 qh=3600×168/1000=604.4KJ/m2 .h

2.q=αi (80-T w ) 80-T w =167.9/240=0.7 ∴T w =79.3℃

j05a10067(题目) (题分：10)

如图所示,有一稳定导热的平壁炉墙,墙厚240mm ,导热系数λ=

化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 球形颗粒在静止流体中作重力沉降，经历________和_______两个阶段。 沉降速度是指_______阶段，颗粒相对于流体的运动速度。 填空 上册P116 难度 知识点 中 次重点 章节 分值 第3章第1节 3 答案与评分标准 加速运动 等速运动 等速运动 （每个空1分，共3分）

1

化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 在滞留区，球形颗粒的沉降速度ut与其直径的______次方成正比；而在湍流区，ut与其直径的______次方成正比。 填空 上册P117 难度 知识点 易 重点 章节 分值 第3章第1节 2 答案与评分标准 2 1/2 （每个空1分，共2分）

2

化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是_____________________________；而气体的流动应控制在__________________流型。 填空 上册P120 难度 知识点 中 重点 章节 分值 第3章第1节 3 答案与评分标准 气体

《化工原理》上册习题

第1章 流体流动

一、填空或选择

1．某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____kPa；另一设备的真空度为400mmHg，

则它的绝对压强为______。（当地大气压为101.33 kPa）

2．圆形直管内，体积流量qv一定，设计时若将管内径增大一倍，则层流时摩擦阻力损失hf

是原值的 倍；高度湍流时，hf是原值的 倍。

3．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关系为____。

4．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍流（阻力平 方区），则λ仅与______有关。

5．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一____，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚 度______。

6．因次分析的依据是______。

7．从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量

将____，管路的局部阻力将___，直管阻力将___，管路总阻力将____。（设动能项可忽略）

8．牛顿粘性定律的表达式为____，该式应用条件为____流体作____流动。 9．水力半径