中制药工程原理与设备习题.doc

一：填空题（18分）1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg，其绝压=_,_Pa. 该地区的大气压为720mmHg。2、 常温下水的密度为1000，粘度为1cp，在的管内以 速度流动，其流动类型为 _。3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以_._._.4、 气体的粘度随温度的升高而_，水的粘度随温度的升高_。5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_。6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_. _.往复泵_._.7、在非均相物糸中，处于_状态的物质，称为分散物质，处于 _状态的物质，称为分散介质。8、 间竭过滤操作包括_._._._._。9、 传热的基本方式为_._._。10、工业上的换热方法有_._._._。11、称为_，其物理意义为_. _，提高管内值的有效方法_. 提高管外值的有效方法_。12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_和_ 。其中， 由于_，其传热效果好。 二：问答题（36分）1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？2、 何谓气缚现象？如何防止？3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：（1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？（2） 传热糸数K接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？（3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 一：填充题（20分） 1、牛顿粘性定律_，粘度在SI制中的单位是_。 2、常用测定流量的流_._._。 3、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_而变，不随_而变，称为稳定流动。若以上各量既随_而变，又随_而变，称为不稳定流动。4、 等边三角形的边长为a，其当量直径为_。5、 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的_ ，縻擦糸数与的关系为_。6、 泵是指_，按其工作原理来分可分为 _._._._。7、 气体按压缩比来分，可分为_._._._。8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件_。9、 过滤操作实际上是滤液通过_和_ 的流动过程， 过滤速率是指_。 10、传热一般采用逆流操作，但为_._ 时采用并流操作。 11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把_ 的材料包在内 层，以达到好的保温效果。 12、蒸发是利用溶液中溶质的_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 _溶液的浓度或析出溶质。 13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_，随其温度的升高_。 14、对流传热的热阻主要集中在_,因_ 强化对流传热的重要途径。 15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在_Kpa。二：问答题（30分） 1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？ 2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？ 3、采用多级压缩的优点有哪些？ 4、列管式换热器为何要进行热补偿？ 5、单层圆筒壁的内、外半径分别为和，壁表面温度分别为 和，若，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？ 一：填充题（18分） 1、空气在标准状态下密度为1.29，在0.25Mpa下（绝压）时的密度为_。 2、产生流体阻力的原因有_._ 3、转子流量计在安装时应_。 4、连续性方程是_指导出来的，它适用_流体。 5、 直管阻力的表示式为_，管中流出 =_流入管中=_。 6、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。 7、 往复式压缩机的工作循环为_._ ._._四个阶段。 8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是_._. 9、固定管板式列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走 _程。10、一根暴露在外的热管子以_._散发热量。 11、式中两个准数=_，Pr=_. 若液体被冷却时n=_。 12、多效蒸发主要有_._._三种典型流程。 一：填充题（20分） 1、边界层的形成是流体具有_结果。 2、用阻力糸数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按_管内的流速来计算动能项。 3、长方形的长为2a，宽为 a，其当量直径为_ 4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的_. 5、经内径为158mm的钢管输送运动粘度为的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速不能超过_。6、用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将_。1、 离心泵的工作点是_曲线与_曲线的交点。 8、往复式压缩机的余隙糸数=_,_-，则增大，生产 能力_。 9、沉降操作是指在某种_中利用分散相和连续相之间的_,使之发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有_和_沉降两种方式。 10、工业上常用的过滤介质主要有_、_、_。 11、在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是_而不是_。 12、在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差变 化是依次降低，则三层材料的导热糸数的大小顺序_。 13、沸腾传热可分为三个区域，它们是_、_、_ 。应维持在_区内操作。 14、用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可能是由于_所引起的。 15、温度差损失包括_、_、 _。 二：选择题 1、层流和湍流的本质区别是（ ） A、流速不同； B、流通截面积不同； C、雷诺数不同； D、层流无径向流动，湍流有径向流动； 2、选择下述流体在管路中常用的流速 （1）、过热水蒸汽（ ），（2）、水及一般流体（ ）； （3）、压强较高的气体（ ），（4）、粘度较大的液体（ ）； _ A、1-3，B、0.5-1,C、15-20,D、30-50 3、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； 4、下列结论正确的是（ ）。A、 液体的粘度随温度的升高而减小；B、 气体的粘度随温度的升高而增大；C、 液体的粘度基本上不随压强变化；D、 气体的粘度随压强增大而减小。 5、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、避免出现气蚀现象； C、维持最低的允许吸上高度；D、防止启动前充入的液体从泵内漏出； 6、在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力应（ ） A、过滤时间应大于辅助时间； B、过滤时间应小于辅助时间； C、过滤时间应等于辅助时间； D、过滤加洗涤所需时间等于1/2周期； 7、下述说法中正确的是（ ）。 A、过滤速率与过滤面积成正比；B、过滤速率与过滤面积的平方成正比； C、过滤速率与滤布阻力成反比；D、过滤速率与操作压差的平方成正比； 8、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（ ）。 A、颗粒的几何尺寸； B、颗粒与流体的密度； C、流体的水平流速； D、颗粒的形状； 9、旋液分离器是利用离心力分离（ ）。 A、离心机可分离液液混合物； B、离心机可分离液固混合物； C、离心机可分离气固混合物； D、 离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相； 10、传热过程中当两侧流体的对流传热糸数都较大时，影响传热过程的将是 （ ）。 A、管壁热阻； B、管内对流传热热阻； C、污垢热阻； D、管外对流传热热阻； 11、下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是（ ）。 A、设置折流挡板； B、增大板间距； C、增加管程数； D、增加管内流体的流速； 12、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。 A、高压流体； B、蒸汽； C、易结垢的流体； D、腐蚀性流体； E、粘度大的流体； F、被冷却的流体； 13、采用多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速，增大其对流传热糸数，但同时地导致（ ）。 A、管内易结垢； B、壳程流体流速过低； C、平均温差下降； D、管内流动阻力增大； 14、增大换热器传热面积的办法有（ ）。 A、选用粗管排列； B、选用翅片管； C、增加管程数； D、增加壳程数； 15、关于传热糸数K下述说法中错误的是（ ）。A、 传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值；B、 总传热糸数K随着所取的传热面不同而异；C、 总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关；D、 要提高K值，应从降低最大热阻着手； 试题五A B图5-1 一：简答题（60分） 1、 图示管路中，流体作稳定流动。问： （1）、静压头哪个大？为什么？ （2）、体积流量V哪个大？为什么？ （3）、质量流速哪个大？为什么？ （不计阻力）BZ A R 2、图示，测出A、B两端点的压力差？ 3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪几种？家里的自来水管是什么管？ 4、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防 止？5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？ 6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关糸？ 7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？ 8、叙述导热糸数、对流传热膜糸数、 图5-2 传热糸数的单位及物理意义？ 9、强化传热的途径有哪些？ 10、蒸发操作有何特点？ R 试题六 一：填充题（20分） 1、精馏分离的依据是_的差异，要使混合物中的 组分得到完全分离，必须进行 多次地_._。2、 相对挥发度的表示式=_.对于二组分溶液的蒸馏，当=1 时，能否分离_。 3、q的定义式是_，饱和液体进料q=_.饱和蒸汽进料q=_.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=_。 4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为，提馏段 操作线方程为，当q=1时，则_=_。 5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品_，若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将_。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将_。 6、压力_.温度_将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。 的单位_. 的单位_. 8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是_ 9、饱和空气在恒压下冷却，温度由降至，其相对湿度_，绝对湿湿度H_,露点_，湿球温度_。 10、萃取操作的依据是_.萃取操 作选择溶剂的主要原则是_. _-._. 二：简答题（36分） 1、叙述恒縻尔流假设的内容？ 2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？ 3、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在y-x的相图上表示出来？ V L 4、叙述双膜理论的论点？ 5、画出单级萃取操作相图？ 6、叙述湿空气的性能参数？ 试题七一：填充题（20分） 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_,与间接蒸汽相比， 相同要求下，所需理论塔板数将_。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的_，操作线表示了_ 3、溶液中各组分之挥发度可用它在_和与之平衡的液相_之比来表示，若是理想溶液，则_。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_。5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_。6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地_塔径 以_空塔气速，也可以适当地_板间距。， 7、实验室用水吸收空气中的，基本属于_控制，其气膜中的浓度梯度_液膜中的浓度梯度，气膜阻力_液膜阻力。 8、在吸收操作时，若解吸因素 增加，而气、液进料组成不变，则溶质 的回收率将_。 9、组分A、B的分配糸数之比值，能否_萃取分离。 10、理论干燥过程是指_. 11、 总压为0.1Mpa的空气温度小于时，空气中水蒸汽分压的最大值应为_. 12、 单级萃取操作中，料液为F，若溶剂用量愈大，则混合物的点愈_ S点，当达到_,溶液变为均一相。二：问答题（30分）1、何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 2、何谓塔的漏液现象？如何防止？ 3、填料可分为哪几类？对填料有何要求？ 4、写出任意一种求温度的方法？ 5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的？ 试题八一：填充题（20分） 1、精馏塔内，气液两相的流动，液体靠_自上而下地流动，气体靠_自下而上地与液体成逆流流动。 2、全回流时，操作线与_重合，操作线方程为_,理论塔板数为_.当回流比减少到_称为最小回流比，所需的理论塔板数_.适宜的回流比应通过_确定。 3、y-x相平衡曲线上各点的温度是_ 。 4、当增大操作压强时，精馏过程中物糸的相对挥发度_,塔顶温度_,塔釜温度_。 5、精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应_,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应_,所需塔径应_，操作费和设备费的总设资将是_。 6、享利定律_。 其数学表达式_._._._。 7、所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在_一侧，而_一侧阻力可忽略；如果说吸收质气体是属于难溶气体，则此吸收过程是_控制。 8、填料层高度的计算将要涉及_._与_这三种关系 式的应用。 9、离开干燥器的湿空气温度比绝热饱和温度_.目的是_.10、物料中的水分与空气达到平衡时，物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分压_. 11、非吸水性物料，如黄沙、瓷土等平衡水分接近于_. 12、萃取和精馏同样是分离_的单元操作，但萃取操作更适用_._._。 试题九 一：填充题（20分） 1、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线斜 率等于_，提馏段操作线的斜率等于_ ,回流比等于_, 馏出液等于_,回流液量等于_。2、 理想溶液的特点是同分子间作用力_异分子间作用力，形成的混合溶液中没有_._。3、 精馏塔结构不变，操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定，只减少塔釜的热负荷，则塔顶组成_,塔底组成_ 4、精馏塔的塔底温度总是_塔顶温度，其原因_、_。 5、已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中，试判断：_、 _ 、_。 6 、塔板负荷性能图中有_线，分别是_、_、_、_、_。 7、在选择吸收剂时，应主要考虑的4个方面是_、_、_、_。 8、对于低浓度气体吸收操作，在求传质单元数时，解析法的适用条件是_，对数平均推动力法的适用条件是_， 梯级图解法的适用条件是_, 图解积分法的适用条件是_。9、生产上常见的脱吸方法有_、_、_。 10、萃取过程是_。 11、溶解度曲线将三角形相图分为两个区域，曲线以内为_，曲线以外为_，萃取操作只能在_内进行。 12、恒定干燥条件是指_以及_都不变。 二：选择题（30分） 1、精馏的操作线为直线主要是因为（ ）A、理论板假设；B、理想物糸； C、塔顶泡点回流； D、恒縻尔流假设； 2、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成时泡点为，与之相平衡的气相组成时，相应的露点温度为 ，则（ ）。 A、 = ； B、 ； C、 ； D、不能判断；3、精馏操作中，若其它条件都不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶产品组成变化为（ ）。 A、变小； B、变大； C、不变； D、不确定；4、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、提馏段操作线与q线 B、平衡线；C、平衡线与精馏段操作线 D、平衡线与q线；5、某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持F、D、R、q及加位置不变，则塔顶产品组成变化为（ ）。 A、变小； B、变大； C、不变； D、不确定；6、不能引发降液管液泛这