化工原理2试题.doc

一填空题1. 稳定流动的定义是_。2. 传热过程中阻力越大，传热推动力就越_3. 精馏过程中，当全回流时，塔顶产品D为_，回流比为_， 需要的理 论塔板数为_4.自然对流是指_-5.气体吸收过程，已知m1，气膜体积传质分系数 kmol，液膜体积传质分系。则该吸收过程为_ 膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的百分数为 _。6. 工业生产过程中，为防止离心泵发生气缚现象，应采取的措施是_7. 液液萃取的原理是_。8. 测得的球形石英粒子（密度=2600kg/m3)在20水中(密度=998kg/m3, 粘 度=1mPas) 的沉降速度为7.8610-4m/s，则其直径为_。9. 列管式换热器在使用一段时间后，其传热能力有所下降，其主要原因是_。 10. 在北方过冬时，往往感到皮肤十分干燥，嘴唇容易干裂，这是因为_。二计算题1. 某物料在一间壁列管式换热器中用100水蒸汽从25加热至85,传热系数K120。经一年运转后,由于污垢的影响,在相同操作条件下物料出口温度仅为75, 现欲使物料出口温度仍维持85,问加热蒸汽温度应取何值?(提示：先求经一年运转后的传热系数K) （30分）2. .某工厂水洗工段需用一台清水泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为98kPa ,水槽敞开且液面恒定。水槽液面与输送管出口端的垂直距离为25m，在某送液量下，泵对水作的功为400 Jkg-1, 管内摩擦系数为 0.020，吸入和压出管路总长为120m(包括管件及入口至出口处的当量长度)， 输送管径为1084mm, 水的密度为1000 kgm-1。求（1）输水量为多少m3h-1； （2）因生产规模扩大，要求输水量增加20%，其它条件不变，则泵的功率应为多少 Jkg-1？（30分）3. 某氨-空气混合气中氨含量为5%（体积），流量为。现欲将它在填料塔中用清水逆流吸收其中的氨。当液气比为最小液气比的1.4倍时,吸收可达98.5%.已知塔径为,操作压强为,温度为25,平衡关系为,气相体积总传质系数.试求:(1) 出塔液相浓度;(2) 所需填料层高;(3) 若将吸收剂改为含氨%(摩尔分率)的水溶液.而气体流量组成、液体出塔组成和均不变,填料层高度将怎样变化? (30分）4.某二元理想混合溶液在一连续精馏塔中进行分离。已知塔中某塔板的气、液相组成分别为0.83和0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78（以上均为轻组分A的摩尔分数，下同）。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体，其组成为0.46。若已知塔顶与塔底产量比为2/3，试求：(1)精馏段操作 线方程；(2)提馏段操作线方程;(3)全塔平均挥发度和相平衡方程。(30分）参考答案一填空题1. （流动流体在管道中任一点上的流速、压力等有关物理参数都不随时间而变）。2. （大）3. （ 0 ），（ 无穷大），（最少）。4. （不依靠泵或风机等外力推动，由于流体内部存在温度差导致流体中 质量力分布不均匀所引起的流动）。5. （ 气 ），（ 99.95100 ）。6.（启动前先在泵壳内灌满所要输送的液体）。7. （利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离）。8. （30m）。9（管壁结有污垢，降低了传热系数）。 10. （北方冬天湿度较南方小，人的皮肤上的水分容易向空气中传递的缘故）。二计算题1. 解： 原： （1） (2分） （3分） 一年后： （2） （3分） （3分） （2）/（1）得： （3分） 所以，经一年运转后的传热系数为： （4分） 保持原生产能力,即 （2分） （3分） （3分） T=111 （4分）2. 解： 取水槽液面为基准面，在水槽液面（截面1-1）和输送管出口截面（截面2-2）之间 建立柏努利方程（1） （2分） 柏努利方程为： 简化的柏努利方程为：（2分）（2）设输水量增加后流速为u2，阻力为hf1-2,泵功率为he则 (3分）3. 解:(1) （2分） （2分）所以 （8分）(2) （8分） (3) （6分） （4分）4. 解（1）精馏段操作线方程，依精馏段操作线方程 （2分）将该板和上层板的气液相组成代入有 (a) （2分）再将该板和下层板的气液相组成代入有 (b) （2分）联立（a）、（b）解得 ， （2分） 则精馏段操作线方程为 即 （2分） （2）提馏段操作线方程 提馏段操作线方