化工原理2010考试题.doc

宝鸡文理学院试题课程名称化工原理适 用 时 间 2010.1 试卷类别 B 适用专业、年级、班 2007级应用化学、化工及材料 一、填空（每空1分，124=24分）1. 某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa，若当地气压计的读数为100.6kPa（755mmHg），塔顶真空表读数应为 kPa（mmHg）。2. 蒸发操作中的温度差损失的原因有 、 和 。3在降尘室中除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增一倍，则颗粒的沉降时间增大为原来的 倍，气流速度降低为原来的 倍，生产能力为原来的 倍。4板式塔的流体力学性能图由 、 、液相负荷上限线、漏液线和液相负荷下限线五条曲线包围的区域构成。5在总压为101.33kPa、温度为85下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为、，则相对挥发度= ，平衡时液相组成为 ，气相组成 。6. 离心泵原向高压容器内输送液体，现将高压改为常压，其他条件不变，则该泵输送液体的流量将 ，轴功率将 。7. 在101.33kPa的总压下，已知湿空气的温度为40，其相对湿度为60%，且40下水的饱和蒸汽压为7.38kPa，则该空气的湿度H为 kg/kg绝干气，其焓I为 kJ/kg绝干气。8. 在萃取操作过程中，若B、S部分互溶，则溶解度曲线三角形相图分为两个区域，曲线内为 区，曲线外为 区，萃取操作只能在 内进行。9. 对低浓度溶质的气液平衡系统，当总压降低时，亨利系数E将 ，相平衡常数m将 ，溶解度系数H将 。10. 一般而言，两组份的等分子反向扩散体现在 单元操作中，而一组分在另一停滞组分的扩散体现在 单元操作中。二、选择题（每小题2分，210=20分）1滞流和湍流的本质区别是（ ）。 A.湍流流速大于滞流流速 B.滞流时Re数小于湍流时的Re数 C.流道截面大时为湍流，截面小时为滞流 D.滞流无径向脉动，而湍流有径向脉动2. 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3离心泵在一定管路系统下工作，压头与被输送液体的密度无关的条件是（ ）。A. ； B. C. ； D. 4. 关于辐射传热，下述几种说法中错误的是（ ）。 A除真空和大多数固体外，热射线可完全透过；B热辐射和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围；C热射线和可见光一样，都服从折射定律；D物体的温度不变，其发射的辐射能也不变5工业生产中，沸腾传热区应设法保持在（ ）。A自然对流区； B. 核状沸腾区； C. 膜状沸腾区； D.过渡区6. 恒压过滤时，如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，则过滤速率为原来的（ ）。A 1倍； B 2倍； C 倍； D 1/2倍；7.在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使（ ）。A.平衡线发生变化 B.操作线与q线变化 C. 平衡线与q线变化 D. 操作线与操作线变化8.含在逆流吸收塔中，当吸收因数Atwtd C. ttwtw=td 10.在一逆流操作的套管换热器中，热流体温度由120降到70，冷流体温度由20升到60，则其对数平均温差为（ ）。 A.45.4 B.54.9 C.61.4 D.59.2三、简答题（每小题4分，44=16分）1. 说明恒摩尔流假设，并指出其满足的条件。2. 过滤操作有几种典型方式？各具什么特点？3. 间壁式换热器中，冷热流体并流与逆流换热各有什么特点？4. 简述液体在管道中流动时滞流与湍流的区别四、计算题（每小题10分，104=40分）1. 用泵将贮液中的常温水送至吸收塔顶部，贮液池水面维持恒定，各部分的相对位置如本题附图所示。输水管直径为763mm，排水管出口喷头连接处的压强为6.15104Pa（表压），送水量为34.5m3/h，水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失为160J/Kg ，求泵的轴功率，设泵的效率=65%。26m宝鸡文理学院试题课程名称化工原理适 用 时 间 2008.1.17 试卷类别 B 适用专业、年级、班 2007级应用化学、化工及材料 2. 16的盐水以3960kg/h 的流量通过套管换热器的内管被加热。105的热水以4000kg/h 的流量在环隙内与盐水逆向流动被冷却至48。换热器的内管为383mm 的钢管，每段长6m。热水对换热管的对流传热系数为6000w/(m2)，内管内、外侧的污垢热阻均为2.6104 m2/w，管壁导热系数46.5 w/(m)，忽略热损失。试求：（1）盐水的出口温度；（2）所需套管的段数。操作条件下两流体有关的物性平均参数为： /Kg.m3CP/KJ/(Kg.)/mPa.s/W(m.)盐水12003.30.950.56热水9884.1743.在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液流量为100kmol/h，泡点下进料，进料组成为0.4（苯摩尔分率）。回流比取最小回流比的1.2倍。若要求馏出液组成为0.9，苯的回收率为90%，试求出泡点回流下的精馏段操作线方程和提馏的操作线方程段。物系的平均相对挥发度为2.47.4. 在101.33kPa下用水吸收混于空气中的氨。已知氨的摩尔分数为0.1，混合气体于40下进入塔底，体积流量为0.556m3/s，空塔气速为1.2m/s。吸收剂流量为理论最小用量的1.1倍，氨的吸收率为95%，且已估算出塔内气相体积总吸收系数的平均值为0.1112 kmol/（m3s），操作条件下的气液平衡关系为，试求所需填料层高度。宝鸡文理学院试题参考答案及评分标准课程名称化工原理适 用 时 间 2010.1 试卷类别 B 适用专业、年级、班 2007级应用化学、化工及材料 一、填空（每空1分，124=24分）1. 93.5 2.因溶液蒸气压下降而引起；因液柱静压强而引起的沸点升高；因流动阻力而引起。 31 1/2 1 4雾沫夹带线 液泛线 52.54 0.78 0.96. 增大 增加7. 0.02843 113.38. 两相区；均相区；两相区9. 不变 增大 不变10. 精馏 吸收二、选择题（每小题2分，210=20分）1. D 2. B 3.D 4.A 5.B 6.B 7.B 8.C 9.B 10.B三、简答题（每小题4分，44=16分）1. 答：恒摩尔流假定包括恒摩尔气流和恒摩尔液流。（1）恒摩尔气流指精馏段每层塔板上升蒸气的摩尔流量相等，提馏段每层塔板上升蒸气的摩尔流量相等，但两段的上升蒸气量不一定相等。即 （2）恒摩尔液流指精馏段每层塔板下降液体的摩尔流量相等，提馏段每层塔板下降液体的摩尔流量相等，但两段的下降液体量不一定相等。即 满足的条件各组分的摩尔气化热相等交换的显热可以忽略塔设备保温良好QL可以忽略。2.答：过滤操作有恒压过滤和恒速过滤两种典型方式。恒压过滤操作的特点是在恒定压差下进行过滤操作，随着过滤时间的延长，滤饼逐渐加厚，导致过滤速率不断下降；恒速过滤操作需不断加大过滤推动力，以适应过滤阻力增加而维持恒速的需要。 有时为避免初期因压强差过高而引起滤液浑浊或滤布堵塞，可采用先恒速后恒压的复合操作方式，过滤开始以较低的恒定速率操作，当表压升至给定数值后，再转入恒压操作，由于恒速段的时间很短，工业上大都可视作恒压操作。3.答：平均传热温度差，t逆t并;流体的进出口温度,并流时T2t2，逆流时T2t1，T2可能大于t2，时T2也可能小于t2，加热介质(冷却介质)的用量或换热面积并大于逆。4. 滞流：稳态流动，质点只沿与轴线平行的方向作直线运动，并无其它方向流动； 湍流：质点除了沿轴线方向运动外，还有其它方向的杂乱运动，且彼此相互碰撞并相互混合。质点速度的大小和方向随时发生变化。 四、计算题（每小题10分，104=40分）1. 解：取贮液池的水面为11面，排水管出口与喷头连接处为2-2面，并取1-1面为基准水平面，在1-1和2-2面之间列柏努利方程式其中， 泵的有效功率是泵的轴功率为2、解：（1） 解得：（2）每段管子提供的传热面积为：宝鸡文理学院试题参考答案及评分标准课程名称化工原理适 用 时 间 2010.1 试卷类别 B 适用专业、年级、班 2007级应用化学、化工及材料 所以W(m2.)