化工原理.doc

;.1. 米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻力损失为原来的_0.5_倍。2. 流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的_1/16_。3. 当量直径的定义是 de 4流通截面积/浸润周边，对边长为正方形风管当量直径 dea。4. 当Re 为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数=_64/Re _，在管内呈湍流时，摩擦系数与_Re、/d有关5. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器， 6. 当管道上的阀门开度减小后,水流量将_减小_，摩擦系数_增大_，管道总阻力损失_不变_（增大、减小、不变）。7. 当流体在圆管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( c ) A. um3/2 umax B. um0.8 umax C. um1/2 umax7 化工生产中，物料衡算的理论依据是质量守恒定律，热量衡算的理论基础是能量守恒定律。8 流体在管路中作连续稳定流动时，任意两截面流速与管径的关系为u1/u2=(d2/d1)2，所以，流速随着管径的减小而增大。9.在一般手册或资料中，粘度的单位常用 _p_或_cp_表示，在SI制中，其单位则用_Pa.s_表示。10. 实验测得某液体在流动系统中某点处的动压头为24mm液柱，则液体在该点处的流速为_0.686 m/s _。11.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是_牛顿型流体符合牛顿粘性定律 _。12. 什么叫化工单元操作？ 常用的化工单元操作有哪些？ 化工产品的生产过程中，具有共同物理变化，遵循共同的物理学定律的一些物理操作过程。例如：流体流动、流体输 送、非均相分离、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。1. 饱和空气在恒压下冷却， 温度由1 降至2，此时其相对湿度不变， 湿度下降，湿球温度_下降.露点下降。2. 湿球温度是大量空气与少量水长期接触后 水面 的温度， 对空气-水系统，当被测气流温度不太高， 流速大于5m/s时，/kH为一常数, 其值约为1.09kJkg-1K-1,故可写出tw的计算式 tw= 3. 空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数：( A ) 。 A. 总压及干球温度； B. 总压及湿球温度； C. 总压及露点； D. 湿球温度及焓。4. 空气温度为d，湿度为Hd，相对湿度为j d的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为1，湿度为H1，相对湿度为j 1，则( B ) A. H1Hd B. j d j 1 C. H1Hd D. j d j 15. 回答下列诸问题 （1） 湿空气的干球温度、湿球温度、露点在什么情况下相等，什么情况下不等? （2） 湿空气在进入干燥器前，往往进行预热，这样做有什么好处? （1）对于饱和空气w d 对于不饱和空气w d （2）先预热，其升高，H不变，而j降低 使湿空气提高吸收水分能力 另外升高，加快水分蒸发速率，提 高干燥速率。6. 若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度变大，露点变小，相对湿度不变。(变大,变小,不变,不确定) 7. 已知湿空气总压为101.3kNm-2,温度为40,相对湿度为50% ,已查出40时水的饱和蒸气压ps为7375N.m-2,则此湿空气的湿度H是0.0235kg水kg-1绝干气,其焓是100.68kJkg-1绝干气。8. 在测量湿球温度时，空气速度需大于5ms-1,这是为了_减少辐射和热传导的影响，使测量结果较为精确。 9. 已知在50、P1atm时， 空气中水蒸汽分压Pw55.3mmHg，则该空气的湿含量H0.0488 kg水kg-1绝干气；相对湿度j 0.598；（50时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg）11. 湿空气经预热，相对湿度j 降低，对易龟裂物料，常采用废气部分循环方法来控制进干燥器的j值。13. 已知湿空气的下列哪两个参数，利用t-H图或H-I图，可以查得其他未知参数( A )。 A. (tw,t); B. (td,H); C. (p,H); D. (I,tw)。 14. 在测量湿球温度时，应注意空气速度u( C )。 A. u 1m.s-1; B. u 5m.s-1; D. u 越小越好。15. 湿空气在温度308K和总压1.52MPa 下，已知其湿度H为0.0023kg水.kg-1绝干空气，则其比体积应为（单位均为 m3.kg-1绝干空气）( A )。 A. 0.0583; B. 1.673; C. 2.382; D. 0.0224。16. 干燥器进口的温度计最小分度是 0.1，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的( D )。 A. 75; B. 75.0; C. 75.014; D. 74.98。18. 对于一定干球温度的空气， 当其相对湿度愈低时，其湿球温度：( B )。 A. 愈高； B. 愈低； C. 不变； D. 不一定，尚与其它因素有关。19. 在湿球温度w的计算式中，kH/之比值：( A )。 A. 与空气的速度变化无关； B. 与空气速度u的0.8次方成正比，即kH/u0.8 C. kH/u0.5； D. 不一定，与多种因素有关。20. 试说明为什么在干燥过程中,湿空气作为干燥介质时,一般都经过预热才进入干燥器。简要说明对流干燥过程是一传热过程，又是一传质过程。 湿空气预热可提高载热载湿的能力（H不变， 增加， j下降，传热传质推动力加大）。热空气传热给湿物料是一个传热过程，湿物料中的湿分汽化扩散至气体主体是一个传质过程。21. 什么是湿空气的绝热饱和温度和湿球温度?两者有何关系绝热饱和温度：空气和水系统在绝热条件下，空气降温增湿，至空气达饱和时的温度。湿球温度：当温包包有润湿沙布空气传给湿布的热量恰好等于水分气化的热量，此时温包中水分的温度为湿球温度。对于空气水系统，两者数值恰好相等。1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 不变 ，相平衡常数m将 减小 ，溶解度系数H将 不变 。2亨利定律表达式p*Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体为 易溶 气体。3在吸收过程中，KY和kY是以 Y-Y* 和 Y-Yi 为推动力的吸收系数，它们的单位是 kmol/(m2s) .5在1atm、20oC下某低浓度气体被清水吸收，若气膜吸收系数kG=0.1kmol/(m2hatm)，液膜吸收系数kL0.25kmol/(m2hkmol/m3)，溶质的溶解度系数H150kmol/(m3atm)，则该溶质为 易溶 气体，气相总吸收系数KY 0.0997 kmol/(m2h)。6. 在吸收过程中，若降低吸收剂用量对气膜控制物系，体积吸收总系数KYa值将 不变 ，对液膜控制物系，体积吸收总系数KYa值将 减小。7双膜理论是将整个相际传质过程简化为 通过气膜和液膜两个膜层的分子扩散过程 8吸收塔的操作线方程和操作线是通过 物料衡算 得到的，它们与 系统的平衡关系 、 操作条件 和 设备结构型式 等无关。9吸收因数A可表示为 A=L/mV ，它在YX图上的几何意义是 操作线斜率与平衡线斜率的比值 。 10若分别以S1、S2，S3表示难溶、中等溶解度、易溶气体在吸收过程中的脱吸因数，吸收过程中操作条件相同，则应有S1 S2 S3 。11吸收过程中，若减小吸收剂用量，操作线的斜率 减小 ，吸收推动力 减小 。 12吸收过程中，物系平衡关系可用Y*mX表示，最小液气比的计算关系式 = 13在常压逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分A。已知进塔气相组成Y1为0.03(摩尔比)，液气比L/V为0.95，气液平衡关系为Y=1.0X，则组分A的吸收率最大可达 95% 。 14某吸收过程，用纯溶剂吸收混合气中溶质组分A，混合气进塔组成为0.1，出塔组成降至0.02(均为摩尔比)，已知吸收因数A为1，若该吸收过程所需理论板NT为4层则需传质单元数NOG为 415在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力(以气相组成表示)为（ A ）AY-Y* BY*-Y CY-Yi DYi-Y16在双组分理想气体混合物中，组分A的扩散系数是（ C ） A组分A的物质属性 B组分B的物质属性 C系统的物质属性 D仅取决于系统的状态17含低浓度溶质的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔组成与其在液相中的摩尔组成的差值为( D )。 A负值 B正值 C零 D不确定18某吸收过程，已知气膜吸收系数kY为2kmol/(m2h)，液膜吸收系数kX为4kmol/(m2h)，由此可判断该过程为( C )。A气膜控制 B液膜控制 C不能确定 D双膜控制19在吸收塔某截面处，气相主体组成为0.025(摩尔比，下同)，液相主体组成为0.01。若气相总吸收系数KY为1.5kmol/(m2h)，气膜吸收系数kY为2kmol/(m2h)，气液平衡关系为Y=0.5X，则该处气浓界面上的气相组成Yi为( B )。 A0.02 B0.01 C0.015； D0.00520含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体流量增大，其他操作条件不变，则对于气膜控制系统，其出塔气相组成将( A )。 A增加 B减小 C不变 D不确定21在逆流操作的填料塔中，当吸收因数A1，且填料层为无限高时，则气液相平衡出现在( C )。 A塔顶 B塔上部 C塔底 D塔下部22在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分，其液气比L/V为2.85，平衡关系可表示为Y1.5X(Y、X为摩尔比)，溶质的回收率为95，则液气比与最小液气比之比值为(B )。 A3 B2 C1.8 D1.523在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。当进塔气体组成Y1增大，其他条件不变，则出塔气体组成Y2( A )、吸收率 ( C )。 A增大 B减小 C . 不变 D不确定1. 蒸馏操作属于（ B ） A. 传热 B. 传热加传质 C. 传质 2. 回流比的定义是_回流量（L）与采出量（D）之比 _。 3. 某连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.667x+0.32,则该塔的回流比R=_2.0_.馏出液组成xd=_0.96_. 4. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成xf=0.35,系统的平均相对挥发度=2.44, 当xd=0.93时,达到此分离要求的最小回流 比Rm=_1.66_. 5. 工业生产中的操作回流比一般是最小回流比的_1.12_倍。 6.精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的_沸点(或挥发度) _, 利用_多次部分汽化 _. _多次部分冷凝 _的方法,将各组分得以分离的过程. 7. 按蒸馏操作方法不同，蒸馏可分为_简单蒸馏_、_平衡蒸馏 、和_连续精馏_三大类。8. 某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.78x+0.204, 则该塔的回流比R=_3.55_.馏出液组成xd=_0.928_9. 某二元理想溶液的连续精馏塔,提馏段操作线方程为: y=1.3x-0.018,系统的平均相对挥发度=2.5,当xw=0.06时(摩尔分率),此 时从塔底数起的第二块理论板数 (塔底可视为第一块理论板)下流液体的组成为_0.120(摩尔分率) 10. 对一定组成的二元体系， 精馏压力越大，则相对挥发度越小， 塔操作温度越高，对分离越不利 11. 精馏过程的回流比是指回流与塔顶产品量之比 最小回流比是指塔板数为无限多时的回流比的极限值 12. 设计某二元理想溶液精馏塔时，如保持F,xf,xd,xw 不变，则随进料热状况参数的增加，其最小回流比_减小_（增加、减小、不变）。 13. 某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.667x+0.32, 且塔 顶产品量为100kmol.h-1, 则馏出液组成xd=_0.96_,塔顶上升蒸气量V= 300kmol.h-1 _ .14. 精馏操作的依据是 混合液中各组分的挥发度差异 。 实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流 _和 塔底上升气流 。 15. 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xa0.6相应的泡点为1， 与之相平衡的气相组成ya0.7，相应的露点为2，则：（ a ）。 A. 12 B. 12 C. 12 D. 不能判断16. 精馏设计时，若回流比R增加，并不意味产品D减小，精馏操作时也可能有类似情况；（ ） 17. 在一定压强下，液体混合物没有恒定的沸点。（ ） 18. 连续精馏塔中，中间进料的目的是获得较纯的易挥发组分和较纯的难挥发组分。（ ） 19. 随着R的减小，精馏段操作线愈接近平衡线，达到一定的分离要求所需理论板数越少。（ ） 20. 理论板图解时与下列参数：F，xf，q，R， xd，xw无关；（ ） 21. 为什么精馏操作需要塔顶回流？答：主要是为了保持塔内有下降的液流，使精馏塔保持稳定操作，实现部分蒸发与冷凝。 22. 精馏塔在一定条件下操作时，试问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？答：当加料板从适宜位置向上移两层板时，精馏段理论板层数减少， 在其它条件不变时，分离能力下降，xD 下降，易挥发组分收率降低。 23.精馏和蒸馏的区别在于_多级与单级分离_。 24.理想溶液的t-x(y)相图上有两条曲线，下面一条为_泡点_线，上面一条为_露点_线。25. 相对挥发度的大小， 反映溶液蒸馏分离的_难易_程度， 相对挥发度越大， 表明该溶液越_容易_分离。 26.在某塔板上，离开该板的蒸汽组成与离开该板的液体组成呈平衡状态，则称该板为_理论_板。 27.在_泡点_进料状况下，提馏段上升蒸气流量等于精馏段上升蒸气流量。 28.精馏塔在全回流操作时，精馏段操作线、提馏段操作线与_对角线 _重合，回流比R=_无穷大 _，相应的理论板数为_最少_。 29.精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统有相对挥发度 _增大_，溶液的泡点_降低_，塔顶蒸气冷凝温度_下降_。 30.连续精馏操作，原工况为泡点进料,现由于某种原因原料温度降低,使q1,若保持F,xF,回流比R和提馏段上升蒸气量不变，则此时D_变小_, W_变大_。 31. 将相对挥发度为2.47的某二元混合物在全回流操作的塔中进行精馏，现测得全凝器中冷凝液组成为0.98，塔顶第二层塔板上升的气相组成为0.969,则塔顶第一层塔板的气相默弗里板效率为_61%_。 32. 板式塔内理想的流体流动情况为总体上呈_逆流_，板上呈_错流_。实际上塔内存在与流体运动方向相反的流动（返混）使分离效率_下降_。 33.以下说法正确的是（B ）。A.冷液进料：q=1 B.气液混合进料：0q034.若要求双组分混合液分离成两个较纯的组分，则应采用_c_A.平衡蒸馏 B.简单蒸馏 C.精馏 35.一操作中精馏塔，若保持 F、xF、q、 （塔釜上升蒸汽量）不变，而增大回流比R，则_b_。A. xD增大、xW增大 B. xD增大、xW减小 C. xD减小、xW增大 D. xD减小、xW减小36.精馏计算中，以下说法不正确的是_c_。 A.再沸器算一块理论板 B.分凝器算一块理论板 C.全凝器算一块理论板37.在溶液的t-x-y相图上，存在着_三个_区，精馏过程应处于_气液共存_区。1. 液体输送设备有：离心泵，往复泵，齿轮泵，螺杆泵，旋涡泵 2. 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的转速下，输送20的水时的性能曲线。 3. 泵的扬程的单位是m，其物理意义是泵提供给单位重量流体的能量。 4. 离心泵铭牌上标明的扬程是指( D ) A. 功率最大时的扬