《化工原理》试题.doc

江苏科技大学应用技术学院 环境监测与保护专业03-04学年第二学期 化工原理期终A试卷 姓名：- 学号：- 成绩：-一、 名词解释（每题2分，共10分）1.表压2.气缚现象3.雾沫夹带4.鼓泡区5.绝热饱和冷却温度二、填空（每空1分，共30分）1 1atm=-mH2O=-mmHg。2 -时液体的焓为零；标准状态下水的温度为-，压强为-。3 流体流动的类型可用Re数值大小来判断，-为层流，-为过度流，-为湍流，层流时摩擦系数与Re的关系为-。 4 4B542900-30水泵含义是-,-。5 重力沉降时滞流区的Ret值区间为-至-。6.临界粒径指的是-，d50指的是-。7.辐射传热中黑体为-，灰体为-，白体为-。8.拉乌尔定律指的是-，露点指的是-，泡点指的是-。9.-蒸馏又称微分蒸馏，该蒸馏的优点是-操作。10.饱和液体进料又称-进料，q值为-，饱和蒸气进料又称-进料，q值为-。11.适宜的回流比为最小回流比的-倍。恒沸精馏原理为-，萃取精馏原理为-。三、判断题（每题2分，共20分。正确的在刮号内打“”，错误的打“X”。）1 光年是长度单位。（ ）2 离心泵的工作点要求只要能满足离心泵的特性曲线就能工作。（ ）3 在沉降槽中尘粒存在横向和纵向两种速度。（ ）4 能透过全部辐射能的物体称为透热体。（ ）5 直接加热蒸发器可将高温燃烧气直接喷入溶液中。（ ）6 在工业生产中，若需蒸发大量的水分，宜采用多效蒸发。（ ）7 恒摩尔流假定中精馏段和提馏段上气相流量和液相流量是相同的。（ ）8 全塔效率是指单板效率之和。（ ） 9.混合液中两组分的相对挥发度是指某组分的挥发度与溶液的挥发度之比。（ ）10.溶液的组成都是以摩尔分率表示的。（ ）四、计算题（每题5分，共20分。）1.某流体在圆形直管内作层流流动。流体的温度，流量及管长不变，而将管径加倍。求因摩擦阻力而引起的压强降为原来的若干倍。2.用3B19型离心泵从常压储罐中将温度为70的清水输送到它处，罐内水面恒定，输水量为45 m3/h，已知泵吸入管路的压头损失为1 m，动压头可忽略，试求离心泵的允许安装高度。当地大气压强为98.1kPa，3B19型离心泵的允许气蚀余量为45 m3/h，离心泵的允许安装高度5.5 m，98.1kPa与10 mH2o压强相同，70的水的饱和蒸汽压为31.2 kPa，密度为978kg/m3。3.已知某板框压滤机过滤某种滤浆的恒压过滤方程式为：q2+0.03q=5X10-4(的单位为s) 试求: 过滤常数K、qe及e值。4.常压下将含苯0.4（摩尔分率）的苯-甲苯混合液进行平衡蒸馏，若已知物系的平均相对挥发度为2.47，要求气化率为0.4，试求平衡的气、液相组成。五、应用题（每题10分，共20分。）1.燃烧炉的平壁由三种材料的平砖构成。内层为耐火砖，厚度为150mm；中间层为绝热砖，厚度为130mm；外层为普通砖，厚度为230mm。已知炉内、外壁表面温度分别为900和40，试求耐火砖和绝热砖间、绝热砖和普通砖间界面的温度。假设各层接触良好。耐火砖导热系数为1.15W/(m. ); 绝热砖导热系数为0.15W/(m. ); 普通砖导热系数为0.80W/(m. ).2在常压连续精馏塔内分离苯-甲苯混合液，原料液流量为100kmoL/h,进料组成为0.3，要求塔顶产品浓度为0.9，塔釜残液浓度为0.1（以上均为易挥发组分的摩尔分率）。原料液于泡点温度进入塔内，塔顶设有全凝器，液体在泡点下进行回流，回流比为2.7。已知操作条件下物系的相对挥发度为2.47。试用逐板法计算：(1) 所需要的理论板数。(2) 精馏段的理论板数。(3) 提馏段的理论板数。江苏科技大学应用技术学院环境监测与保护专业03-04学年第二学期 化工原理期终B试卷 姓名：- 学号：- 成绩：-一、名词解释（每题2分，共10分）1.真空度2.气蚀现象3.淹塔4.鼓泡区5.绝热饱和冷却温度二、填空（每空1分，共15分）1.1at=-mH2O=-mmHg。2.转子流量计的原理是-。(2分)3.当量直径定义为-，水力半径定义为-。4.气缚现象指的是-。(2分)5.重力沉降时过渡区的K值区间为-至-。6 BMS20/635-25压滤机含义是-。7 蒸气冷凝有-和-两种方式。水的沸腾曲线有-、-和-三种状态。7.辐射传热中黑体为-，灰体为-，白体为-。8.拉乌尔定律指的是-，露点指的是-，泡点指的是-。9.-蒸馏又称微分蒸馏，该蒸馏的优点是-操作。10.饱和液体进料又称-进料，q值为-，饱和蒸气进料又称-进料，q值为-。11.适宜的回流比为最小回流比的-倍。恒沸精馏原理为-，萃取精馏原理为-。三、判断题（每题2分，共10分。正确的在刮号内打“”，错误的打“X”。）1.在mks单位制中，g的数值为981。（ ）2.相对粗糙度是指绝对粗糙度与管长的比。（ ）3.离心泵性能表上的压头，是在标准状态下以清水为介质测定得到的。（ ）4.在降尘室中尘粒存在横向和纵向两种速度。（ ）5.板框压滤机的洗涤速率为最终过滤速率的四分之一。（ ）6.能透过全部辐射能的物体称为透热体。（ ）7.直接加热蒸发器可将高温燃烧气直接喷入溶液中。（ ）8.在工业生产中，若需蒸发大量的水分，宜采用多效蒸发。（ ）9 恒摩尔流假定中精馏段和提馏段上气相流量和液相流量是相同的。（ ）10 全塔效率是指单板效率之和。（ ）四、计算题（每题5分，共20分。）1.在操作条件下，每小时有2900m3的某种气体在内径为230mm的管中流过，管内平均温度为50、平均压强为101.33kPa（绝）。气体性质可按空气来处理。试判断气体流动时的流型。(50空气密度为1.093kg/m3)2.若已知空气的最大输送量为1.6X104kg/h，在最大风量下输送系统所需风压为2100Pa，空气进口温度为40。试计算实验条件下的风量和风压。当地大气压强为98.7kPa。（标准状态下空气的密度为1.293kg/m3）3.用落球法测定液体的粘度，将待测液体置于玻璃容器中，测得直径6mm的钢球在此液体中降落0.2m，需要7.5s。已知钢球的密度为7900kg/m3液体的密度为1280kg/m3,试计算该液体的粘度。4.常压下将含苯0.4（摩尔分率）的苯-甲苯混合液进行平衡蒸馏，若已知物系的平均相对挥发度为2.47，要求气化率为0.4，试求平衡的气、液相组成。五、应用题（每题10分，共20分。）1在单效中央循环蒸发器中，将NaOH水溶液从10%浓缩到30%。分离室的绝对压强为50kPa。溶液在蒸发器内深度为2.5米，试求该溶液在操作时的沸点。 当地大气压强为101.33kPa。50kPa下水的沸点为81.2，汽化热为2304.5kJ/kg。65.6kPa下水的沸点为88，常压下30%NaOH水溶液的沸点为117.5，相应的密度为1275kg/m3。2在精馏塔中分离苯-甲苯混合液，进料组成为0.3，要求塔顶产品浓度为0.9，塔釜残液浓度为0.1（以上均为易挥发组分的摩尔分率）。原料液于泡点浓度进入塔内，塔顶设有全凝器，液体在泡点下进行回流，回流比为2.7。已知操作条件下物系的相对挥发度为2.47。试用逐板法计算：（1） 需要的理论板数。（2）精馏段的理论板数。（2） 提馏段的理论板数。江苏科技大学应用技术学院 环境监测与保护专业03-04学年第二学期 化工原理期终A试卷答案一、 名词解释（每题2分，共10分）1.压强表上的读数称为表压（1分）。表压强=绝对压强-大气压强（1分）。2. 离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气密度低，旋转后产生的离心力小（1分），叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内的现象（1分）。3.上升气流穿过塔板上液层时，将板上液体带入上层塔板的现象。4. 塔板上气液接触的有效区域。5.在绝热条件下，空气和水有足够长的时间接触（1分），最终空气为水气所饱和，达到定态时水的温度称为绝热饱和冷却温度（1分）。二、填空（每空1分，共15分）1.10.33mH2O; 760mmHg2.0; 0; 1.0133X105Pa3.2000; 20003000; 3000; =64/ Re4.清水泵；电机转速：2900r/min; 电机功率：30kw5.10-4; 16.理论上在旋风分离器中能被完全分离下来的最小颗粒直径。粒级效率恰为50%的颗粒直径。7.能全部吸收辐射能的物体。以相同的吸收率且部分地吸收辐射能的物体。能全部反射辐射能的物体。8. 气液平衡时，溶液上方组分的蒸气压与溶液中该组分的摩尔分率成正比。在一定压强下，混合蒸气冷凝开始出现第一个液滴时的温度。在一定压强下，液体混合物开始沸腾产生第一个气泡时的温度。9.简单； 间歇10. 泡点； =1； 露点； =011.1.12；形成新的恒沸物，相对挥发度加大； 改变原组分间的相对挥发度，不形成新的恒沸物。三、判断题（每题2分，共10分。）1. ；2. X;3. ；4.X; 5. ；6. ；7.X; 8.X; 9.X; 10.X四、计算题（每题5分，共20分。）1.解：=64/ Re（1分）, hf=lu2/2d（1分）, Re=du/（1分）,p= hf（1分）,比较：p 2/p 1=1/16（1分）.2. 解：H/s=Hs+(Ha-10)-(pv/9810-0.24)1000/（1分）H/s=2.62m（1分）Hg= H/s-u12+Hf,0-1（1分）Hg=2.62-0-1=1.62（2分）3. 解：q2+2qqe=k（1分）; qe=ke（1分）; k=5X10-4（1分）; qe=0.015（1分）; e=0.45s(1分)4. 解：q=1-0.45=0.55（1分）;y=xq/(q-1)-xf/(q-1) (1分) y=ax/1+(a-1)x (1分);联解：x=0.303(1分);y=0.519(1分)五、应用题（每题10分，共20分。）1. 解：q=Q/S=(t1-t4)/(b1/1+ b2/2+ b3/3) (2分)q=669.5W/m2(3分)t2= 812.7(2分) t3 =232.4(2分);答：略(1分)2. 解：因泡点进料：q=1,xq=xf=0.3(1分);y=ax/1+(a-1)x(1分)精馏段:y=Rx/(R+1)+xD/(R+1) (1分)y=0.73x+0.243(1分)提馏段:y=1.81x-0.0811(1分)y1= xD =0.9; x1 =0.785(1分)y2=0.816; x2=0.642y6=0.469; x6=0.263(1分)y9=0.185; x9=0.0843000（1分）,属湍流。2. 解：HT=1.2H/T/（1分）, /=1.1 kg/m3（1分）, HT=2290Pa（1分） Q=1.6X104/1.1（1分）=14600 m3/h（1分）3. 解：假使处于滞流区沉降（1分）ut=d2(s-)g/18（1分）=4.87 Pa.S（1分）Re=0.0421（1分）属滞流区, 假设正确（1分）。4. 解：q=1-0.45=0.55（1分）;y=xq/(q-1)-xf/(q-1) (1分) y=ax/1+(a-1)x (1分);联解：x=0.303(1分);y=0.519(1分)五、应用题（每题10分，共20分。）1. 解：/=f/a;f=0.162(T/+273)/r/（1分）; f=0.882（1分）; /=15.44（1分）; /=88-81.2=6.8（1分） 溶液在操作时的沸