化工原理习题集及课后答案

1、 1 题型 填空 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p116 知识点 次重点 分值 3 试题： 球形颗粒在静止流体中作重力沉降，经历_和_两个阶段。 沉降速度是指_阶段，颗粒相对于流体的运动速度。 答案与评分标准 加速运动 等速运动 等速运动 （每个空1分，共3分） 2 题型 填空 难度 易 章节 第3章第1节 页码 上册p117 知识点 重点 分值 2 试题： 在滞留区，球形颗粒的沉降速度tu与其直径的_次方成正比；而在湍流区，tu与其直径的_次方成正比。 答案与评分标准 2 1/2 （每个空1分，共2分） 3 题型 填空 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p120 知识点 重点

2、 分值 3 试题： 降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是_；而气体的流动应控制在_流型。 答案与评分标准 气体在室内的停留时间?应颗粒的沉降时间t?。(2分) 滞流 （1分） （共3分） 4 题型 填空 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p120 知识点 重点 分值 3 试题： 在规定的沉降速度tu 条件下，降尘室的生产能力只取决于_而与其_无关。 答案与评分标准 降尘室底面积 (2分) 高度 （1分） （共3分） 5 题型 填空 难度 中 章节 第3章第1、2节 页码 上册p119、125 知识点 次重点 分值 3 试题： 除去气流中尘粒的设备类型有_、_、_等。 答案与评分标准 降尘室

3、 惯性除尘 旋风分离器 （每个空1分，共3分） 6 题型 填空 难度 中 章节 第3章第3节 页码 上册p139 知识点 重点 分值 3 试题： 过滤常数k是由_及_决定的常数；而介质常数eq与e?是反映_的常数。 答案与评分标准 物料特定 过滤压强差 过滤介质阻力大小 （每个空1分，共3分） 、 7 题型 填空 难度 易 章节 第3章第3节 页码 上册p143 知识点 一般 分值 3 试题： 工业上应用较多的压滤型间歇过滤机有_与_；吸滤型连续操作过滤机有_。 答案与评分标准 板框压滤机 加压叶滤机 转筒真空过滤机 （每个空1分，共3分） 8 题型 填空 难度 易 章节 第3章第4节 页码

4、上册p150 知识点 一般 分值 6 试题： 根据分离方式（或功能），离心机可分为_、_和_三种基本类型；而据分离因数的大小，离心机可分为_、_和_。 答案与评分标准 过滤式 沉降式 分离式 常速离心机 高速离心机 超高速离心机 （每个空1分，共6分） 9 题型 填空 难度 易 章节 第3章第3节 页码 上册p137 知识点 次重点 分值 2 试题： 过滤操作有_和_两种典型方式。 答案与评分标准 恒压过滤 恒速过滤 （每个空1分，共2分） 10 题型 选择 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p116 知识点 重点 分值 2 试题： 在重力场中，固体颗粒在静止流体中的沉降速度与下列因素无

5、关的是（ ）。 （a）颗粒几何形状 （b）颗粒几何尺寸 （c）颗粒与流体密度 （d）流体的流速 答案与评分标准 (d) （2分） 11 题型 选择 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p120 知识点 重点 分值 2 试题： 含尘气体通过长4m，宽3m，高1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.25m/s，则降尘室的生产能力为（ ）。 （a）3m3/s （b）1m3/s （c）0.75m3/s （d）6m3/s 答案与评分标准 (a) （2分） 12 题型 选择 难度 较难 章节 第3章第1节 页码 上册p120 知识点 重点 分值 2 试题： 某粒径的颗粒在降尘室中沉降，若降尘室的高度增加

6、一倍，则该降尘室的生产能力将（）。 （a）增加一倍 （b）为原来的1/2 （c）不变 （d）不确定 答案与评分标准 (c) （2分） 13 题型 选择 难度 较难 章节 第3章第2节 页码 上册p124 知识点 一般 分值 2 试题： 粒径分别为16m?和8m?的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，沉降在滞流区，则两种颗粒的离心沉降速度之比为（）。 （a）2 （b）4 （c）1 （d）1/2 答案与评分标准 (b) （2分） 14 题型 选择 难度 中 章节 第3章第3节 页码 上册p137 知识点 次重点 分值 2 试题： 以下表达式中正确的是（）。 （a） 过滤速率与过滤面积a的平方成正比 （

7、b） 过滤速率与过滤面积a成正比 （c） 过滤速率与所得滤液体积v成正比 （d） 过滤速率与虚拟滤液体积ev成正比 答案与评分标准 (a) （2分） 15 题型 选择 难度 较难 章节 第3章第3节 页码 上册p149 知识点 一般 分值 2 试题： 在转筒真空过滤机上过滤某种悬浮液，若将转筒转速n提高一倍，其他条件保持不变，则生产能力将为原来的（）。 （a）2倍 （b）2倍 （c）4倍 （d）1/2 答案与评分标准 (b) （2分） 16 题型 选择 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p117，118 知识点 重点 分值 2 试题： 球形颗粒在静止流体中自由沉降，当在10-4<e

8、tr <1时，沉降速度tu可用（）计算。 （a）斯托克斯公式 （b）艾仑公式 （c）牛顿公式 答案与评分标准 (a) （2分） 17 题型 判断 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p117 知识点 重点 分值 1 试题： 球形颗粒在静止流体中作自由沉降时，其沉降速度tu可用斯托克斯公式计算。 （ ） 答案与评分标准 (×) （1分） 18 题型 判断 难度 中 章节 第 页码 上册p135 知识点 次重点 分值 1 试题： 过滤操作属于定态操作。（ ） 答案与评分标准 (×) （1分） 19 题型 判断 难度 中 章节 第1章 页码 上册p125 知识点 一般

9、分值 1 试题： 粒子所在位置上的惯性离心力场强度与重力场强度之比，称为离心分离因数。（ ） 答案与评分标准 () （1分） 20 题型 判断 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p118 知识点 重点 分值 1 试题： 球形微粒在静止流体中作自由沉降，计算其沉降速度tu时，必须采用试差法，而且这是唯一的方法。（ ） 答案与评分标准 (×) （1分） 21 题型 判断 难度 中 章节 第3章第4节 页码 上册p151 知识点 一般 分值 1 试题： 提高离心机分离因数ck的基本途径是增加转鼓的转速。（ ） 答案与评分标准 () （1分） 22 题型 判断 难度 中 章节 第3章第

10、1节 页码 上册p120 知识点 重点 分值 1 试题： 在降尘室里，颗粒可被分离的必要条件是颗粒的沉降时间t?应大于或等于气体在室内的停留时间?。（ ） 答案与评分标准 (×) （1分） 23 题型 判断 难度 中 章节 第3章第2节 页码 上册p124 知识点 一般 分值 1 试题： 离心沉降速度ru与重力沉降速度tu的主要区别之一是ru不是定值，而tu则是恒定的。（ ） 答案与评分标准 () （1分） 24 题型 判断 难度 中 章节 第3章第3节 页码 上册p138 知识点 次重点 分值 1 试题： 连续过滤机中进行的过滤都是恒压过滤，间歇过滤机中也多为恒压过滤。（ ） 答案

11、与评分标准 () （1分） 25 题型 简答 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p115 知识点 次重点 分值 4 试题： 球形颗粒在静止流体中作重力沉降时都受到哪些力的作用？它们的作用方向如何？ 答案与评分标准 答：球形颗粒在静止流体中作重力沉降时，将受到三个力的作用，即重力、浮力与阻力。 （2分） 作用方向是重力向下，其余两个力向上。（2分） （共4分） 26 题型 简答 难度 中 章节 第3章第2节 页码 上册p125 知识点 重点 分值 3 试题： 简述评价旋风分离器性能的主要指标。 答案与评分标准 答：在满足气体处理量（即生产能力）的前提下，评价旋风分离器性能的主要指标是尘粒的

12、分离效率及气体经过旋风分离器的压强降。（3分） 27 题型 简答 难度 较难 章节 第3章第2节 页码 上册p126、128 知识点 重点 分值 5 试题： 影响旋风分离器性能最主要的因素可归纳为哪两大类？为什么工业上广泛采用旋风分离器组操作？ 答案与评分标准 答：影响旋风分离器性能的因素是多方面的，其中最主要的因素可归纳为物系性质与操作条件两大类。（2分） 因为对于同一结构型式的旋风分离器来说，减少尺寸有利于分离，所以当气体处理量很大，又要求较高的分离效果时，常采用旋风分离器组操作。 （3分） （共5分） 28 题型 简答 难度 中 章节 第3章第2节 页码 上册p131 知识点 重点 分值

13、 3 试题： 简述选择旋风分离器的主要依据。 答案与评分标准 答：主要依据有三个方面： （1）含尘气体的处理量（或生产能力）（1分） （2） 允许的压强降。（1分） （3）要求达到的分离效率。（1分） （共3分） 29 题型 简答 难度 易 章节 第3章第3节 页码 上册p133 知识点 一般 分值 4 试题： 简述何谓饼层过滤？其适用何种悬浮液？ 答案与评分标准 答：饼层过滤是指固体物质沉降于过滤介质表面而形成滤饼层的操作。 （2分） 它适用于处理固体含量较高（固相体积分数约在1%以上）的悬浮液。（2分） （共4分） 30 题型 简答 难度 中 章节 第3章第3节 页码 上册p134 知识点

14、 次重点 分值 4 试题： 何谓膜过滤？它又可分为哪两类？ 答案与评分标准 答：膜过滤是利用膜孔隙的选择透过性进行两相分离的技术。（2分） 它又可分为微孔过滤和超滤两类。（2分） （共4分） 31 题型 简答 难度 中 章节 第3章第3节 页码 上册p134 知识点 一般 分值 5 试题： 简述工业上对过滤介质的要求及常用的过滤介质种类。 答案与评分标准 答：对过滤介质的要求是：它应具有流动阻力小和足够的机械强度，同时还应具有相应的耐腐蚀性和耐热性。（3分） 种类有：织物介质、堆积介质、多孔固体介质及多孔膜。（2分） （共5分） 32 题型 简答 难度 中 章节 第3章第3节 页码 上册p14

15、9 知识点 一般 分值 3 试题： 简述提高连续过滤机生产能力的措施。 答案与评分标准 答：措施有：适当提高转速n和浸没度?，加大过滤常数k(增大真空度或降低滤液粘度)等。 （每个措施1分，共3分） 33 题型 简答 难度 中 章节 第3章第3节 页码 上册p148 知识点 次重点 分值 5 试题： 何谓过滤机的生产能力？写出间歇过滤机生产能力的计算式。 答案与评分标准 答：过滤机的生产能力通常是指单位时间内获得的滤液量，也有按滤饼产量或滤饼中固体物料的产量来计算的。（3分） 过滤机生产能力q的计算式： ?dwvtvq?/3600/3600 hm/3 (2分) （共5分） 34 题型 计算 难

16、度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p117、118 知识点 重点 分值 6 试题： 用落球法测定某液体的粘度（落球粘度计），将待测液体置于玻璃容器中测得直径为6.35mm的钢球在此液体内沉降200mm所需的时间为7.32 s,已知钢球的密度为7900 3/mkg，液体的密度为1300 3/mkg。试计算液体的粘度。 答案与评分标准 解：（1）钢球的沉降速度smhut/2732.032.71000200? （1分） （2）假设沉降在滞留区，则可用斯托克斯公式计算： ?18)(2gdust? spaugdts?309.502732.01881.9)13007900()1035.6(18)(23

17、2? （3分） （3）核算流型： 104248.0309.5130002732.01035.6re3?tdut 故假设成立，求出的?有效。（2分） 35 题型 计算 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p117、118 知识点 重点 分值 8 试题： 密度为1850 3/mkg的固体颗粒，在50和20水中，按斯托克斯定律作自由沉降时，（1）它们沉降速度的比值是多少？（2）若微粒直径增加一倍在同温度水中作自由沉降时，此时沉降速度的比值又为多少？ 答案与评分标准 解：（1）由附录查出有关温度下水的性质： 20时，密度?=998 3/mkg，粘度?=1.005×10-3 pa·

18、;s （1分） 50时，?=998 3/mkg，?=0.5494×10-3 pa·s （1分） 84.110005.118)9881850(105494.018)9881850(18)(18)gdgdgdgduusstt? （3分） （2）此时，d=2d，s，均相同；据?18)(2gdust?可得： 418)(18)(2(22/?gdgduusstt （3分） 36 题型 计算 难度 中 章节 第3章第1节 页码 上册p117、118、120 知识点 重点 分值 6 试题： 拟采用底面积为142m的降沉室回收常压炉气中所含的球形固体颗

19、粒。操作条件下气体的密度为0.753/mkg，粘度为2.6×10-5pa?s；固体的密度为30003/mkg；要求生产能力为2.0sm/3，求理论上能完全捕集下来的最小颗粒直径mind 。 答案与评分标准 解：（1）在该降尘室内能完全分离出来的最小颗粒的沉降速度tu为： smblvust/1429.0140.2? （1分） （2） 假设沉降在滞流区，则可用斯托克斯公式求mind。 （3分）mmgudst?7.47107.4781.930001429.0106.218)(1862/152/1min? （3分） 校核沉降流型 11965.0106.275.01429.0107.47re5

20、6min?tudt 故原假设正确，求出的mind有效。 （2分） 37 题型 计算 难度 较难 章节 第3章第1节 页码 上册p117、118 知识点 重点 分值 7 试题： 若铅微粒（1s?=78003/mkg） 和石英微粒（2s?=26003/mkg）以同一沉降速度在（1）空气中（2）水中作自由沉降，假设沉降在滞流区。分别求它们的直径之比。取水的密度为10003/mkg。 答案与评分标准 解：（1）在空气中作自由沉降，由于?空气 s? 故?空气可略， 即s? -?空气s? 由斯托克斯公式可得 gu18dst）（空空? （1分）设铅微粒下标为1，石英微粒下标为2。可得： 73.1260078

21、00u18u18211t2t12?ssssggdd?空空 （3分） （2）在水中作自由沉降，可得： 06.21000260010007800u18u18211t2t12?水水水水水水）（）（?ssssggdd （3分） 38 题型 计算 难度 较难 章节 第1章第3节 第3章第1节 页码 上册p45、117、118、120 知识点 重点 分值 11 试题： 用一多层降尘室以除去炉气中的矿尘。矿尘最小粒径为8m?，密度为40003/mkg。降尘室内长4.1m，宽1.8m，高4.2m，气体温度为427，粘度为3.4×10-5pa·s，密度为0.53/mkg，若每小时的炉气量为2

22、160标准3m。试求降尘室内的隔板间距及层数。 答案与评分标准 解：（1）操作条件下炉气处理量为： smv/54.127342727336002160s3?（2分） （2）假设沉降在滞流区，可求出ut smgs/101.4104.31881.9)5.04000()108(18)(du35262t?（2分） 而气体水平通过速度smbhvus/20.0)2.48.1/(54.1/? （1分） （3）层数n 501511101.41.48.154.113?tsubvn? （2分） （4）隔板间距h hnh)1(? 可得：mmnhh082.0512.41? （1分） （5）核算颗粒沉降和气体流动是否都

23、在滞流区 1108.4104.35.0101.4108re4536?tdut 在滞流区 （1分） mhbbhde157.0082.08.1082.08.122? （1分） 气体流动的re为： 2000462104.35.020.0157.0re5?ude 在滞流区。 39 故降尘室计算合理，结果有效。（1分） 题型 计算 难度 中 章节 第3章第2节 页码 上册p125、126、127 知识点 重点 分值 9 试题： 采用标准型旋风分离器除去炉气中的球形颗粒。要求旋风分离器的生产能力为2.0m3，直径d为0.4m，适宜的进口气速为20m/s。炉气的密度为0.75kg/m3，粘度为2.6

24、5;10-5pa·s（操作条件下的），固相密度为3000kg/m3，求（1）需要几个旋风分离器并联操作；（2） 临界粒径dc；（3）分割直径d50；（4）压强降p。 答案与评分标准 解：对于标准型旋风分离器，h=d/2，b=d/4，ne=5，=8 （教材上册p125） （1） 并联旋风分离器数n： 单台旋风分离器的生产能力为： (vs)单=h·b·ui=iudd42(0.42/8)×20=0.40m3/s（2分） n=vs/ (vs)单 =2.0/0.40=5 （1分） （2）求临界粒径dc b=d/4=0.4/4=0.1m，ne=5，代入下式： 40

25、mmuenbdisc?98.41098.420300051.0106.29965? （2分） （3）分割直径d50 mmudis?554.310554.32030004.0106.227.0)(27.0d6550? （2分） （4）压强降p paupi12002)20(75.08222? （2分） 题型 计算 难度 中 章节 第3章第2节 页码 上册p131、132 知识点 重点 分值 6 试题： 某淀粉厂的气流干燥器每小时送出10000m3带有淀粉的热空气，拟采用扩散式旋风分离器收取其中的淀粉，要求压强降不超过1250pa已知气体密度为1.0kg/m3,试选择合适的型号。 41 答案与评分标准 解：题中已规定采用扩散式旋风分离器，则其型号可由其生产能力表中来选。题中热空气的允许压强降为1250pa,需要进行校正。 papp15000.12.112502.1''? （2分） 从教材上册p131表3-3中查出5号扩散式旋风分离器（直径为d=525mm）在157