《化工基础》作业参考答案

1、化工基础作业参考答案一 填空1化学反应工程、典型化工生产工艺。2大 ，小 3上升 ，下降 4挥发度，提馏段。5混合，浓度差 6固体燃料气化法 ，烃类蒸汽转化法7.宏观，直管；8.轴向，0.5；9.甲烷，氢气； 10.气体，溶解度； 11.减少，靠近；12.边界层，薄； 13.黏度，吸收速率或传质系数；14.五氧化二钒，转化塔；15.64/Re，管路粗糙度；16.轻组分（易挥发），重组分（难挥发）；17.利税总额，总投资。18.返混，相等；19.混合物，泛点；20.总吸收系数，气膜；21.中间试验，工业化装置；22.硫铁矿，含硫废物。二 判断题1× 2× 3 4×

2、5 67× 8 9× 10× 11× 1213× 14× 15× 16 17× 1819× 20× 21× 22 23× 24三 选择题1.B 2A 3.D 4. C 5. B 6. C 7. D 8. A9.C； 10.B； 11.A；12.C；13.D；14.B；15.C；16.B；17.A；18.C； 19.D；20.C；21.A；22.A；23.B；24.D25.D；26.A； 27.D；28.B；29.D；30.C；31.C；32.A。四 简答题1流型有两种。 当R

3、e2 000，流形为层流，呈抛物线分布，平均速度为最大速度的0.5倍；当 Re4 000时，为湍流，流体质点强烈湍动，平均速度为最大速度的0.8倍。当2000Re4000时，过渡状态。通过雷诺数的大小判断。2全混流反应器是一个釜式反应器，长径比接近于1，内有搅拌器，物料一次加入，器内物料浓度和温度均匀。生产周期包括加料、反应、出料、清洗。全混流反应器是一个釜式反应器，长径比接近于1，内有搅拌器。器内物料参数均匀，等于流出物料的参数，物料停留时间各不相同。物料连续稳定流入流出。3硫铁矿焙烧中，As、Se 、F等元素以As2O3 、 SeO2 、 HF的形态存在。As2O3和SeO2使催化剂中毒而

4、失活；HF腐蚀设备，造成催化剂粉化。炉气中的矿尘会堵塞孔道，增大阻力，降低催化剂活性。炉气中的水蒸气与SO2形成酸雾，腐蚀管道和设备，难吸收，产酸率下降，污染大气。因此要进行净化。通过湿法和干法进行净化。4离心泵的主要部件有：叶轮、泵轴、蜗状泵壳、吸入管、压出管及底阀等。泵启动前，先使泵内充满被输送的流体，启动后，泵的叶轮高速旋转，流体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向叶轮边沿，当甩出的液体进入泵壳后，流体的流速逐渐下降，大部分动能转变为静压能，液体即从排出口排出。当液体从叶轮中心被抛出时，叶轮中心形成了低压，液体就源源不断地被吸入泵内，以补充被排出的液体。5强化传热过程的目的是充分利用热源，

5、提高传热速率。主要途径有三 （1）增大传热面积A （2）增大平均温度差 （3）增大传热系数K 增加湍流程度、减小对流传热的热阻、提高h值。尽量选择h大的流体给热状态。例如，有相变的蒸气冷凝维持在滴状冷凝状态等。提高、降低. 6管式反应器为管式反应器，长径比较大，特点是进入反应器的物料之间完全无混合，在垂直于流动方向的任一载面上，物料的参数均匀相等，物料连续稳定流入反应器，在器内停留的时间相同。全混流反应器是一个釜式，长径比接近于1，内有搅拌器。器内物料参数处处均匀，且都等于流出物料的参数，物料质点在器中停留时间各不相同。物料连续稳定流入反应器，物料瞬间达到完全混合。7物质以扩散方式从一处转移到

6、另一处的过程，称为传质过程。仅在一相中发生的物质传递是单相传质，通过相界面的物质传递为相间传质。它广泛运用于混合物的分离操作，提纯气体，除去气体中的杂质；制取气体产物，环保，分离气体等。8间壁式换热器。间壁式换热器中，热量自热流体传给冷流体的过程包括三个步骤：热流体将热量传到壁面一侧；热量通过固体壁面的热传导；壁面的另一侧将热量传给冷流体。总传热速率与分传热速率相等，总传热阻力等于各分层之和。9二次分离氨，压缩前放驰放气，循环操作。10 流体的种类和性质 流体的流动形态 滞流、过渡流或湍流时h各不相同。 流体的对流状态 强制对流较自然对流时h为大。传热壁面的形状、排列方式和尺寸11塔设备分为填

7、料塔与板式塔两大类。填料塔操作时，液体经塔顶的液体分布器分散后沿填料表面流下而润湿填料，气体从塔底进入，通过填料间的空隙与液体逆向接触，在填料表面进行传质，气、液两相的组成沿塔高连续地变化。板式塔里面沿塔高装有若干块水平塔板。液体靠重力作用自上而下逐板流向塔底，在各块塔板的板面上形成流动的液层；气体则在压差推动下经塔板上的开孔由下而上穿过塔板上液层最后由塔顶排出气、液两相的组成沿塔高阶梯变化。12中试的任务为：检验和确定系统的连续运转条件、操作范围及可靠性；在操作条件下，考察设备的选型及材料的性能；观察运转过程中杂质等微量组分对过程的影响；提供足够数量的产品和副产物，以供加工和应用方面的研究；

8、验证所采用分析方法和控制仪表的可行性与分析系统的可靠性；研究和探讨解决“三废”的方法。五 计算题1解：在两截面间列柏努利方程式：Z1+ u12/(2 g)+p1/(g) =Z2+u22/(2g)+p2/(g)+ hf Z1=0，Z2=0.4m, p2=2.2×105Pa, p1=-2.5×104Pa u14(503 600)(0.12)20.97 m·s-1 u2=u1(d1/d2)2=1.4 m·s-1 hf 0忽略不计 H=0.4+(2.2×105+2.5×104)(1000×9.81) + (1.42 - 0.972)

9、(2×9.81) 25.4 m 轴功率=电动机输入功率×电动机效率=5.5×0.95=5.23kW效率=Ne/Na=HqVg/Na=0.66 2解：并流传热时 t112020100 t2706010 tm39.1 逆流传热时 t11206060 t2702050tm54.9 3解：水的体积流量为 m3·s-1 管径为 m 雷诺数为 4解：进塔气体中二氧化硫浓度 出塔气体中二氧化硫浓度 kmol·h-1 由亨利定律可知 kmol·h-1=2.144 kmol·s-1=38.59 kg·s-1 5解：由总传热方程得 平均温度差 空气的对流给热系数约等于总传热系数 t2=74.7 6解：已知 F=5000kg/h wF=20% wD=95% wW=1% 根据全塔物料衡算 F = D + W F wF = D wD + W wW 500