化工原理2010考试题

宝鸡文理学院试题课程名称化工原理试卷类别B适用时间2010.1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，1×24=24分〕1.某精馏塔顶操作压强须维持在，假设当地气压计的读数为〔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，假设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相对挥发度=，平衡时液相组成为、，则，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ф为60%，且40℃下水的饱和蒸汽压为，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，假设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表达在单元操作中，而一组分在另一停滞组分的扩散表达在单元操作中。二、选择题〔每题2分，2×10=20分〕1．滞流和湍流的本质区别是〔〕。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.下述说法中正确的选项是〔〕。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.C.；B.D.；4.关于辐射传热，下述几种说法中错误的选项是〔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；B2倍；C7.在精馏塔的图解计算中，假设进料热状况变化，将使〔〕。A.平衡线发生变化B.操作线与q线变化倍；D1/2倍；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A<1,且填料层为无限高时，则气液平衡出现在〔〕。A．塔顶B.塔上部C.塔底D.塔下部9.当空气的相对湿度φ=60%时，则其三个温度t、tw、td之间的关系为〔〕。A.t=tw=tdB.t>tw>tdC.t<tw<tdD.t>tw=td10.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.℃B.℃C.℃D.℃三、简答题〔每题4分，4×4=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〔每题10分，10×4=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此题附图所示。输水管直径为ф76×3mm，排水管出口喷头连接处的压强为6.15×104Pa〔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η=65%。宝鸡文理学院试题课程名称化工原理试卷类别B适用时间.17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φ38×3mm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2.6×10－4m2·℃/w，管壁导热系数λ＝46.5w/(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：3CP/KJ/(Kg.℃)λ/W(m.℃)盐水热水12009883.在常压连续精馏塔中别离苯-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。假设要求馏出液组成为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3/s，空塔气速为/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，试求所的平均值为kmol/〔m3·s〕，操作条件下的气液平衡关系为气相体积总吸收系数需填料层高度。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试卷类别B适用时间2010.1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，1×24=24分〕〕1.93.52.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。3．11/214．雾沫夹带线液泛线5．6.增大增加7.8.两相区；均相区；两相区9.不变增大不变10.精馏吸收二、选择题〔每题2分，2×10=20分〕1.D2.B3.D4.A5.B6.B7.B8.C9.B10.B三、简答题〔每题4分，4×4=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①各组分的摩尔气化热相等②交换的显热可以忽略③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。有时为防止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：①平均传热温度差，△t逆>△t并;②流体的进出口温度,并流时T2>t2，逆流时T2>t1，T2可能大于t2，时T2也可能小于t2，③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〔每题10分，10×4=40分〕1.解：取贮液池的水面为1—1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试卷类别B适用时间2010.1适用专业、年级、班2007级应用化学、化工及材