化工原理习题汇总1

本文格式为Word版，下载可任意编辑——化工原理习题汇总11.有一长列管式换热器，管束由管径Φ45mm×2.5mm的不锈钢管组成。用饱和水蒸气在壳程加热管组成。用饱和水蒸气在壳程加热管程空气，已知水蒸气的水流传热系数为10kW/(m2·k)，空气的普朗特数Pr为0.72，雷诺数Re为2.5×104，空气的导热系数为0.04W/(m·k)。管壁及两侧污垢热阻可忽略，热损失也可忽略。试求：（1）空气在管内的对流传热系数；（2）换热器的总传热系数（以管外表面积为基准）。

2.现有一单程列管式换热器，管子尺寸Φ25mm×2.5mm，管长3.0m，共40根，拟用来将1.7×104kg/h的苯从30℃加热到70℃，管外为120℃饱和水蒸气冷凝，水蒸气冷凝的α=104W/(m2·k)。考虑到管内苯侧污垢热阻Rdi=8.33×10-4(m2·k)/W，管内测污垢热阻及热损失忽略不计，试求（1）总传热系数为多少[W/(m2·k)]（以管外表面积为基准），并判断该换热器是否适用？（2）若使用上述换热器，则实际操作时苯的出口温度为多少？已知：管材的热导率λ45W/(m·k)；操作过程中苯的物性参数不变：ρ=900kg/m3，μ=0.47×10-3Pa·S，Cp=1.80kJ/(kg·℃)，λ=0.14W/(m·℃)。

3.在总压为101.3kPa，温度为30℃的条件下在逆流操作的填料塔中，用清水吸收焦炉气中的氨。氨的组成为0.0155（摩尔比），焦炉气的处理量为5000m3/h（标准），氨的回收率为96%，吸收剂用量为最小用量的1.55倍，操作的空塔气速为1.2m/s，气液平衡关系为Y=1.2X。试计算：（1）填料塔直径；（2）气相总传质单元数。

4.有一填料塔，在28℃及101.3kPa，用清水吸收200m3/h氨，空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均为摩尔%）。填料塔直径为0.8m，填料层体积为3m3，平衡关系为Y=1.4X，已知Kya=38.5kmol/h。若出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时，该塔能否使用？（注：在此条件下不会发生液泛）。

5.将含24%（摩尔分数，下同）易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。要求馏出液含95%易挥发组分，釜液含3%易挥发组分。送入冷凝器的蒸汽量为850kmol/h，流入精馏塔的回流液为670kmol/h，试求：1.每小时能获得多少kmol/h的馏出液？多少kmol/h的釜液？2.回流比R为多少？3.精馏段操作线方程？

6.在常压连续精馏塔中分开两组分理想溶液，物系的平均相对挥发度为2.0，馏出液组成为0.94（摩尔分数，下同），釜残液组成为0.04，釜残液流量为150kmol/h。回流比为最小回流比的1.2倍，且已知进料方程为y=6x-1.5。试求：（1）原料液流量和馏出液流量；（2）精馏段操作线方程。

7.精馏塔中再沸器的功能是提供。工业生产中在精馏塔内将屡屡部分气化过程和屡屡过程有机结合起来而实现操作的，而是精馏与普通精馏的本质区别。

1.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数与雷诺数Re的n次方成正比，其中n的值为（）

(A)0,4(B)0.8(C)1.5(D)1.8

2.一套管换热器采用逆流操作，热流体的进、出口温度分别为350K，300K，冷流体的进出口温度分别为250K，300K，此时的对数平均温度差为（）(A)30℃(B)40℃(C)45℃(D)50℃

3.套管换热器，热流体进口，出口温度分别为100℃和60℃，冷流体进口温度为30℃，且已知qm1Cp1=qm2Cp2，则△tm（）

(A)30℃(B)0℃(C)70℃(D)不确定

4.套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气以20℃被加热到50℃，则管壁温度应接近于（）

(A)35℃(B)70℃(C)90℃(D)120℃

5.逆流操作套管换热器，要求保持T1、T2、qm1不变，今因t1升高，可采用提高qm2的方法，其结果是（）

(A)Q不变，△tm不变(B)Q不变，K增加，△tm减小(C)Q增加，△tm减小(D)Q不变，K增加，△tm不确定6.对吸收操作有利的条件是（）

(A)操作温度高，压强高(B)操作温度低，压强高(C)操作温度高，压强低(D)操作温度低，压强低7.气体中的扩散系数DAB与温度T的关系为（）

(A)DAB∝T(B)DAB∝T0.5(C)DAB∝T-0.5(D)DAB∝T1.5

8.氨水的气液平衡关系符合亨利定律，其相平衡常数0.75，若氨水的摩尔分数为0.025，则与之平衡的气相摩尔比（）

(A)0.0256(B)0.0188(C)0.0185(D)0.01929.在以下吸收过程中，属于气膜控制的过程是（）

(A)水吸收氢(B)水吸收H2S(C)水吸收氨(D)水吸收氧10.推动力（Y-Y*）所对应的吸收系数是（）(A)KG(B)kG(C)KY(D)ky

11.在以下4种进料热状况中，q值最大的是（）

(A)过冷液体(B)饱和液体(C)气液混