化工原理设计试题及答案

化工原理设计试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.流体在圆形直管中作层流流动时，其管中心最大流速umax与平均流速u的关系为（）A.umax=uB.umax=2uC.umax=3uD.umax=4u2.离心泵的扬程是指（）A.液体的升扬高度B.1kg液体经泵后获得的能量C.1N液体经泵后获得的能量D.泵的吸液高度3.下列哪种情况不属于过滤操作（）A.用砂滤器除去水中的悬浮颗粒B.用离心机分离固液混合物C.用微孔滤膜过滤细菌D.用板框压滤机过滤悬浮液4.对流传热系数关联式中普朗特数Pr反映的是（）A.流体物性对传热的影响B.流动状态对传热的影响C.自然对流对传热的影响D.几何因素对传热的影响5.精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n、n+1层塔板，其气相组成关系为（）A.yn-1>yn>yn+1B.yn-1<yn<yn+1C.yn-1=yn=yn+1D.不确定6.吸收操作中，增加吸收剂用量，操作线的斜率（）A.增大B.减小C.不变D.无法判断7.以下哪种干燥过程不属于对流干燥（）A.气流干燥B.流化床干燥C.真空干燥D.喷雾干燥8.板式塔中操作弹性最大的是（）A.泡罩塔B.筛板塔C.浮阀塔D.舌形塔9.萃取操作中，选择性系数β与精馏操作中的（）相当。A.挥发度B.相对挥发度C.精馏系数D.吸收系数10.蒸发操作中，加热蒸汽的温度与溶液沸点的差值称为（）A.传热温度差B.有效温度差C.温差损失D.加热温差二、多项选择题（每题2分，共20分）1.以下属于流体输送机械的有（）A.离心泵B.往复泵C.压缩机D.真空泵2.影响过滤速率的因素有（）A.过滤压力差B.过滤面积C.滤饼厚度D.滤液粘度3.提高对流传热系数的方法有（）A.提高流体流速B.增大管径C.采用短管D.改变流体物性4.精馏操作中，回流比的大小会影响（）A.塔板数B.塔顶产品质量C.塔釜产品质量D.加热蒸汽用量5.吸收过程中，吸收剂的选择应考虑（）A.溶解度B.选择性C.挥发度D.粘度6.干燥过程中，干燥介质的状态参数有（）A.温度B.湿度C.相对湿度D.焓7.板式塔的不正常操作现象包括（）A.液泛B.漏液C.雾沫夹带D.气泡夹带8.萃取操作中，萃取剂的选择原则有（）A.选择性好B.与原溶剂互溶度小C.易于回收D.价格低廉9.蒸发操作中的温差损失主要包括（）A.溶液沸点升高B.液柱静压强引起的温度差损失C.管道阻力引起的温度差损失D.加热蒸汽温度波动引起的损失10.以下关于传热基本方式的说法正确的有（）A.热传导是依靠分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞传递热量B.对流传热是流体各部分之间发生相对位移而引起的热量传递C.热辐射是通过电磁波传递热量D.三种传热方式在实际中总是同时存在三、判断题（每题2分，共20分）1.流体在管内作湍流流动时，其摩擦系数仅与雷诺数有关。（）2.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，会发生气蚀现象。（）3.过滤速率与过滤面积成正比。（）4.对流传热系数与流体的导热系数无关。（）5.精馏塔的全回流操作时，所需理论板数最少。（）6.吸收过程中，吸收质在气相中的分压大于其在液相中的平衡分压时，吸收才能进行。（）7.干燥过程中，恒速干燥阶段的干燥速率与物料性质无关。（）8.板式塔的塔板效率总是小于1。（）9.萃取操作中，选择性系数β越大，萃取效果越好。（）10.蒸发操作中，多效蒸发的经济性总是优于单效蒸发。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述离心泵的工作原理。答：离心泵启动前泵壳和吸入管路要充满液体，当叶轮高速旋转时，叶片间的液体随叶轮一起旋转，在离心力作用下被甩向泵壳，液体获得能量从排出管排出。同时，叶轮中心形成低压区，液体在大气压作用下从吸入管进入泵内，如此连续输送。2.简述影响精馏塔操作稳定的因素。答：影响因素有物料平衡，进料量、组成及塔顶塔底采出量要平衡；热量平衡，加热蒸汽和冷却剂用量要合适；回流比，其大小影响分离效果；塔板效率，板效率低影响分离。3.简述吸收操作中液气比的选择原则。答：液气比过小，吸收推动力小，达不到分离要求；液气比过大，吸收剂用量大，操作费用高。应在保证吸收效果前提下，使设备费用和操作费用总和最小来选择。4.简述干燥过程中恒速干燥阶段和降速干燥阶段的特点。答：恒速干燥阶段，干燥速率恒定，物料表面温度为湿球温度，去除非结合水；降速干燥阶段，干燥速率下降，物料温度上升，开始去除结合水。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论如何提高换热器的传热效率。答：可提高传热系数，如提高流体流速、采用翅片管等；增大传热面积，增加管数或采用小直径管；增大平均温差，逆流操作可增大温差。同时要注意防止污垢积累，及时清洗换热器。2.讨论精馏塔操作中回流比的选择对生产的影响。答：回流比大，分离效果好，产品纯度高，但塔板数可减少，设备投资降低，不过能耗大；回流比小，能耗低，但分离效果差，产品纯度可能不达标，塔板数需增加，设备投资增加。要综合考虑经济因素选择。3.讨论吸收过程中吸收剂再生的必要性及方法。答：必要性在于使吸收剂循环使用，降低成本。方法有加热解吸，升高温度降低气体溶解度；减压解吸，降低压力使气体逸出；气提解吸，用惰性气体带走溶质。4.讨论干燥过程中干燥介质的选择依据。答：要考虑干燥介质对物料的适应性，不与物料发生反应；热容量大，能提供足够热量；湿度合适，利于带走水分；来源广泛、价格低廉；还要考虑其安全性和环保性。答案一、单项选择题1.B2.C3.B4.A5.A6.A7.C