化工原理模拟试卷.doc

化工原理期末模拟试卷一 判断题（每题1分,共10分）（ ）1、层流与湍流的本质区别是湍流流速层流流速。 （ ）2、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的2倍。（ ）3、离心泵启动时,为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。（ ）4、离心泵扬程随着流体流量的增大而下降。（ ）5、对流传热包括强制湍流传热和强制层流传热。（ ）6、圆筒壁热传导是传热速率与热通量相等。（ ）7、对某一吸收系统，如果，则为气膜控制; ，则为液膜控制。 （ ）8、加压和降温对吸收操作有利，升温和减压有利于脱吸过程。（ ）9、理论板图解时与下列参数:F，xF，q，R，xD，xW无关。 （ ）10、精馏设计和操作时，若回流比R增加并不意味塔顶产品量D减小。二 单项选择题（每题2分,共16分）（1）孔板流量计的孔流系数C0，当Re增大时，其值 A 总在增大 B 先减小，后保持为定值 C 总在减小 D 不定（2）某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，若流体为层流，则压降Dp为原来的 倍。A 4 B 8 C 16 D 32（3）一定流量的液体在一f252.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数ai=1000W/m2；如流量与物性都不变，改用一f192mm的直管，则其a将变为 。A 1259 B 1496 C 1585 D 1678（4）某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则_ A t1=t2 B t1t2 D 不确定（5）精馏操作时，若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成xD变化为_A 变小 B 变大 C 不变 D 不确定（6）已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则_A t1t2 C t1t2 D t3t1（7）逆流操作的吸收塔，当吸收因素Aa空气）（4）冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变为多少？3（15分）常压下，用煤油从苯蒸汽与空气的混合物中吸收苯，要求吸收率为99%。混合气量为53Kmol/h。入塔气中含苯2%(体积)，入塔煤油中含苯0.02%(摩尔分率)。溶剂用量为最小用量的1.5倍。在操作温度50下，相平衡关系为y=0.36x，总传质系数Kya=0.015Kmol/m3.s。塔径为1.1米。试求所需填料层高度。 4（15分）在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h，含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流。已知a=2.5，取回流比为最小回流比的1.5倍。试求：（1）塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw；（2）最小回流比；（3）精馏段操作线方程；（4）提馏段操作线方程；（5）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数为多少？化工原理期末模拟试卷答案一 判断题（每题1分,共10分）1、 ；2、；3、；4、；5、； 6、； 7、；8、；9、；10、。二 单项选择题（每题2分,共16分）1、B ；2、C；3、D；4、A；5、B； 6、A； 7、B；8、D。三（14分）填空题1、减小、增大；2、混合液中各组分挥发度的差异、 塔顶有液相回流；3、减小，增大； 4、雷诺数、相对粗糙度；5、Pa（N/m2）；6、增大，减小；7、空气 饱和水蒸汽。四计算题（60分）1（15分）解：（1）两槽液面的高度差H 在压力表所在截面2-2与高位槽液面3-3间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，得： 其中， , u3=0, p3=0, p2=2.452105Pa, H2=5m, u2=Vs/A=2.205m/s代入上式得： （2）泵所需的实际功率在贮槽液面0-0与高位槽液面3-3间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： 其中， , u2= u3=0, p2= p3=0, H0=0， H=29.4m代入方程求得： We=298.64J/kg， 故 ， =70%， （3）真空表的读数在贮槽液面0-0与真空表截面1-1间列柏努利方程，有： 其中， , H0=0， u0=0, p0=0, H1=4.8m, u1=2.205m/s代入上式得， 2（15分）解： 使用初期 使用一年后 110 40 110 45 20 38 20（1）空气出口温度题意可得：使用初期 （1） 使用一年后 （2）两式相比（2）/（1），得 则：=59.6（2）总传热系数 方程(2)式/(1)式，得： 故 （3）冷热流体的出口温度一年后 （3） （4）方程（4）式/（3），得： 整理前半式的方程 （5）又因 ， 故 由等比定理 则 整理得， （6）联立（5）和（6），可得： ， （4）冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变为多少？ 则 3（15分） 解： (5分) (2分) (3分) (5分)4（15分）在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h，含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流。已知a=2.5，取回流比为最小回流比的1.5倍。试求：（1）塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw；（2）最小回流比；（3）精馏段操作线方程；（4）提馏段操作线方程；（5）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数为多少？解：（1）塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw； 由 ，得： W=F- D=1000-400=600kmol/h又由物料衡算 得 （2）最小回流比； 泡点进料，q=1, (3) 精馏段操作线方程； (4) 提馏段操作线方程； 则 （5）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数又为多少。饱和蒸气进料， q=0，由 得 因 ， 故