化学工程基础试卷答案.doc

一、判断题1、量纲分析法的优点是：虽未减少实验的工作量，但可以建立数学模型，对实验结果进行量化计算。( )答案：错2、当流体充满圆管做定态流动时，单位时间通过任一截面的体积流量相等。( )答案：错3、强化传热过程最有效的途径是增大传热面积。( )答案：错4、液体在管内做强制湍流流动时，如果流动阻力允许，为提高对流传热系数，增大流速的效果比减小管径更为显著。( )答案：对5、沸腾给热和冷凝给热同属于对流传热，因为两者都伴有流体的流动。( )答案：对6、对于逆流操作的填料吸收塔，当气速一定时，增大吸收剂的比用量(即液气比)，则出塔溶液浓度降低，吸收推动力增大。( )答案：对7、选用不同结构的填料时，填料提供的比表面积越大，越有利于吸收，不利于解吸。( )答案：错8、液泛点是填料吸收塔的最佳操作点。吸收操作在此条件下进行时，则吸收速率最大。( )答案：错9、设计时，若R上升，并不意味D下降，操作中也可能有类似情况。( )答案：对10、吸收操作线方程是由物料衡算得出的，因而它与操作条件(压强、温度)、相平衡关系、塔板结构等无关。( )答案：错二、填空题1、处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是 、 、 。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 流量计测量。答案：静止的 连通着的 同一种连续的液体 皮托2、如下图所示，密封容器中盛有的油品，U形管中指示液为水(),、恰好在同一水平面上，、及也在同一高度上，,则各点的_,_,_,_,_。（表压值，均以为单位）答案：0；100；340；300；2003、离心泵特性曲线通常包括_曲线、_曲线和_曲线，这些曲线表示在一定的_下，输送某种特定液体时泵的性能，泵制造厂所提供的特性曲线是用_作为工作介质测定的。答案：扬程：效率；轴功率；转速；清水4、吸收过程物料衡算时的基本假定是:(1) _，(2) _。当进塔混合气中的溶质含量较低(例如小于5%10%)时，通常称为低浓度气体吸收；其特点为：(1) _，(2) _。答案：气相中惰性气体不溶于液相；吸收剂不挥发；G、L为常数；吸收过程是等温的5、某精馏塔的设计任务为：原料F，要求塔顶为，塔底为。设计时若选定的R不变，加料热状态由原来的饱和蒸气加料改为饱和液体加料，则所需的理论板数_，提馏段上升蒸气量_，提馏段下降液体量_，精馏段上升蒸气量V_，精馏段下降液体量L_。(增加，不变，减少)答案：减少；增加；增加；不变；不变6、在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括_、_和_三个阶段。实际操作应控制在_，在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而_。答案：自然对流；核状沸腾；膜状沸腾；核状沸腾；增加7、在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/m2h，气相传质总Ky=1.5kmol/m2h，则该处气液界面上气相浓度yi应为_。平衡关系y=0.5x。答案：0.018、比较温度、压力对亨利系数、溶解度常数及相平衡常数的影响：当温度升高时，亨利系数E_，相平衡常数m_，系数H_。对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数E_，相平衡常数m_，系数H_。答案：增大；增大；增大；不变；减少；不变9、完成一分离任务需要的填料层高度为8m，所用填料的等板高度HETP为0.5m，若改用板式塔，则完成这一分离任务所需的理论塔板数(包括塔釜)为_。答案：1610、当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料层的压力降与塔气速关系线上存在两个转折点，其中下转点称为_，上转点称为_。答案：载点；泛点11、塔板上液体流量愈大，则板上的液面落差愈_，堰上的液层高度愈_，液体在降液管中的停留时间愈_。答案：大；高；短12、进出口温度分别为85和40的热流体对进口温度为20的冷流体进行加热，规定冷流体出口温度不超过40，则必须采用_操作。答案：并流13、列管换热器中，用饱和水蒸气加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近_的温度。答案：水蒸气14、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的将_。答案：不变15、对于气体，温度升高，黏度_。答案：增大16、当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105mmHg。答案：395mmHg三、选择题1、强制对流(无相变)流体的对流传热系数关联式来自_。A、理论方法 B、量纲分析法C、数学模型法 D、量纲分析和实验相结合的方法答案：D2、离心泵的调节阀开大时， A、吸入管路阻力损失不变 B、泵出口的压力减小C、泵入口的真空度减小 D、泵工作点的扬程升高答案： B3、填料塔的吸收面积等于_。A、塔内填料总表面积 B、塔的截面积 C、塔内润湿的填料表面积 D、塔的侧面积答案：C4、操作中的精馏塔，保持F，q，不变，减小，则A、D增大，R减小 B、D不变，R增加C、D减小，R增加 D、D减小，R不变答案： C5、某二元混合物，a=3，全回流条件下xn=0.3，则yn-1=_ _。A、 0.9 B、 0.3 C、 0.854 D、 0.794答案： B 6、将流率为800kmol/h，组成为0.4的二元理想溶液精馏分离。要求塔顶产品组成达到0.7，塔底产品组成不超过0.1，泡点进料，回流比为2.5。要使塔顶采出量达到500kmol/h，_。A、增加塔板数 B、加大回流比 C、改变进料热状态 D、增加进料量答案：D7、定性温度是指A、流体进出口温度平均值 B、膜温C、壁温 D、传热计算准数式中的物理性质取值温度答案：D8、在气体处理量一定时，减小吸收剂用量，则吸收推动力_。A、增大 B、不变 C、减小 D、不确定答案：C9、为了在某固定空间造成充分的自然对流，有下列两种说法：(1)加热器应置于该空间的上部；(2)冷凝器应置于该空间的下部。正确的结论应该是_。A、这两种说法都对 B、这两种说法都不对C、第一种说法对，第二种说法错 D、第一种说法错，第二种说法对答案：B10、精馏过程的操作线为直线，主要基于_。A、塔顶泡点回流 B、恒摩尔流假定 C、理想物系 D、理论板假定答案：B四、计算1、用离心泵20的水从贮槽送到水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按与计算，由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头连接处的压强为98.07103Pa（表压）。试求泵的有效功率。解：选取贮槽水面为基准水平面，亦截面，泵入口处为截面，排水管内侧为截面，如图所示。首先在截面和应用柏努利方程由题意代入方程得 解得u=2.0m/s。然后在截面和截面应用柏努利方程其中代入得流体得质量流量有效功率 2、在逆流换热器中，用初温为20的水将1.25kg/s的液体（比热容为1. 9kJ/ (kg）、密度为850kg/m3），由80冷却到30。换热器的列管直径为25mm 2. 5rnm,水走管方。水侧和液体侧的对流传热系数分别为0. 85kW（m2）和1. 70kW(m2），污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50，试求换热器的传热面积。解：先求总传热系数，因为忽略污垢热阻，则 其中，将上数据代人公式 得=4716W（m2）。 再以临界条件算得 水2050 液体3080 所以 又因为KoSotm =Wccpc (t2 t1）代入数据得 解得So =8.3m2。3、有一吸收塔，塔内装有25mm25mm3mm的拉西环，其比表面积a=204(假设全部润湿)，在20、1atm下操作。空气-丙酮混合气中含有6%(体积分数)的丙酮，混合气量为1400(标准状态)。塔顶喷淋的清水量为3000kg/h，丙酮回收率=98%。平衡关系为y=1.68x(x、y为摩尔分数)。已知塔径D=0.675m，总传质系数。试求：(1)传质单元数；(2)填料层高度H解：先将流量化为摩尔流量 (1) (2)本题前面已求出的，是流量而不是流率，因此需求塔的横截面积A。4、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）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成为多少？（6）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）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成 由操作线方程 得 （6）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 （注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）