最新化工基础习题总结没答案文档格式.docx

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9.生产中用水蒸气对夹套式反应釜中的物料加热时，水蒸气进口应在夹套_______部，而冷凝水则由其_______部排出；

当用冷却水冷却时，冷却水进口应在夹套_______部，而冷却水出口应在夹套_______部。

10.平壁炉炉膛温度为1300K，炉壁由内向外由耐火砖，保温砖和装饰层组成，保温砖外侧温度为353K，装饰层外侧温度为333K。

若在保温砖与装饰层之间再加一层保温材料，则温度变化情况为：

保温砖外侧温度________；

装饰层外侧温度________。

（填写：

升高、降低、不变或无法确定）

11.当一侧有相变时，并流和逆流的对数平均温差________。

A.相同B.并流的大于逆流

C.不好判断D.逆流大于并流

12.有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。

在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最底应采用的流程为_______。

13.　　Ａ.气体走管外，气体并联逆流操作；

14.　　Ｂ.气体走管内，气体并联逆流操作；

15.　　Ｃ.气体走管内，气体串联逆流操作；

16.　　Ｄ.气体走管外，气体串联逆流操作。

13.穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为Δt1=40℃，Δt2=35℃，Δt3=5℃，则第一层热阻与第二、三层热阻的关系为_______。

A.R1>

（R2+R3）B.R1=R2+R3

C.R1<

R2+R3D.不确定

14.物质导热系数的顺序是_______。

A.金属＞一般固体＞液体＞气体；

B.金属＞液体＞一般固体＞气体；

C.金属＞气体＞液体＞一般固体；

D.金属＞液体＞气体＞一般固体。

15.某套管换热器由Ø

108×

4mm和Ø

55×

2.5mm钢管组成，流体在环隙

间流动，其当量直径为_______mm。

A.53B.45C.50D.58

16.列管式换热器温度补偿的方法有_________、_________、_________。

17.可以在壳体里设置_________来提高壳成流体的湍动程度。

18.下列流体适合走管程的有_________，适合走壳程的有_________。

A.不洁净B.高压

C.有腐蚀D.蒸汽

二、计算题

1.一列管式换热器，管径为ø

25mm⨯2.5mm，传热面积为10m2（按管外径计）。

今拟用于使80oC的饱和苯蒸汽冷凝、冷却到50oC。

苯走管外，流量为1.25kg/s；

冷却水走管内与苯逆流，流量为6kg/s，进口温度为10oC。

现已估算出苯冷凝、冷却时的对流传热系数分别为1600W/（m2·

K）、850W/（m2·

K）；

水的对流传热系数为2500W/（m2·

K）。

忽略管两侧污垢热阻和管壁热阻。

已知水、苯（液体）的比热容分别为4.18⨯103J/（Kg·

K）、1.76⨯103J/（Kg·

苯蒸汽在80oC的冷凝潜热为395⨯103J/Kg。

问此换热器是否适用？

例1：

如图所示，某一φ60mm×

3mm的铝复合管，其导热系数为45W/（m·

K），外包一层厚30mm石棉后，又包一层30mm软木。

石棉和软木的导热系数分别为0.16W/（m·

K）和0.04W/（m·

试求：

1）若已知管内壁温度为-105℃，软木外侧温度为5℃，则每米管长所损失的冷量为多少？

2）若将两层保温材料互换，互换后假设石棉外侧的温度仍为5℃，则此时每米管长上所损失的冷量为多少？

3）以1）为前提，两层保温材料互换后，石棉外侧的实际温度为多少？

此时损失的冷量又如何？

设互换前后空气与保温材料之间的对流传热系数不变，并设大气温度t5为20℃。

例2：

在一钢制套管式换热器中，用冷却水将1kg/s的苯有65℃冷却至15℃，冷却水在φ25mm×

2.5mm的内管中逆流流动，其进出口温度为10℃和45℃。

已知苯和水的对流传热系数分别为0.82×

103W/（m2·

K），在定性温度下水和苯的比热容分别为4.18×

103J/（m·

K）和1.88×

K），钢材导热系数为45W/（m·

K），又两侧的污垢热阻可忽略不计。

试求1）冷却水消耗量；

2）所需的总管长。

第六章气体的吸收

在常压逆流操作的填料塔中用清水吸收空气中某溶质，进塔气体中溶质的含量为8%（体积分率），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：

1）水溶液的出塔浓度；

2）若气相总传质单元高度为0.8m，现有一填料层高度为9m的塔，问该塔是否适用？

第七章液体的精馏

1.某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275，则该塔的操作回流比R为　　　，馏出液的摩尔分率为　　　。

2.对于精馏操作，若在F、xf、q、D不变的条件下，加大回流比R，假设全塔效率不变，则xD将　　，xW将　　。

（增加、减小、基本不变、不能确定）

3.在常压逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质A。

已知进塔的气相组成Y1为0.04（摩尔比），液气比L/V为1.20，气液平衡关系为Y*＝1.5X，则组分A的吸收率最大可达　　。

4.在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的液相传质单元数NOL将_______，而气相总传质单元数ＮOG将_______。

5.恒摩尔流假定成立的主要条件是。

6.精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n、n+1层塔板，其汽相组成关系为（）。

7.当回流从全回流逐渐减小时，精馏段操作线向平衡线靠近。

为达到给定的分离要求，所需的理论板数（）。

8.A逐渐减少B逐渐增多C不变

9.精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使（　　）。

A平衡线发生变化B平衡线和q线变化

C操作线与q线变化D平衡线和操作线变化

10.下述说法中错误的是（）。

A溶解度系数H值很大，为易溶气体；

B享利系数E值很大，为难溶气体；

C亨利系数E值很大，为易溶气体；

D平衡常数m值很大，为难溶气体；

11.在气体混合物与某液体系统的Y-X图中，操作线在平衡线下方时，说明该过程为（）。

A吸收B解吸C平衡

12.关于双膜理论的描述，错误的是（）。

A气液两相接触时，有稳定相界面，且界面处气液两相达平衡；

B相界面两侧各有一停滞膜，膜内的传质方式为涡流扩散；

C传质阻力全部集中在停滞膜内，膜外传质阻力为零。

13.恒沸精馏与萃取精馏主要针对________的物系，采取加入第三组分的办法以改变原物系的________。

14..精馏设计中，当进料为气液混合物，且气液摩尔比为2:

3，则进料热状态参数q值等于。

15.操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（Ｆ，xF，q）仍保持不变，则R_____，xD_____，xw_____，L′/V′_____。

16.对于难溶气体，吸收时属于控制的吸收，强化吸收的手段是。

17.17.在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将，操作线将平衡线。

18..通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确（）。

A.回收率趋向最高B.吸收推动力趋向最大

C.操作最为经济D.填料层高度趋向无穷大

19..在一逆流吸收塔中，吸收剂温度降低，其它条件不变，此时塔顶气体出口浓度出塔溶液组成。

20.试填写下表

1、某填料塔在常压及293K下，用清水吸收某混合气体中的SO2，处理气量为1m3/s，其中含SO29%（体积百分数）。

要求SO2的吸收率为95%，吸收用的液气比为最小液气比的1.2倍。

求：

（1）出塔液体浓度；

（2）气相传质单元数。

已知常压、293K下，SO2的气液平衡数据：

2、在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。

原料液组成为0.5（摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料。

馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05。

操作回流比为最小回流比的2倍。

操作条件下平均相对挥发度为3。

（1）提馏段操作线方程；

（2）离开第2层理论板（从塔顶往下计）的气相组成y2。

3、在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。

物系的平均相对挥发度为3.0。

塔顶采用全凝器。

实验测得塔顶第一层塔板的单板效率ηL=0.6，且已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，试求离开塔顶第二层板的上升蒸汽组成。

计算目的：

y2

分析：

1）y2和x1是操作线关系，且无论理论板还是实际板，操作线关系都不能变，因为它反映的是物料守恒。

2）需要先计算x1（实际板的）。

解题思路：

出发点：

1）理论板，即板上气液充分接触，如本例题中的y1和x1达到气液平衡，且温度相等。

以下为了讨论方便，把理论板的x1标记为x1*，表明是和y1达到平衡的气相组成，即由y1得到x1*。

2）y1=x0=xD。

3）由单板效率ηL定义得到x1。

具体解题步骤：

1）

2）

3）

4）