化工试卷B卷答案.doc

1、一 填空题1、减小，升高2、压差，截面3、假设有一层厚度为的静止流体膜所具有的热阻，恰好和拟考查的对流传热过程的热阻相当，则该静止流体膜称之为传热的“有效膜”4、在物质传递过程中，某组分A在单位时间内通过单位面积传递的物质总量，称为A物质的传质通量。5、大于，小于6、气相一侧7、常压蒸馏、减压蒸馏和加压蒸馏8、饱和蒸汽压9、应有一种高选择性和高透过率的膜；膜两侧的操作压强必须高于溶液的渗透压10、串联级数N11、脉冲输入法，阶梯输入法12、数学期望，方差二 简答题1、答：假设塔顶冷凝器为全凝器，泡点回流，塔釜为间接蒸汽加热，进料为泡点进料。因塔顶采用全凝器，即y1=xD而离开第1块塔板的x1与

2、y1满足平衡关系，因此x1可由汽液相平衡方程求得。即。第2块塔板上升的蒸汽组成y2与第1块塔板下降的液体组成x1满足精馏段操作线方程，即。 同理，交替使用相平衡方程和精馏段操作线方程，直至计算到xnxq(即精馏段与提馏段操作线的交点)后，再改用相平衡方程和提馏段操作线方程计算提馏段塔板组成，至xwxw为止。2、答：、反应器内的浓度和温度均均一致，并且等于出口处的物料浓度和温度。 、物料粒子的停留时间参差不齐，有一个典型分布。3、热传导又称导热。是指热量从物体的高温部分向同一物体的低温部分、或者从一个高温物体向一个与它直接接触的低温物体传热的过程。是依靠分子、原子、离子、自由电子等微观粒子的热运

3、动来实现热量传递称为热传导。对流传热依靠流体的宏观位移，将热量由一处带到另一处的传递现象。对流传热是由于流体内部个部分质点发生宏观运动和混合而引起的热量传递，因而对流传热只能发生在流体内部。辐射传热：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。4、超临界流体(supercritical fluid，简称SCF)可用临界温度和临界压力的形式来定义。气、液两相呈平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。高于 临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时，气、液两相性质非常接近。只要应用于萃取方面。三 计算题1. 解：按静力学原理，同一种静止流体

4、的连通器内、同一水平面上的压强相等，故有 p1=p2，p3=p4，p5=p6对水平面1-2而言，p2=p1，即 p2=pa+ig（z0z1）对水平面3-4而言， p3=p4= p2g（z4z2）对水平面5-6有 p6=p4+ig（z4z5）锅炉蒸汽压强 p=p6g（z7z6） p=pa+ig（z0z1）+ig（z4z5）g（z4z2）g（z7z6）则蒸汽的表压为 ppa=ig（z0z1+ z4z5）g（z4z2+z7z6） =136009.81(2.10.9+2.00.7)10009.81 (2.00.9+2.50.7) =3.05105Pa=305kPa2. 解：加保温层前单位面积炉壁的热损

5、失为此时为双层平壁的热传导，其导热速率方程为： W/m2加保温层后单位面积炉壁的热损失为此时为三层平壁的热传导，其导热速率方程为： 故加保温层后热损失比原来减少的百分数为： 3. 解：因为物系的气液平衡关系服从亨利定律，故可由式求KG KG=3.08910-6kmol/（m2skPa）由计算结果可见 KGkG此物系中氨极易溶于水，溶解度甚大，属“气膜控制”系统，吸收总阻力几乎全部集中于气膜，所以吸收总系数与气膜吸收分系数极为接近。依题意此系统为低浓度气体的吸收，KY可计算。 根据求KL kmol/（m2s） 同理，对于低浓度气体的吸收，可用式求KX KX=KLc由于溶液浓度极稀，c可按纯溶剂水

6、来计算。 kmol/m3 KX=KLc=2.0810-655.6=1.1610-4kmol/（m2s）4. 解：本题为操作型计算，NOG宜用脱吸因数法求算。原工况下： 其中 因X2=0 则：故 气相总传质单元高度为： 新工况（即新型填料）下： 则 即新型填料的体积传质系数为原填料的1.38倍。5. 解：(1)苯的分子量为78；甲苯的分子量为92。进料组成 釜残液组成 原料液的平均分子量 MF=0.4478+0.5692=85.8原料液流量 qn,F=15000/85.8=175.0kmol/h 依题意知 qn,DxD/qn,FxF=0.971 （a）所以 qn,DxD=0.9711750.44

7、 （b）全塔物料衡算 qn,D+qn,W=qn,F=175 qn,DxD+qn,WxW=qn,FxF 或 qn,DxD+0.0235qn,W=1750.44 （c）联立式a，b，c，解得qn,D=80.0 kmol/h qn,W=95.0 kmol/h xD=0.935（2） xw=0.0235 qn,W=95kmol/h qn,F=175kmol/h qn,D=80kmol/h而 qn,L=Rqn,D=2.080=160kmol/h因泡点进料，故 将以上数值代入提馏段操作线方程式 或 该操作线的斜率为1.4，在y轴上的截距为0.0093。由计算结果可看出，本题提馏段操作线的截距值是很小的，一般情况下也是如此。