食品化工原理

一、選擇題1.單位體積流體所具有的（ A ）稱為流體的密度。A.質(zhì)量 B.粘度 C.位能 D.動能2.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：( D )。 A.湍流流速層流流速 B.流道截面大的為湍流，截面小的為層流 C. 層流的雷諾數(shù) B. C. D.冷流體 熱流體 水 氣 體水沸騰 水蒸氣冷凝 水 水 水 輕油12.對于脫吸操作，其溶質(zhì)在液體中的實際濃度_B_與氣相平衡的濃度。 A.小于 B.大于 C.等于 D.以上均可能13.在吸收塔某處， 氣相主體濃度y = 0.025，液相主體濃度x = 0.01，氣相傳質(zhì)分系數(shù)ky = 2 kmol.m-2.h-1，氣相總傳質(zhì)系數(shù)Ky = 1.5kmol.m-2.h-1，則該處氣液界面上氣相濃度yi 應(yīng)為_B_，平衡關(guān)系y = 0.5x。 A.0.02 B.0.01 C.0.015 D. 0.00514.在二元混合液中，沸點低的組分稱為（ C ）組分。 A.可揮發(fā) B.不揮發(fā) C.易揮發(fā) D.難揮發(fā) 15.（ A ）是保證精餾過程連續(xù)穩(wěn)定操作的必不可少的條件之一。 A.液相回流 B.進料 C.側(cè)線抽出 D.產(chǎn)品提純。16.在精餾塔中，原料液進入的那層板稱為（ C ）。 A.浮閥板 B.噴射板 C.加料板 D.分離板。 17.在精餾塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）稱為（ B ）。 A.精餾段 B.提餾段 C.進料段；D.混合段。 18.當(dāng)空氣的t=tw=td時，說明空氣的相對濕度（ A ）。 A. =100% ； B. 100% ； C. 100%19.已知濕空氣的下列B參數(shù)，利用H-I圖可以查得其它未知參數(shù)。A .( pv ,H ) B.(td ,t) C.( tw ,tas) D.(I , tW) 20在板式精餾塔設(shè)計中，上升氣體流速過大，不可能產(chǎn)生的后果是（B ）。 A.漏液 B.液泛 C.過量液沫夾帶 D.板效率下降二、填空題1.化工生產(chǎn)中，物料衡算的理論依據(jù)是 質(zhì)量守恒定律 ，熱量衡算的理論基礎(chǔ)是 能量守恒定律 。2.理想流體體積流量一定，有效截面擴大，流速 ，動壓頭 ，靜壓頭 。(增大，減小，不變)3.當(dāng)Re 為已知時，流體在圓形管內(nèi)呈層流時的摩擦系數(shù)=_ _，在管內(nèi)呈湍流時，摩擦系數(shù)與 、_ _有關(guān)。4.液體的粘度隨溫度升高而 減小 ，氣體的粘度隨溫度的升高而 增大 。(增大，減小，不變)5.相對密度7.9，直徑2.5 mm的鋼球，在某粘稠油品（相對密度0.9）中以5mm/s的速度勻速沉降。則該油品的粘度為 4.77Pas 。6.已知q為單位過濾面積所得濾液體積V/A，qe為Ve/A，Ve為過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積(濾液體積為Ve時所形成的濾餅層的阻力等于過濾介質(zhì)的阻力)，在恒壓過濾時，測得t/q=3740q+200 則過濾常數(shù)K = 0. 。7.用氣相濃度y為推動力的傳質(zhì)速率方程有兩種，以傳質(zhì)分系數(shù)表達的速率方程為 NA = ky (y-yi)，以傳質(zhì)總系數(shù)表達的速率方程為_ NA = Ky (y-ye)。8.恒定干燥條件下的干燥速率曲線一般包括 階段和 階段。9.在1atm下，不飽和濕空氣溫度為295K，當(dāng)加熱到325K時，相對濕度 ，露點 。(增高，降低，不變)10.用逐板計算法求理論板層數(shù)時，用一次 相平衡 方程就計算出一層理論板。精餾操作中，當(dāng) q = 0.6 時, 表示進料中的 液相 相含量為60%三、問答題1、分別寫出理想流體和實際流體的伯努利方程式，說明各項單位及物理意義。2、在層流區(qū)溫度升高后，同一固體顆粒在液體和氣體中的沉降速度增大還是減小。.3、強化傳熱的有效途徑有哪些。四、計算題120的空氣在直徑為80mm的水平管流過?，F(xiàn)于管路中接一文丘里管，如本題附圖所示。文丘里管的上游接一水銀U管壓差計，在直徑為20mm的喉頸處接一細管，其下部插入水槽中?？諝饬鬟^文丘里管的能量損失可忽略不計。當(dāng)U管壓差計讀數(shù)R=25mm、h=0.5m時，試求此時空氣的流量為若干m3/h。當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙?01.33103Pa。2有一列管式換熱器，由38根25mm2.5mm的無縫鋼管組成。苯在管內(nèi)流動，由20被加熱至80，苯的流量為8.32kg/s。外殼中通入水蒸氣進行加熱。試求管壁對苯的傳熱系數(shù)。當(dāng)苯的流量提高一倍，傳熱系數(shù)有何變化。苯在平均溫度50下的物性：密度=860kg/m3；比熱容cp=1.80kJ/（kg）；粘度=0.45mPas；導(dǎo)熱系數(shù)=0.14W/（m）。3.用洗油吸收焦?fàn)t氣中的芳烴，含芳烴的洗油經(jīng)解吸后循環(huán)使用。已知洗油流量為7kmol/h，入解吸塔的組成為0.12kmol（芳烴）/kmol（洗油），解吸后的組成不高于0.005kmol（芳烴）/kmol（洗油）。解吸塔的操作壓力為101.325kPa，溫度為120。解吸塔底通入過熱水蒸氣進行解吸，水蒸氣消耗量V/L=1.5（V/L）min。平衡關(guān)系為Y*=3.16X，液相體積傳質(zhì)系數(shù)KXa=30kmol/（m3h）。求解吸塔每小時需要多少水蒸氣？若填料解吸塔的塔徑為0.7m，求填料層高度。4每小時將15000kg含苯40%（質(zhì)量%，下同）和甲苯60%的溶液，在連續(xù)精餾塔中進行分離，要求釜殘液中含苯不高于2%，塔頂餾出液中苯的回收率為97.1%。試求餾出液和釜殘液的流量及組成，以摩爾流量和摩爾分率表示。5采用常壓氣流干燥器干燥某種濕物料。在干燥器內(nèi)，濕空氣以一定的速度吹送物料的同時并對物料進行干燥。已知的操作條件均標(biāo)于附圖中。試求：（1）新鮮空氣消耗量；（2）單位時間內(nèi)預(yù)熱器消耗的熱量，忽略預(yù)熱器的熱損失；選擇題：1、質(zhì)量；2、層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動；3、大于；4、管路特性曲線變了；5、;6、過濾介質(zhì)與濾餅構(gòu)成的過濾層兩邊的壓差；7、沉降面積和能100%除去的最小顆粒的沉降速度；8、 ；9、物性影響；10、這兩種說法都不對；11、；12、大于；13、0.01；14、易揮發(fā)；15、液相回流；16、加料板；17、提餾段；18、=100%；19、(td ,t)；20、填空題：1.化工生產(chǎn)中，物料衡算的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，熱量衡算的理論基礎(chǔ)是 能量守恒定律。2.理想流體體積流量一定，有效截面擴大，流速減小，動壓頭減小，靜壓頭增加。3.當(dāng)Re 為已知時，流體在圓形管內(nèi)呈層流時的摩擦系數(shù)=64/Re，在管內(nèi)呈湍流時，摩擦系數(shù)與Re 、管壁的粗糙度有關(guān)。4.液體的粘度隨溫度升高而減小，氣體的粘度隨溫度的升高而增大。5.相對密度7.9，直徑2.5 mm的鋼球，在某粘稠油品（相對密度0.9）中以5mm/s的速度勻速沉降。則該油品的粘度為4.77Pas。6.已知q為單位過濾面積所得濾液體積V/A，qe為Ve/A，Ve為過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積(濾液體積為Ve時所形成的濾餅層的阻力等于過濾介質(zhì)的阻力)，在恒壓過濾時，測得t/q=3740q+200 則過濾常數(shù)K =0.。7.用氣相濃度y為推動力的傳質(zhì)速率方程有兩種，以傳質(zhì)分系數(shù)表達的速率方程為NA = ky (y-yi)，以傳質(zhì)總系數(shù)表達的速率方程為NA = Ky (y-ye)。8.恒定干燥條件下的干燥速率曲線一般包括 恒速干燥 階段和 降速干燥 階段。10.用逐板計算法求理論板層數(shù)時，用一次 相平衡 方程就計算出一層理論板。精餾操作中，當(dāng) q = 0.6 時, 表示進料中的 液相 相含量為60%問答題：1、分別寫出理想流體和實際流體的伯努利方程式，說明各項單位及物理意義。理想流體: （A）或： = (B) 實際流體：= 式(A)中的前兩項、和的物理意義，分別是單位重量流體具有的比位能、壓能和比勢能；是單位重量流體具有的動能，即比動能和單位動能。三項之和是單位重量流體具有的機械能，稱為總比能或單位總能量。式(B)則表示理想流體的恒定流動，沿同一維流(沿同一流線)。單位重量流體的機械能守恒。伯努利方程又稱為能量方程2、在層流區(qū)溫度升高后，同一固體顆粒在液體和氣體中的沉降速度增大還是減小。沉降速度減慢，因為溫度升高分子之間運動的速度加快了，氣體的流動速度加快了，不利于沉降。3、強化傳熱的有效途徑有哪些。所謂強化傳熱，就是設(shè)法提高傳熱的速率。從傳熱速率方程式Q=KAt中可以看出，提高K、A、t中任何一項都可以強化傳熱，即增大傳熱面積、提高傳熱的溫度差和提高傳熱系數(shù)計算題：1、20的空氣在直徑為80mm的水平管流過?，F(xiàn)于管路中接一文丘里管，如本題附圖所示。文丘里管的上游接一水銀U管壓差計，在直徑為20mm的喉頸處接一細管，其下部插入水槽中?？諝饬鬟^文丘里管的能量損失可忽略不計。當(dāng)U管壓差計讀數(shù)R=25mm、h=0.5m時，試求此時空氣的流量為若干m3/h。當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙?01.33103Pa。解：文丘里管上游測壓口處的壓強為 p1=HggR=136009.810.025 =3335Pa(表壓)喉頸處的壓強為 p2=gh=10009.810.5=4905Pa（表壓）空氣流經(jīng)截面1-1與2-2的壓強變化為 故可按不可壓縮流體來處理。 兩截面間的空氣平均密度為 在截面1-1與2-2之間列柏努利方程式，以管道中心線作基準(zhǔn)水平面。兩截面間無外功加入，即We=0；能量損失可忽略，即=0。據(jù)此，柏努利方程式可寫為 式中 Z1=Z2=0所以 簡化得 （a）據(jù)連續(xù)性方程 u1A1=u2A2得 u2=16u1 （b）以式（b）代入式（a），即（16u1）2=13733解得 u1=7.34m/s空氣的流量為 2、有一列管式換熱器，由38根25mm2.5mm的無縫鋼管組成。苯在管內(nèi)流動，由20被加熱至80，苯的流量為8.32kg/s。外殼中通入水蒸氣進行加熱。試求管壁對苯的傳熱系數(shù)。當(dāng)苯的流量提高一倍，傳熱系數(shù)有何變化。解：苯在平均溫度下的物性可由附錄查得：密度=860kg/m3；比熱容cp=1.80kJ/（kg）；粘度=0.45mPas；導(dǎo)熱系數(shù)=0.14W/（m）。加熱管內(nèi)苯的流速為以上計算表明本題的流動情況符合式4-32的實驗條件，故W/（m2）若忽略定性溫度的變化，當(dāng)苯的流量增加一倍時，給熱系數(shù)為W/（m2）3、用洗油吸收焦?fàn)t氣中的芳烴，含芳烴的洗油經(jīng)解吸后循環(huán)使用。已知洗油流量為7kmol/h，入解吸塔的組成為0.12kmol（芳烴）/kmol（洗油），解吸后的組成不高于0.005kmol（芳烴）/kmol（洗油）。解吸塔的操作壓力為101.325kPa，溫度為120。解吸塔底通入過熱水蒸氣進行解吸，水蒸氣消耗量V/L=1.5（V/L）min。平衡關(guān)系為Y*=3.16X，液相體積傳質(zhì)系數(shù)KXa=30kmol/（m3h）。求解吸塔每小時需要多少水蒸氣？若填料解吸塔的塔徑為0.7m，求填料層高度。解：水蒸氣不含芳烴，故Y2=0；X1=0.12 水蒸氣消耗量為 V=0.455L=0.4557=3.185kmol/h=3.18518=57.3kg/h 用（X2Y2/m）/（X1Y2/m）=0.0417、mV/L=1.44，從圖6-23查得NOL=6.9，與計算值接近。 m填料層高度 Z=HOLNOL=0.3036.84=2.07m4、每小時將15000kg含苯40%（質(zhì)量%，下同）和甲苯60%的溶液，在連續(xù)精餾塔中進行分離，要求釜殘液中含苯不高于2%，塔頂餾出液中苯的回收率為97.1%。試求餾出液和釜殘液的流量及組成，以摩爾流量和摩爾分率表示。解：苯的分子量為78；甲苯的分子量為92。進料組成 釜殘液組成 原料液的平均分子量 MF=0.4478+0.5692=85.8原料液流量 F=15000/85.8=175.0kmol/h 依題意知DxD=FxF=0.971 （a）所以 DxD=0.9711750.44 （b）全塔物料衡算D+W=F=175 DxD+WxW=FxF 或 DxD+0.0235W=1750.44 （c）聯(lián)立式a，b，c，解得D=80.0 kmol/h W=95.0 kmol/h xD=0.935文檔由本人精心搜集和整理，喜歡大家用得上，非常感謝你的瀏覽與下載。凡本廠職工應(yīng)熱愛電廠、熱愛崗位、熱愛本職工作，發(fā)揚“團結(jié)務(wù)實、爭創(chuàng)一流，立足崗位，愛廠