南京理工大學化工原理試卷

1、化工原理（上）試卷填空題（每空1分，共20分）用管子從高位槽放水，當管徑增大一倍，則水的流量為原流量的 倍。（假定槽內(nèi)高度、管長、局部阻力及摩擦系數(shù)均不變）在管道任意截面液體質(zhì)點的速度沿管徑而變，管壁處的速度為 ，管中心速度在流動系統(tǒng)中，若截面上液體壓強、密度、流速等僅隨改變，不隨 改變，稱為穩(wěn)定流動。離心泵啟動步驟為；常用 調(diào)節(jié)流量；往復泵常用調(diào)節(jié)流量。用離心泵向鍋爐供水，若鍋爐中的壓力突然升高，則泵提供的流量，揚程。牛頓冷卻定律的表達式為，給熱系數(shù)（或?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)）a的單位是。在列管式換熱器中，用飽和蒸氣加熱空氣，此時傳熱管的壁溫接近流體的溫度，總傳熱系數(shù)K接近流體的對流傳熱系數(shù)。若降塵室

2、的高度增加，則沉降時間，生產(chǎn)能力。當微粒在介質(zhì)中作自由沉降時，若顆粒沉降的Rep相同，球形度越大的微粒，介質(zhì)阻力系數(shù)越。球形顆粒的球形度為。工業(yè)上常用過濾方式有 和濾餅過濾；懸浮液中加入助濾劑進行過濾的目的是二簡答題（每題5分，共20分）簡述流體阻力實驗測 i 曲線的基本方法和原理。何謂離心泵的“氣蝕”現(xiàn)象，對泵的操作有何危害?應如何防止？為什么工業(yè)上氣體的除塵（在沉降室進行，R Ar2,則通過兩層傳熱量。對于通風機，習慣上將壓頭表示 ，其國際制單位為，所以風機的壓頭稱為。在濾餅過濾中真正有效的過濾介質(zhì)是，深層過濾中固體顆粒沉積 于。壓強有絕對壓強、表壓強和真空度三種表示方式，其中絕對壓強是以

3、基準測得的壓強，表壓或真空度則是以 為基準測得的壓強。板框過濾機過濾面積為0.3m2，在表壓150 kPa恒壓下過濾某種懸浮液。5h后得濾液 100m3，過濾介質(zhì)阻力可忽略。如過濾面積加倍其它情況不變可得濾液；若過濾 5h后再用8m3與濾液性質(zhì)相近的水洗滌濾餅，需洗滌時間；當表壓加倍，濾餅壓 縮指數(shù)為0.4時，5h后得濾液。用常壓水蒸氣冷凝來加熱空氣，空氣平均溫度為20C，則壁溫約為。問答題（每題5分，共20分）如圖，有一敞口高位槽，由管線與密閉的低位水槽相連接，在什么條件下，水由高位槽 向低位槽流動？為什么？問答題1附圖什么是汽蝕現(xiàn)象？汽蝕現(xiàn)象對泵有那些危害？用一板框壓濾機恒壓過濾某懸浮液，

4、若濾漿的固含量降低（假設比阻不變）,則濾餅充滿濾 框所需時間將如何變化（濾餅阻力可以忽略）？試分析之。傳熱過程中冷熱流體有幾種接觸方式？分別舉一實習見過的或你熟悉的換熱設備。計算題（60分）1. （10分）水在下圖管道中流動，dA=50mm, B=100mm，從A流向B的擴大阻力為Z心2/2，從 B流向A的縮小阻力為Z 2uA2/2,可取Z尸0.56, Z 2=0.42。壓差計指示液為汞。當水由A流向B, 已知K=0.055m，求水流量。若維持此水流量不變，水由B流向A,則R2等于多少？A二-B計算題1附圖2. （20分）如圖的輸水系統(tǒng)。已知管內(nèi)徑d=50mm,在閥門全開時輸送系統(tǒng)的N（L+L

5、e）=50m,摩擦 系數(shù)可取入=0.03,泵的特性曲線在流量為6m3/h至15m3/h范圍內(nèi)可用下式描述：HQ 0.8，此處H為泵的揚程m，Q為泵的流量（m3/h），問：如要求流量為10m3/h，單位質(zhì)量的水 所需外加功為多少?單位重量的水所需外加功為多少？此泵能否完成任務？如要求輸送量減至 8m3/h（通過關小閥門來達到），泵的軸功率減少百分之幾?（設泵的效率變化忽略不計）計算題2附圖（10分）在底面積A = 40m2的除塵室內(nèi)回收含塵氣體中的球形固體顆粒。含塵氣體流量為 3600m3/h（操作條件下體積），氣體密度P =1.06kg/m3，黏度U=0.02cP，塵粒密度P s= 3000k

6、g/m3。 試計算理論上能完全除去的最小顆粒直徑。（20分）100C的水蒸氣在管殼式換熱器的管外冷凝，冷凝潛熱為2258.4kJ/kg，總傳熱系數(shù) 為2039W/（m2-C），傳熱面積為12.75m2，15C的冷卻水以2.25X105kg/h的流量流進管內(nèi)，水的 比熱為4.187kJ/（kg-oC），求冷水的出口溫度和水蒸氣冷凝量?；ぴ恚ㄉ希┰嚲砣羁疹}（19分）流體在等徑管中作穩(wěn)定流動，流體流動時產(chǎn)生阻力的根本原因是，流體的流速沿管長。流體在圓形管道中作層流流動，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來白倍；如果只將管徑增加一倍，流速不變，則阻力損失為原來的倍。水由敞口恒液位的高位槽通過一

7、管道流向壓力恒定的反應器，當管道上的閥門開度減小后， 水的流量將，摩擦系數(shù)，管道總阻力損 。若被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓 ，流量，效率，軸功率 o某有機溶液在長為L、直徑為108X10mm的鋼管中強制湍流，g310W/（m2K），若體積流 量不變，改用0152X 10mm的鋼管代替原鋼管，流動仍為湍流（兩種情況下L / d均大于60）, 此時 a=W/（m2-K） o在列管式換熱器中，用飽和蒸氣加熱空氣，此時傳熱管的壁溫接近流體的溫度，總傳熱系數(shù)K接近流體的對流給熱系數(shù)。厚度不同的三種材料構成三層平壁，各層接觸良好，已知b*b3，導熱系數(shù)A1A2A3o在穩(wěn)定傳熱過程中，各層的熱阻R R

8、2R3，各層導熱速率ZQ2Q3。某板框壓濾機的框的尺寸為：長X寬X厚=810X810X25 mm，若該機有10塊框，其過濾面積約為 m2。為了提高降塵室的生產(chǎn)能力，可采取措施。一降塵室長8m，中間裝有14塊隔板，板間距為0.1m。最小顆粒沉降速度為0.02 m/s，欲將最小直徑的顆粒全部沉降下來，則含塵氣體的最大流速不能超過 m/s。選擇題（16分）圖中所表示R值的大小反映。A. A、B兩截面間壓差值B. A-B截面間流動阻力損失C. A、B兩截面間動壓頭變化 D.突然擴大或突然縮小流動損失,I A|A| I &RLr選擇題1附圖流體在管內(nèi)流動時，層流底層的厚度隨流速的增加而（）oA. 變小

9、B. 變大C. 不變水在一等徑的垂直管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)流動，其流速（）oA.會越流越快 B.會越流越慢 C.不變離心泵常用（ ）調(diào)節(jié)流量，往復泵常用（）調(diào)節(jié)流量。A,出口閥B,進口閥C,旁路閥工業(yè)采用翅片狀的暖氣管代替圓鋼管，其目的是（）。A.增加熱阻，減少熱量損失；B.節(jié)約鋼材、增強美觀；C.增加傳熱面積，提高傳熱效果對一臺正在工作的列管式換熱器，已知a1 = 116 W-m-2-K-i, a2= 11600 W-m-2K-i,要提高總傳 熱系數(shù)，最簡單有效的途徑是（）。A.設法增大a1；B.設法增大a2；C.同時增大a1和a2旋風分離器的分離因數(shù)a愈大，表明它的分離能力愈（）。A,差；B,強；

10、 C.低問答題（10分）為什么工業(yè)上氣體的除塵（在沉降室中進行，Ret0，N0(c) Qe0，N0離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是（）（a）.改變吸入管路中閥門開度；（b）.改變壓出管路中閥門的開度;（c）安置回流支路，改變循環(huán)量的大小；（d）.車削離心泵的葉輪間壁傳熱時，各層的溫度降與各相應層的熱阻（）。（a）成正比 （b）成反比 （c）沒關系簡答題（共16分，每題4分）為什么安裝離心泵時要控制其安裝高度?提高傳熱系數(shù)時，為什么要著重提高給熱系數(shù)小的這一側(cè)?簡述恒壓過濾常數(shù)K、qe、吐如何測定。解釋3B33型泵的含義？計算題（共50分）1. （14分）用泵將密度為1100kg/m3的某液體從敞口儲槽

11、送至表壓為1kgf/cm2的塔中，儲槽液面 恒定，其與輸送管出口端的垂直距離為20m，輸送管路采用饑08X4mm的鋼管，管長30m，管路 上有吸濾底閥1個匕=7），9o標準彎頭2個J=0.75），全開閘閥1個J閥=0.17），管路摩擦 系數(shù)1=0.02，問當輸送量為43m3/h時泵所提供的有效功率為多少kW?（8分）有一臺離心泵，允許吸上真空高度Hs=6.5m，將貯液池的液體（液體比重為1.4，其粘 度與水相似）抽送至高位槽，要求輸送量為29.4噸/小時。已知吸入管路的壓頭損失為1.5m，吸 入管管內(nèi)徑為100mm，問離心泵的安裝高度為多少？（外界大氣壓P=10mH2G）（14分）用降塵室精制

12、含塵氣，塵粒的最小粒徑10mm，密度為1400 kg/m3，氣體溫度為25C， 此溫度下p=0.018mN s m-2，密度為1.2 kg/m3，含塵氣接近常溫，處理量為2m3/s，氣體進入降 塵室保持流速0.2m/s，若降塵室寬2.5m，長5m，計算降塵室的總高度、層數(shù)及每層高度？4.（14分）在一個180X10mm的套管換熱器中，熱水流量為3500kg/h，需從100C冷卻到60C，冷水入口溫度為20C,出口為30C,內(nèi)管外表面總傳熱系數(shù)K=2326W/m2K,冷卻水走內(nèi)管，忽略熱損失。試求：（1）冷卻水用量；（2）逆流時管長。Cp水=4.18kJ/kgK。化工原理（上）試卷五一.填空題（

13、每空1分，共20分）間壁二側(cè)液體的傳熱過程氣, a2相差大（氣芻），K值總是接近 K側(cè)的值。牛頓粘性定律的表達式為。單層園筒壁熱阻的表達式為，用SI制表示的單位。如果流體的流量不變，而圓形直管的內(nèi)徑減少二分之一，且管徑減少前后流體均保持層流，則因直管阻力引起的壓降損失為原來的 倍。若管徑減少前后流體均在阻力平方區(qū)流動,則因直管阻力引起的壓降損失為原來的倍。P/（p g）的物理意義是表示流動系統(tǒng)某截面處單位 流體所具有的靜壓能，稱為某換熱器，用工業(yè)冷卻水逆流冷卻油。熱油進口條件（TW）不變，而在夏季冷卻水入口溫度r1升高，若要保證熱油出口溫度T2不變，則可采用冷卻水流量WC 的方法，結(jié)果使K，A

14、rm，Q。（減小、增大、不變）列管換熱器的管程設計成多程是為了；在殼程設置折流擋板是為 了。離心分離因數(shù)K指。為了提高旋風分離器的分離效率，通常使旋風分離器的 增加，而將它的 減少。若降塵室的高度增加，則沉降時間，氣流速度，生產(chǎn)能力。（減小、增大、不變）二.簡答題（每題5分，共25分）1 .層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是什么？如附圖1所示管路，試問：1）B閥不動（半開著），A閥由全開逐漸關小，則，h2, （h1-h2）如何變化？說明原因。2）A閥不動（半開著），B閥由全開逐漸關小，則h1，h2, （h1-h2）如何變化？說明原 因。簡答題2附圖影響重力沉降速度的主要因素是什么？為了增大沉降速度以提高除

15、塵器的生產(chǎn)能力，你認為可以采取什么措施？為什么工業(yè)換熱器的冷、熱流體的流向大多采用逆流操作？離心泵的主要部件有哪些？各有什么作用？三.計算題（共55分）（17分）兩容器中裝有相對密度為0.8、粘度10mPa-s的油品，并用管線相連。如圖2所示。已知容器A液面上方壓強pA = 49kPa （表），容器B液面上方為常壓。位差彳=2.5m ,Z - 4.5m , Z - 3m，管內(nèi)徑d = 100mm，管長 l = 100m （包括全部阻力的當量長度）。試判斷：（1）油品能否從A流向B？（2）流量能否達到20m3/h （計算說明）？（3）假設A、B兩容器的液 面不發(fā)生變化，油品的實際流量為 多少？（

16、設管子的相對粗糙很小， 流動阻力可按光滑管計算公式如0.3164下：X =R 0.25e2. （10分）水流量12m3/h，泵出口處壓力表讀數(shù)1.9atm （表），泵入口處真空表讀數(shù)140mmHg，軸功率1.20kW，電動機轉(zhuǎn)數(shù)2900轉(zhuǎn)/分，真空表與壓力表垂直距離0.7m，出口管與入口管直 徑相同。求泵的壓頭H與效率n？（忽略兩側(cè)壓點間阻力損失）（10分）有一板框過濾機，恒壓下過濾某種懸浮液，過濾1h后，得濾液60m3,然后用5m3的清水（物性與濾液相近）進行洗滌，拆裝時間為20min，已測得匕=4m3。試求該機生產(chǎn)能力為若干m3濾液/h ？ 4. （18分）在單程列管換熱器內(nèi)，用120C飽

17、和蒸汽將流量為8500kg/h的氣體從20C加熱到60C，氣體在管內(nèi)以10m/s流動，管子為4 26x1mm的銅管，蒸汽冷凝膜系數(shù)為11630W/m2.C，管壁和污垢熱阻可不計，試計算:(1) 基于管內(nèi)徑的傳熱面積;(2) 如將氣體流量增加一倍，氣體出口溫度為多少？(氣體進口溫度和氣體物性不變)氣體物性為：Cp = 1.005kJ/kg C, p = 1.128kg/m3，人=1.754x 10-2W/m C, R =1.91x 10-5N s/m2?；ぴ恚ㄏ拢┰嚲硖羁疹}（每空1分，共17分）從泡點回流改為冷液回流時， 。在x-j圖中，以A組分標繪的平衡曲線在對角線的左上方，則表示A組分比

18、B組分的揮發(fā)度。平衡曲線若在對角線的右下方，則表示A組分比B組分揮發(fā)度。以空氣作為濕物料的干燥介質(zhì)，當所用空氣的相對濕度較大時，濕物料的平衡水分相應，自由水分相。在一定空氣狀態(tài)下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分為；不能用干燥方法除的水分為。理想混合液其中一組平衡數(shù)據(jù)為xA=0.23, jA=.433，此時平均相對揮發(fā)度為。對吸收操作有利。若精餾塔塔頂某理論板上氣相露點溫度為L，液相泡點溫度為，2；塔底某理論板上氣相露點 溫度為13，液相露點溫度為14。請將4個溫度間關系用、=、符號順序排列如下。吸收操作時，塔內(nèi)任一橫截面上，溶質(zhì)在氣相中的實際分壓總是與其接觸的液相平衡分壓，所以吸收操作線總是

19、位于平衡線的。反之，如果操作線位于平衡線，則應進行脫吸過程。在氣-液相平衡的t-x-y圖中，沸點與液相組成的關系曲線，稱為，沸點與氣相組成的曲線，稱為相對濕度值可以反映濕空氣吸收水汽能力的大小，當e值大時，表示該濕空氣的吸收水汽 的能力；當40時，表示該空氣為。選擇題（每題2分，共16分）吸收中，溫度不變，壓力增大，可使相平衡常 （增大，減小，不變），傳質(zhì)推動 力（增大，減小，不變）。A.增大、增大；B.增大、減??；C.減小、增大。蒸餾的傳質(zhì)過程是（）A.氣相到液相傳質(zhì)；B.液相到汽相傳質(zhì)；C.分-液和液-分同時存在某塔的精餾段操作線方程為y=0.75x+0.225，則餾出液組成為（）。A.

20、0.86； B. 0.90； C. 0.95氣體的亨利系數(shù)E值越大，表明氣體（）。A.越易溶解；B.越難溶解；C.溶解度適中干燥是（）過程。A.傳質(zhì)； B.傳熱； C.傳熱和傳質(zhì)。某精餾塔操作時，F(xiàn)、xF、q、D保持不變，增加回流比R則此時 正確。A. xD增加、xW增加、V增加；B. xD增加、xW減少、V增加；C. xD減少、xW增加、V減少。實驗室用水吸收空氣中的CO2屬于液膜控制，其氣膜中的濃度梯 液膜中的深度梯度；氣膜阻力液膜阻力。A.大于、小于；B.小于、大于；C.小于、小于。飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由t1降至t2,其相對濕度，絕對濕度，露點，濕球溫度。A, 增加、減小、不變、下

21、降；B,不變、減小、減小、下降；C. 不變、增加、減小、增加。問答題（共19分）（5分）操作過程中，回流比變化對產(chǎn)品純度有什么影響？（4分）物料中的非結(jié)合水分是指哪些水分？在干燥過程中能否除去？（5分）精餾過程有幾種進料熱狀況？每種進料熱狀況的q值或其范圍為多少？（5分）設在O.IMPa，20C下稀氨水的相平衡方程為y*=0.94x，今使含氨0.1摩爾分率的混合 氣體和x=0.05氨水接觸，試判別吸收過程的方向。計算題（每題16分，共48分）1 .用一連續(xù)精餾塔分離含苯40% （摩爾分數(shù)）的苯-甲苯二元混合液，要求餾處液中含苯90%， 殘液含苯1%。（以100kmol/h為基準），試求：（1）

22、餾出液和殘液各多少（kmol/h）？ （2）現(xiàn)用飽 和液體進料，塔底每小時汽化量估計為132kmol/h，問操作回流比R為多少？現(xiàn)有空氣和氨的混合氣體，在直徑為0.8m的填料吸收塔中用清水吸收其中的氨。已知送入的空氣量為47.93kmol/h，混合氣體中氨的分壓為1.33kPa，經(jīng)過吸收后混合氣中 有99.5%的氨被吸收下來。操作溫度為20C，壓力為101.325kPa。在操作條件下，平衡關系為 Y*=0.75X。若吸收劑（水）用量為52kmol/h。已知氨的氣相總體積吸收系數(shù)XYa=314kmol/（m3 h）。 試求所需填料層高度?，F(xiàn)有一臺干燥器，處理濕物料量為80kg/h。要求物料干燥后

23、含水量由30%減至4% （濕基）。干燥介質(zhì)為空氣，初溫15 C，相對濕度為50%，經(jīng)預熱器加熱至120C進入干燥器，出干燥器 時降溫至45C，相對濕度為80%。求水分蒸發(fā)量W；空氣消耗量乙；單位空氣消耗量I。（空氣 在t1=15C，氣=50%時的濕度為H=0.005kg水/kg干空氣；在t2=45C，2=80%時的濕度為H=0.052kg 水/kg 干空氣）化工原理（下）試卷二一.填空題（每空1分，共20分）1 .精餾分離依據(jù)是的差異。要使混合物中的組分得到完全分離，必須進行多次。 篩板上的氣液接觸狀態(tài)有、，工業(yè)上常用的 是O 板式塔中塔板上溢流堰的作用主要 o 難溶氣體屬 控制，主要傳質(zhì)阻力

24、集中于 側(cè)。 享利系數(shù)礦對易溶氣體來說E值，難溶氣體E值o 填料塔是連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設備，塔內(nèi) 為分散相，為連續(xù)相。 在一定空氣狀態(tài)下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分為，不能用干燥方法除去的水分為 O 將不飽和濕空氣等壓降溫，氣體的濕度H，相對濕度O o 恒速干燥與降速干燥階段的分界點，稱為，其對應的物料含水量稱為常壓下，空氣中水汽分壓為20mmHg時，其濕度H=。簡答題（每題5分，共20分）1 .精餾操作中回流的作用是什么？雙膜論的基本論點是什么？ 當解吸因數(shù)S = 牛 =1時，如何求傳質(zhì)單元數(shù)N?LOG測定干燥速率曲線必須在恒定條件下進行，恒定條件是什么？計算題（共60分）（13分）在

25、常壓連續(xù)精餾塔內(nèi)分離某理想二元混合物，泡點進料，進料量100kmol/h，其組成 為0.4 （易揮發(fā)組分的摩爾分率，下同）；餾出液流量為40 kmol/h，其組成為0.95；采用回流 比為最小回流比的1.6倍；每層塔板的液相默費里單板效率為0.5；在本題范圍內(nèi)氣液平衡方程 j=0.6x+0.35 ；測得進入該塔某層塔板的液相組成為0.35。試計算：（1）精餾段操作線方程；（2）離開該層塔板的液相組成。（12分）在連續(xù)精餾塔內(nèi)分離某理想二元混合物，原料流量為100kmol/h，其組成為0.3 （易 揮發(fā)組分的摩爾分率），其精餾段和提餾段操作線方程分別為:尸0.714+0.257,尸1.6860.

26、0343。 試求：（1）塔頂餾出液流量和精餾段下降液體流量（kmol/h）； （2）進料熱狀態(tài)參數(shù)q。（25分）在逆流操作的填料塔內(nèi)，用清水吸收焦爐氣中的氨，氨的濃度為8g/標準m3,混合氣體處理量為4500標準m3/h。氨的回收率為95%，吸收劑用量為最小用量的1.5倍?？账馑?為1.2m/s。氣相總體積吸收系數(shù)KYa為0.06kmol/（m3-s），且KYa正比于Vo.7（V惰性氣體摩爾 流量）。操作壓強為101.325kPa、溫度為30C，在操作條件下平衡關系Y=1.2X，試求：（1） 用水量（kg/h）； （2）塔徑和填料層高度（m）； （3）若混合氣處理量增加25%，要求回收率 不

27、變，分析說明應采取何措施。假設空塔氣速仍為適宜氣速。）（ 10分）在流化床干燥器中干燥顆粒狀物料。濕物料處理量為500kg，干基含水量分別為0.25kg/kg絕干料及0.04kg/kg絕干料，已測得干燥速率曲線如下圖所示，干燥面積為88m2。試求干燥 時間。X,脂Zkg空干料計算題4附圖化工原理（下）冊試卷三一填空題（每空1分，共22分）間歇精餾操作中，若欲保持餾出液組成不變，必須不斷，若保持回流比不變，則餾出液組成。某二元物系的相對揮發(fā)度0=3，在具有理論塔板的精餾塔內(nèi)作全回流精餾操作，已知j1=0.4，則y2=（由塔頂往下數(shù)）；全回流操作通常用于 時。在填料塔中用清水逆流吸收混合氣中CO2

28、,當水泵發(fā)生故障使水量減少時，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)Nog 將。對易溶氣體吸收，欲提高其總傳質(zhì)系數(shù)，主要可采取的措施是 ，理由是在填料吸收塔的計算中，表示設備效能高低的一個量是，而表示傳質(zhì)任務難易程度的一個量。在設計連續(xù)操作的精餾塔時，如保持、D/F、xD、R 一定，進料熱狀態(tài)、空塔氣速也一定， 則增大進料量將使塔徑，所需的理論板數(shù)。在101.3kPa下，不飽和濕空氣的溫度為295K、相對濕度為69%，當加熱到303K時，該空氣 下列參數(shù)將如何變化？（只填變化的趨勢，不填變化的具體數(shù)值）相對濕度，濕球溫度，露點，焓。 恒定的干燥條件是指空氣的、以及 都不變。濕球溫度是 量空氣與 量水在 條件下充分接

29、觸水所達到的平衡溫度。二問答題（每題5分，共25分）有一填料吸收塔，逆流操作，氣體由塔底進入，吸收劑從塔頂淋下，該過程的平衡線與操作 線如圖1，試將下列有關參數(shù)表示在圖上。（1）塔頂、塔底氣液組成；（2）作出最小液氣比時的操作線；（3）理論上塔底可獲得的出塔液體最大濃度。問答題1附圖精餾塔在一定條件下操作時，若將加料口從原適宜位置向上移動兩層塔板，此時塔頂和塔底 產(chǎn)品組成將有何變化？為什么？試定性分析，當某精餾塔的實際回流比小于最小回流比時（即R Rmin），而保持其它操作 條件不變（F、xF、q、D），則該塔能否操作，將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？濕空氣在進入干燥器前常需進行預熱，這樣做有什么好處？用濕空

30、氣干燥某濕物料，該物料中含水量為50%（干基），已知其臨界含水量為120%（干基）。有人建議提高空氣溫度來加速干燥，你認為他的建議是否可取?為什么？三計算題（共53分）（20分）某精餾塔在常壓下分離苯一甲苯混合液，此時該塔的精餾段和提餾段操作線方程 分別為y=0.723x+0.263和y=1.25X-0.0188,每小時送入塔內(nèi)的料液量為75kmol，進料熱狀 況參數(shù)q=0.5，試求：1）餾出液組成與釜液組成；2）精餾段和提餾段上升的蒸汽量為多少kmol/ho（20分）用填料塔從一混合氣體中吸收苯。進塔混合氣體含苯5% （體積百分數(shù)），其余 為惰性氣體?；厥章蕿?5%o操作壓強為104kPa,

31、溫度為25C,進塔的混合氣體量為1000 m3/h。吸收劑為不含苯的煤油，煤油的耗用量為最小用量的1.5倍，氣液逆流流動。已知 該系統(tǒng)的平衡關系為 7 = 0.14X （式中7、X均為摩爾比），氣相總體積傳質(zhì)系數(shù) XYQ=125kmol/（m3.h），煤油的平均分子量為170，塔徑為0.6m。試求：（1）煤油的耗用量，kg/h；（2）煤油的出塔濃度x1 （摩爾分率）；（3）填料層高度；（4）欲提高回收率，可采用那些措施并說明理由？（13分）在常壓絕熱干燥器內(nèi)干燥某濕物料。將500kg的濕物料從最初含水量20%降至2% （均 為濕基）。r0=20C，H0=0.01Kg水/（Kg絕干氣）的空氣經(jīng)預

32、熱器升溫至100C后進入干燥器， 出干燥器時的溫度為60C。試計算：（1）完成上述干燥任務所需的濕空氣量；（2）空氣經(jīng)預熱器獲得的熱量；（3）在恒定干燥條件下對該物料測得干燥速率曲線如圖所示。已知恒速干燥段所用時間為 1h，求降速段需多少時間。計算題3附圖化工原理（下）試卷四一.填空題（共20分，每空1分）用水吸收氧、氫或二氧化碳等氣體的過程都 控制的吸收過程，用水吸收氨或氯化氫等的吸收過程 控制的吸收過程。已知SO2水溶液在三種溫度t1、t2、t3下的亨利系數(shù)分別為鳥=0.0035atm, E2=0.011atm,E3=0.00652atm,貝叫 t3。空氣的干球溫度為t,濕球溫度為tw，露

33、點為td，當空氣的相對濕度中98%時，則t、tW、td 之間的關系為t_tw_td。精餾實驗中塔板上氣液接觸有_、三種方式，接觸方式是在實際生產(chǎn)中很 少采用的。用連續(xù)精餾方法分離雙組分理想混合液，原料中含易揮發(fā)組分0.40，餾出液中含易揮發(fā)組分 0.90 （以上均為摩爾分率），溶液的平均相對揮發(fā)度為2.5,最小回流比為2,則料液的熱狀況 參數(shù)q=。在吸收塔某處，氣相主體濃度=0.025,液相主體濃度工=0.01，氣相傳質(zhì)分系數(shù)J=2kmol/（m2.h）， 氣相總傳質(zhì)系數(shù)y=1.5kmol/（m2.h），若平衡關系y=0.5x，則該處氣液界面上氣相濃度應 為。精餾分離a= 2.5的二元理想混合

34、液，已知回流比R=3，塔頂xD=0.96,測得第三層塔板（精餾段）的下降液體濃度為0.4,第二層板下降液體濃度為0.45,則第三層塔板的氣相單板效率 Emv 為。由于吸收過程氣相中的溶質(zhì)分壓總是液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收過程的操作線總是在其平衡線的。物料中的水分根據(jù) 可以分為平衡水分和自由水分，根據(jù) 可分為結(jié)合水分和非結(jié)合水分。如圖，已測得塔板上四股物料的組成為0.62, 0.70, 0.75, 0.82，試找出y6, x6, y7, x7的對 應值，y6= ， X6= ， y7=， X7=。T填空題10附圖問答題（每題5分，共20分）什么是液泛現(xiàn)象？為什么填料塔一般不能在液泛下操作？在設

35、計連續(xù)精餾塔時，欲保持餾出液組成和易揮發(fā)組分的收率n不變，試定性判斷分別改變 如下操作參數(shù)（其它參數(shù)不變）時所需理論板層數(shù)將如何變化：（1）加大回流比R, ；（2）提高操作壓強P, ;（3） 提高加料溫度M回流比R保持不變；（4）增加生產(chǎn)能力30%（仍能正常操作）。什么是氣相總體積吸收系數(shù)？寫出其物理意義及單位。什么是絕熱干燥過程？計算題（共60分）（20分）設計一填料塔，在常溫常壓下用清水吸收空氣-丙酮混合氣體中的丙酮，混合氣入塔流率 為80kmol/h，含丙酮5%（體積%）,要求吸收率達到95%。已知塔徑0.8m，操作條件下的平 衡關系可以尸26表示，氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)Q=150Kmol/

36、m3h。而出塔溶液中丙酮的濃 度為飽和濃度的70%，試求：（1）所需水量為多少（m3/h）；（2）所需填料層高度（m）？；（3）用水量是最小用水量的多少倍？2. （17分）欲將A、B兩組分組成的理想液體混合物在連續(xù)精餾塔中實現(xiàn)分離。已知尸=100kmol/h， xp=0.18 （摩爾分率，下同），q=0.5，xD=0.99， xW=0.05，米用回流比R=6.4，系統(tǒng)的a =3。且知，當加料口在最適宜位置時，理論板數(shù)與回流比關系式為:lgN - N minN +1= -0.9R - R mmR +10.17lg又已知NminrV1人八。八lg a式中N及Nmin中均包括塔釜在內(nèi)。試求：（1）塔

37、頂易揮發(fā)組分回收率；（2）理論板數(shù)。（8分）某連續(xù)操作的精餾塔，泡點進料，全塔共有兩塊理論板及一個再沸器，塔頂采用全凝器， 進料位置在第二塊理論板上，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9 （摩爾分率），二元系統(tǒng)的相對揮發(fā)度a = 4， 料液組成為xF=0.5 （摩爾分率），回流比R=1時，求進入第一塊板的汽相組成j2為多少？（15分）在一干燥器中干燥某濕物料，每小時處理濕物料1000kg，經(jīng)干燥后物料的含水量由40%減至5%（均為濕基），干燥介質(zhì)為373K的熱空氣，其中所含水汽的分壓為1.0kN/m2，空氣在 313K及相對濕度70%下離開干燥器，試求所需要的空氣量。（水在313K時的飽和蒸汽壓可取 為7

38、.4kN/m2，濕空氣的總壓為101.3kN/m2。）化工原理（下）試卷五一.填空題（每空1分，共20分）若相平衡關系為直線，則對于低濃氣體吸收，其最小液氣比的計算關系式為膈點。計算填料層的高度可以用傳質(zhì)單元數(shù)乘以填料的等板高度，此說是的。（對或錯）在一逆流操作的填料吸收塔中分離氣體混合物，操作條件下的平衡關系為y=K，氣相進出塔摩爾分率分別為 *、匕，液相進塔摩爾分率為xa，則最小液氣比下的吸收因數(shù) min=。加大吸收劑用量對吸收是有利的。當系統(tǒng)為氣膜控制時，與。值如何變化？ ； 當系統(tǒng)為液膜控制時，Ka值又如何變化？ 。溫度，氣體分壓 時對吸收操作有利。某精餾塔塔頂上升蒸汽組成片，經(jīng)全凝器恰好冷凝到泡點，部分回流入塔，組成為x0，則七扁。在汽-液相平衡的t-x-y圖中，沸點與液相組成的關系曲線，稱 ，沸點與汽相組 成的曲線，稱為。已知塔頂?shù)谝粔K理論板上升的汽相組成為y1=0.63（摩爾分率，下同），將其全部冷凝為泡 點液體，該液體在貯罐內(nèi)靜止分層，上層xD=0.9作為產(chǎn)品，下層x0=0.5于泡點下回流， 則回流比R=。在恒定干燥條件下用空氣進行對流干燥（忽略輻射傳熱等的影響）時，在恒速干燥階段，物料的表面溫度等于溫度