化工原理-化工選擇填空

例題講解【1-1】流體在等徑管中作穩(wěn)定流動，流體由于流動而有摩擦阻力損失，流體的流速沿管長____________?！窘忸}思路】根據(jù)連續(xù)性方程，在定態(tài)流動系統(tǒng)中，不可壓縮流體的流量一定時，流速與管截面面積成反比，并且與沿程的摩擦阻力損失無關。本題為等徑管穩(wěn)定流動系統(tǒng)，管道面積不變，故流體的流速沿管長不會發(fā)生變化?！敬鸢浮坎蛔儭?-1】米糠油在管中作流動，若流量不變，管徑不變，管長增加一倍，則摩擦阻力損失為原來的_________倍。【解題思路】根據(jù)范寧公式，摩擦阻力損失與管長的一次方成正比，故當管長增長1倍時，摩擦阻力損失為原來的2倍?！敬鸢浮?流體在管內(nèi)作層流流動，若僅增大管徑，則摩擦系數(shù)變______，直管阻力變__,計算局部阻力的當量長度變_______?！窘忸}思路】【答案】大；??；大用內(nèi)徑為200mm的管子輸送液體，Re為1750。若流體及其流量不變，改用內(nèi)徑為50mm的管子，則Re變?yōu)開______?！窘忸}思路】當流體不變時，、也不變；流量不變但內(nèi)徑變化時，qv=常數(shù)，u∝，又Re=/μ,故Re∝?！敬鸢浮?000【例1-5】苯（密度為880kg/，粘度為6.5×）流經(jīng)內(nèi)徑為20mm的圓形直管時，其平均流速為0.06m/s，其雷諾數(shù)Re為______,流動形態(tài)為_______,摩擦系數(shù)為_______?！窘忸}思路】根據(jù)Re=/μ求得雷諾數(shù)，并判斷流動形態(tài)（層流或湍流），選擇相應的摩爾系數(shù)計算式?！敬鸢浮?625:；層流；0.0394某液體在套管環(huán)隙內(nèi)流動，大管規(guī)格為，小管規(guī)格為，液體黏度為1Pa，密度為1000kg/，流速為1m/s,則該液體在套管環(huán)隙內(nèi)流動的Re為________?！窘忸}思路】本題為非圓形管路的流體流動問題。先計算環(huán)隙管道的流通截面面積和潤濕周邊長度，再根據(jù)當量直徑概念求,最后可求得Re=。需要注意的是，只能用于非圓形管道流動阻力的計算，而不能用于流通面積及流速的計算?！敬鸢浮?0000流體體積流量一定時，有效截面擴大，則流速________,動壓頭_______,靜壓頭_______?！窘忸}思路】根據(jù)流體連續(xù)性方程可知，流道截面擴大，則流速減小，動壓頭也會減小且轉(zhuǎn)化為靜壓頭，故靜壓頭增大?！敬鸢浮繙p??；減?。辉龃蟆纠?-8】如圖1-1所示，若水槽液位不變，閥門打開時，各處的流體總機械能的關系為（）。A.＞＞B.=＞C.== D.＞=【解題思路】點1和點2處的流體僅存在靜壓能和位能轉(zhuǎn)換，其總機械能相同，而點3處的流體的總機械能較之減少，這是因為流體在流動過程中的流動阻力會引起部分機械能的損失?！敬鸢浮緽【例1-9】為使U形壓差計的靈敏度較高，選擇指示液時，應使指示液和被測流體的密度差的值（）。A.偏大B.偏小【解題思路】根據(jù)U形壓差計原理可知，越小，讀數(shù)R越大，靈敏度越高。【答案】B如圖1-2所示，某廠利用噴射泵輸送氨。管中稀氨水的質(zhì)量流量為1，密度為1000kg/,入口處的表壓為147kPa。管道的內(nèi)徑為53mm，噴嘴出口處內(nèi)徑為13mm，噴嘴能量損失可忽略不計，試求噴嘴出口處的壓力。【解題思路】噴射泵是利用流體流動時靜壓能與動能的轉(zhuǎn)換原理進行吸、送流體的設備。當一種流體經(jīng)過噴嘴時，由于噴嘴的截面面積比管道的截面面積小得多，流體流過噴嘴時速度迅速增大，使該處的靜壓力急速減小，造成真空，從而可將支管中的另一種流體吸入，二者混合后在擴大管中速度逐漸減小，壓力隨之升高?！窘狻肯聵恕?’和‘2’分別表示支路ACB和ADB,因并聯(lián)支路的阻力損失相等，所以此例說明，對于并聯(lián)管路，若各支管長度不等，即使直徑相同，也會導致流量分配的不均勻，使并聯(lián)設備不能發(fā)揮應有的作用，這一點在并聯(lián)管路的設計中必須充分注意。習題一、填空題1、雷諾數(shù)Re的表達式為_____。當密度=1000kg/，黏度的水，在內(nèi)徑為d=10mm的管中以流速0.15m/s流動時，其雷諾數(shù)Re為_______,其流動形態(tài)為____。2、某流體在圓管中呈層流流動，今用畢托管測得管中心的最大流速為2m/s,此時管內(nèi)的平均流速為_______。3.當大氣壓為99991.5Pa時，測得某體系的表壓為，則該體系的絕對壓力為_______Pa,真空度為________Pa。4.圓管中有常溫下的水流動，管內(nèi)徑d=100mm,測得其中的質(zhì)量流量為11.8kg/s，其體積流量為______,平均流速為_______。5當20的甘油(，)在內(nèi)徑為100mm的管內(nèi)流動時，若流速為1.0m/s,則其雷諾數(shù)Re為_______,其摩擦系數(shù)為________。6.某長方形截面的通風管道，其截面尺寸為30mm20mm,當量直徑為_______。7.計算管道流體局部阻力的方法有_____和______,其相應的阻力計算公式分別為______和_______。8.管出口的局部阻力系數(shù)等于_______,管入口的局部阻力系數(shù)等于______。9.牛頓黏性定律的表達式為______，其中，黏度的物理意義是_____。10．流體流動形態(tài)用______來判斷，當______時為湍流，當______時為過渡流。11．流體體積流量一定時，若管路的有效截面擴大，則流速_____,動壓頭______,靜壓頭_______。12.理想流體在變徑管路中作穩(wěn)定的連續(xù)流動時，在管子直徑縮小的地方，其靜壓頭_______。13.當大氣壓為99324.89Pa時，測得一容器內(nèi)的絕對壓力為46662.7Pa，則真空度為_____。測得另一容器內(nèi)的表壓為4795.92Pa,則其絕對壓力為_______。14.套管由和的鋼管組成，則環(huán)隙的流通截面面積等于_______,潤濕周邊等于_______,當量直徑等于______。15.減少流體在管路中流動阻力的措施有______、________、_______和_____。16.當Re為已知時，流體在圓形管內(nèi)呈層流時的摩擦系數(shù)的表達式為_______，此時的與________、_________有關。17.流體在圓形管道中作層流流動，如果只將流速增加一倍，則阻力損失變?yōu)樵瓉淼腳______倍；如果只將管徑增加一倍，流速不變，則阻力損失變?yōu)樵瓉淼腳______倍。18.孔板流量計和轉(zhuǎn)子流量計的最主要區(qū)別在于：前者是恒_______變_______；后者是恒______變________。19.在測速管中，測壓孔正對水流方向的測壓管液位代表______,流體流過測速管側(cè)壁小孔的測壓管液位代表______。20.某流體在圓形直管中作層流流動時，其速度分布是______，其管中心最大流速為平均流速的_______倍,摩擦系數(shù)與Re的關系為_______。21．液體在管內(nèi)作層流流動時（非阻力平方區(qū)），其摩擦系數(shù)與_____、_______有關。22.水由敞口恒液位的高位槽通過一管道流向恒壓的反應器，當管道上的閥門關小后，水的流量將______，摩擦系數(shù)將______,管道總阻力損失將________。23.流體沿壁面流動時，速度梯度顯著存在的區(qū)域稱為______。24.已知一密閉管路，管的內(nèi)徑為，管長為，液體在管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)層流流動，體積流量為qv，總的阻力損失為?，F(xiàn)將管得內(nèi)徑換成，其他均不改變，此時新管路內(nèi)的流速為______，流體流動的總阻力損失為______。25.的物理意義是表示流動關系某截面處單位______流體所具有的靜壓能，稱為______。二、選擇題1.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）A．湍流流速>層流流速B．流經(jīng)管道的截面大的為湍流，截面小的為層流C．層流的雷諾數(shù)<湍流的雷諾數(shù)D．層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動2.已知20時，硫酸的密度為1831kg/，黏度為2.54。若將此硫酸用的無縫鋼管輸送，則硫酸達到湍流的最低流速為（）A.0.135m/sB.1.5m/sC.0.15m/sD.1.35m/s3.某離心泵入口處真空表的讀數(shù)為26664.4Pa，當?shù)卮髿鈮簽?01kPa，則泵入口處的絕對壓力為（）A．74.3kPaB.101kPaC.127.6kPa4.水由粗管連續(xù)地流入細管，作穩(wěn)定流動，若粗管直徑是細管直徑的2倍，則細管流速是粗管流速的（）倍。A．2B.8C.45.圓管的當量直徑（）它的內(nèi)徑。A．大于B.等于C.小于6.水在圓形直管中作完全湍流時，若輸送量、管長和管子的相對粗糙度不變，僅將其管徑縮小一半，則直管阻力將變?yōu)樵瓉淼模ǎ┍?。A．16B.32C.17.在并聯(lián)管路中，流體作穩(wěn)定流動，管子長、直徑小，而摩擦系數(shù)大的管段，通過的流量（）A.與主管相同B.較大C.等于8.相同管徑的圓形管道中，分別流動著黏油和清水，若二者的雷諾數(shù)Re相等，密度相差不大，而黏度相差很大，則油速（）水速。A．大于B.小于C.等于9.流體在圓管內(nèi)作層流流動時，阻力與流速的（）成比例，作完全湍流流動時，則與流速的（）成比例。A.平方B.五次方C.一次方10.用畢托管來測量氣體流速時，測出來的流速是指（）。A.氣體的平均流速B.氣體的最大流速C.畢托管頭部所處位置上氣體的點速度11.將管路上的閥門關小時，其阻力系數(shù)（）。A.變小B.變大C.不變12.現(xiàn)要輸送45的水，若管內(nèi)水的流速取2.5m/s，則可選規(guī)格為（）的鋼管。A.B.C.13．的物理意義是表示流動系統(tǒng)某截面處（）流體具有的動能。A.1kgB.1NC.114.轉(zhuǎn)子流量計的工作原理主要是靠流體（）來測量流量的。A.流動的速度B.對轉(zhuǎn)子的浮力C.流動時在轉(zhuǎn)子的上、下端產(chǎn)生的壓降15.在一定流量下，流體在并聯(lián)管路中作穩(wěn)定連續(xù)流動，那么并聯(lián)管路數(shù)目越多，（）。A.流體阻力損失越大B.流體阻力損失越小C.流體阻力損失與并聯(lián)管路數(shù)目無關二、判斷題1.實際流體在導管內(nèi)作穩(wěn)定流動時，各種形式的能量（或壓頭）可以相互轉(zhuǎn)化，但導管任一截面的位壓頭、動壓頭與靜壓頭之和為一常數(shù)。（）2.流體在管內(nèi)以湍流流動時，在近管壁處存在層流內(nèi)層，其層流層厚度隨Re的增大而變小。（）3.當量直徑可用于計算非圓形管得雷諾數(shù)，也可用于計算流體在非圓形管內(nèi)的流速。（）4.用U形壓差計測量流體壓降時，測壓管的管徑大小和長短都會直接影響測量的準確性。（）5.伯努利方程適用于任何流體的穩(wěn)定流動過程。（）6.流體在并聯(lián)的各條管路中穩(wěn)定流動時，能力損失皆相等。（）7.流體在水平管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)流動時，在流經(jīng)直徑小處，流速會增大，其靜壓力也會升高。（）8.流體阻力產(chǎn)生的根本原因是流體與壁面之間的摩擦。（）9.在相同設備條件下，密度越大，黏度越小的流體越容易形成湍流。（）10.設備內(nèi)的真空度愈高，則絕對壓力愈大。（）11.一般情況下氣體的黏度隨溫度的升高而增大，而液體的黏度隨溫度的升高而減小。（）12.原油在圓管中作湍流流動時，若管長增加一倍，其他條件不變，則阻力損失增加一倍。（）13.為了提高壓差計的靈敏度以測量微小的壓降，可采用微差壓差計。當其中的兩指示液密度相差越大時，其靈敏度就越高。（）14.經(jīng)過大量實驗得出，Re<2000時，流形肯定是層流，這是采用國際單位制得出的值，采用其他單位制應有另外的數(shù)值。（）四、計算題1.如圖1-12所示，兩個容器與一水銀壓差計用橡皮管相連接，此兩容器中均充滿水，設水銀壓差計讀數(shù)R為650mmHg（1mmHg=133.322Pa,全同書），試求：（1）兩容器的壓降為多少？（2）如果將兩容器由圖（a）改為圖（b）位置，則此時的壓降和讀數(shù)有何改變？為什么？例題講解【例5-1】熱油和水在一套管換熱器中換熱，水由20升至75。若冷流體為最小值流體，傳熱效率為0.65，則油的入口溫度為___?！窘忸}思路】MACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\h【答案】104【例5-2】下述各種情況下對流傳熱系數(shù)由大到小的正確順序應該是（）。eq\o\ac(○,1)空氣流速為30m/s時的；eq\o\ac(○,2)水的流速為1.5m/s時的；eq\o\ac(○,3)蒸汽滴狀冷凝時的；eq\o\ac(○,4)水沸騰時的。A．eq\o\ac(○,3)>eq\o\ac(○,4)>eq\o\ac(○,1)>eq\o\ac(○,2)B.eq\o\ac(○,4)>eq\o\ac(○,3)>eq\o\ac(○,2)>eq\o\ac(○,1)C.eq\o\ac(○,3)>eq\o\ac(○,4)>eq\o\ac(○,2)>eq\o\ac(○,1) D.eq\o\ac(○,3)>eq\o\ac(○,2)>eq\o\ac(○,4)>eq\o\ac(○,1)【答案】C【例5-3】通過一換熱器用一定溫度的飽和蒸氣加熱某油品。經(jīng)過一段時間后發(fā)現(xiàn)油品出口溫度降低。原因可能是（）。A.油的流量變大B.管內(nèi)壁有污垢積存C.油的初溫下降D.管內(nèi)氣側(cè)有不凝氣體產(chǎn)生【答案】ABCD【5-4】在套管換熱器中用冷卻水從熱流體中移走一定的熱量。已知該地冬（）、夏（Ⅱ）兩季水的平均溫度相差10.若維持水的終溫不變，則（）。A．B.C. D.E. F.【答案】ADF【例5-5】高翅片管換熱器對下述幾種情況無明顯效果的是（）。一側(cè)為空氣冷凝，另一側(cè)為液體沸騰一側(cè)為油氣冷凝，另一側(cè)為氣體被加熱兩側(cè)均為液體一側(cè)為水，另一側(cè)為空氣【答案】AC【例5-6】采用多管程換熱器，雖然能提高管內(nèi)流體的流速，增大其對流傳熱系數(shù)，但同時也導致（）。A.管內(nèi)易結(jié)垢B.平均溫差下降C.殼程流體流速太低D.管內(nèi)流動阻力增大【答案】BD【例5-7】蒸氣管外包有兩層厚度相同的絕熱層，外層的平均直徑為內(nèi)層的2倍，其導熱系數(shù)也為內(nèi)層的2倍。若將兩絕熱層互換，而假定其他條件不變，求互換后的熱損失為原來的多少倍，并說明本題小的材料是放在內(nèi)層好還是外層好。【解題思路】本題討論兩層絕熱材料配置方式對熱損失的影響。設為對數(shù)平均直徑，則eq\o\ac(○,1)兩層材料互換后內(nèi)層為則eq\o\ac(○,2)(2)設為算術平均直徑，由解得故習題一、選擇題1.以下物質(zhì)按導熱系數(shù)由大到小排序，正確的排列是（）。eq\o\ac(○,1)氣體eq\o\ac(○,2)液體eq\o\ac(○,3)金屬eq\o\ac(○,4)建筑材料eq\o\ac(○,5)絕緣材料A．eq\o\ac(○,5)>eq\o\ac(○,2)>eq\o\ac(○,3)>eq\o\ac(○,4)>eq\o\ac(○,1)B.eq\o\ac(○,3)>eq\o\ac(○,4)>eq\o\ac(○,5)>eq\o\ac(○,2)>eq\o\ac(○,1)C.eq\o\ac(○,3)>eq\o\ac(○,5)>eq\o\ac(○,4)>eq\o\ac(○,2)>eq\o\ac(○,1)2.兩層厚度相同、材質(zhì)不同的導熱平壁，若內(nèi)層的溫度降小于外層的溫度將，則其導熱系數(shù)與熱阻應滿足（）。A.B.C.D.3.層圓筒壁穩(wěn)定導熱，設內(nèi)、外層下標分別為‘1’及‘2’，則單位面積的導熱量滿足（）。A.B.C.4.壁外包有厚度相同的保溫材料，已知（‘1’為內(nèi)層）。若將內(nèi)、外層保溫材料互換，其他條件不變，則導熱速率()。A.增加B.減少C.不變5.若為圓筒壁且,其他條件同上題，則導熱速率（）。A．增加B.減少C.不變6.以下各物的污垢熱阻R按大小排序，正確的是（）eq\o\ac(○,1)清靜的河水eq\o\ac(○,2)水蒸汽eq\o\ac(○,3)空氣A.B.C.7.管式換熱器中一側(cè)為水蒸氣冷凝，另一端為油（未沸騰），則總傳熱系數(shù)KW/()的大致范圍是（）A.數(shù)十至數(shù)百B.數(shù)百至數(shù)千C.幾千至上萬8.若總傳熱系數(shù)K按下式計算。則傳熱速率方程中的傳熱面積A應按（）計算。A.A=B.A=C.A=D.A=9.公式不適用于（）A.并流B.僅一側(cè)有相變化C.D.折流或錯流10.某換熱器中兩流體的進、出口溫度分別為、，則此換熱器效率為（）A.0.418B.0.618C.0.816D.無法判斷11.無相變強制對流傳熱系數(shù)的計算式來至（）A.因次分析法B.數(shù)學模型法C.因次分析與實驗結(jié)合12.蒸氣冷凝時的熱阻取決于（）。A.凝液膜的厚度和導熱系數(shù)B.氣膜的厚度和導熱系數(shù)C.氣、液膜的厚度和導熱系數(shù)13.在蒸氣冷凝中，不凝氣體的存在對的影響是（）。A.使升高 B.使大大降低C.對有一定的影響 D.對無影響14.對過熱蒸氣的冷凝，如壁溫低于飽和溫度，其的計算（）。A.不能用飽和蒸氣冷凝的公式計算B.可以應用飽和蒸氣冷凝的公式計算，但其中的潛熱項應改為過熱蒸氣冷凝成飽和液體時放出的熱量C.以應用飽和蒸氣冷凝的公式計算，但其中的應改為過熱蒸氣的溫度與壁溫之差D.可以應用飽和蒸氣冷凝的公式計算，無須修正15.蒸氣在管外側(cè)冷凝，如果其他條件相同，則立式的導熱系數(shù)比臥式的導熱系數(shù)（）。A.大B.小C.與放置方式無關16.黑體A與B的表面溫度分別為27及627，則黑體B的輻射能力為黑體A的（）倍。A.627/27 B.3C.9D.8117.()對提高遮熱板的隔熱效果無效。A.增加遮熱板與熱源的數(shù)目B.增加遮熱板與熱源的距離C.減小遮熱板黑度18.在相同的溫度下，耐火磚的輻射能力大于光潔的鋼板的輻射能力，則耐火磚的黑度為（）。A.1B.0.35C.0.0819.在以下?lián)Q熱器中，最能適應在低流速下獲得湍流的換熱器是（）。A.列管換熱器B.螺旋板式換熱器C.套管式換熱器20.在空氣-蒸氣間壁的換熱過程中，在工程上提高K值可行的方案是（）。A.提高蒸氣流速B.用過熱蒸氣加熱以提高蒸氣溫度C.提高空氣流速D.在蒸氣一側(cè)管壁上加裝翅片，增加冷凝面積，導走冷凝液21.使用翅片管加熱器時，一般情況下，（）。A.兩側(cè)均為液體B.兩側(cè)均有相變C.一側(cè)為氣體，一側(cè)為水蒸氣冷凝22.在間壁換熱器中，當兩流體均變溫時，采用折流的目的是（）。A.提高KB.提高C.增加傳熱面積AD.使K和A均增加23.將列管換熱器由單管程改為多管程，則總傳熱速率（）。A.增加B.減小C.不一定增加24.螺旋管換熱器（）。A.適用于高黏度流體B.適用于含污物且易堵塞的流體C.對A、B均不適用二、填空題1.溫度梯度的定義式為_______,其方向_______。2.傅里葉定律的表達式為______eq\o\ac(○,1)，式eq\o\ac(○,1)簡化為的條件是_______eq\o\ac(○,2),式eq\o\ac(○,2)再簡化成的條件是_____。對圓筒壁，式eq\o\ac(○,2)應改寫成_______。3.大多數(shù)液體的導熱系數(shù)隨溫度增加而_____,但______與______例外。4.若溫度增加，氣體的導熱系數(shù)_____,大多數(shù)金屬的導熱系數(shù)_____,大多數(shù)非金屬的導熱系數(shù)______。5.欲提高總傳熱系數(shù)K，當時應該提高______,當與相差不大時應提高______,若各項熱阻中污垢熱阻最大則應該____。6.公式成立的條件是_______。7.若一換熱器求得,則表明該換熱器______。8.某1-2型（1殼程，2殼程）折流換熱器，由參數(shù)查得溫差校正系數(shù)，這表明該換熱器設計______或操作_____,可采用____以提高值。9.當熱容量比時，逆流換熱器與并流換熱器的熱效率分別為____及_____(以NTU表示)。10.換熱器理論上可能的最大傳熱速率，其中表示______。不采用的理由是_______。11.公式的特征尺取_____，定性溫度取_____，該式用于Pr=0.7~160，Re______及的場合，若，由該式求得的較實際值______,其原因是_______。12.流體在彎管內(nèi)強制熱流時的值比在直管內(nèi)強制熱流時的值____,其原因是_______。13.流體平均溫度與壁溫的算術平均值稱______，采用這種定性溫度計算對流傳熱系數(shù)的情況有_____等情況。14.流體在管內(nèi)作強制層流時的傳質(zhì)努塞爾數(shù)Nu與_____、______、_____等特征數(shù)或無因次數(shù)群有關，當______時還需考慮自然對流影響。15.若溫差增加，自然對流的傳熱系數(shù)_____，傳熱速率Q_____，蒸氣冷凝給熱系數(shù)______，傳熱速率Q_______。16.水蒸氣冷凝負荷的計算式為M=______，用M表示的雷諾數(shù)Re=_______。17.工業(yè)上通常使用飽和蒸氣作加熱介質(zhì)，其主要原因是eq\o\ac(○,1)______;eq\o\ac(○,2)其加熱溫度可通過_____調(diào)節(jié)。18.在沸騰傳熱中，過熱度表示______與______之差，沸騰傳熱系數(shù)按的大小可分為______、_______和_______三個區(qū)域，工業(yè)上應維持在______區(qū)操作。19.灰體是指能以______吸收率吸收______波長輻射能的物體。20.氣體熱輻射的特點是對______有選擇性并且其_____與熱射線下所經(jīng)歷的路線氣體的濃度有關。21.克希荷夫定律表明，一切物體的_____與______的比值均等于在該溫度下絕對黑體的輻射能力，只有在_____相同，或A隨_____的變化皆可忽略時，與A在數(shù)值上才相等。22.為了減少設備的熱損失，將其表面涂以光潔的銀色，原因是其黑度______。23.兩物體間輻射傳熱的計算式為______。24.熱損失是_____損失和_____損失之和。25.流體在一換熱器的管內(nèi)流動，Re=，，若流量不變，用相同的兩管并聯(lián)，則=________。26.流體在的管內(nèi)作湍流流動時，，若改用的鋼管，且流量不變，則=_______。27.現(xiàn)有兩臺同樣規(guī)格的列管換熱器，用水冷卻某種氣體。如氣、液流量和進口溫度一定，為使氣體溫度降到最低，合理的流程是使氣體走_____程，兩個換熱器采用_____聯(lián)，兩種流體采用_____操作。28.在列管換熱器中用水冷凝二氧化氮氣體，氣體中少量酸冷凝出來，應安排氧化氣體走_______程。29.在列管換熱器頂蓋中安裝隔板使流體折流，目的是_____以提高K值，設計中，管內(nèi)液體的流速一般取_____m/s，常壓氣體取____m/s(管程)。30.列管換熱器由單管程該為多管程，則_____增加，______也增加，______、_____不一定顯著增加，而______減少，因此是否采用多管程換熱器應視具體情況而定。三、計算題1.內(nèi)經(jīng)100mm的圓管的對流傳熱系數(shù)為120,流體流動的雷諾數(shù)Re=，此時的對流傳熱系數(shù)關聯(lián)式為Nu。今擬改用周長與圓管相同、高與寬之比為1：3的矩形扁管，而保持流速不變，試問對流傳熱系數(shù)有何變化？2.某固體壁厚500mm，其導熱系數(shù)。已知壁的一側(cè)流體溫度T=230，其對流體傳熱系數(shù)；另一側(cè)流體溫度t=30，對流傳熱系數(shù)。若忽略污垢熱阻，試求：(1)熱通量q；（2）距熱壁面25mm處的壁溫t。3.一立式換熱器規(guī)格如下：管長3m，管數(shù)30根，管徑尺寸為，管程為1?，F(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻飽和蒸氣，使之從飽和溫度46將至10。蒸氣走管外，其流量，其冷凝潛熱為，比熱容為。水走管內(nèi)，且與呈逆流流動。冷卻水進、出。。。第七章吸收重點提要 一、氣、液相濃度的表示方法（以吸收質(zhì)的組成為例）表7-1氣相液相組成分壓摩爾系數(shù)物質(zhì)的量濃度摩爾分數(shù)符號pycx單位Pa或kpakmol(吸收質(zhì))/kmol(混合氣體)kmol(吸收質(zhì))/（溶液）kmol(吸收質(zhì))/kmol（溶液）其中 二、相平衡關系（1）亨利定律：當總壓不高（），一定溫度下，稀溶液上方的氣體溶質(zhì)的平衡分壓與該溶質(zhì)在液相中的濃度之間呈線性關系，即或或式中：E——亨利系數(shù)；H——溶解度系數(shù)；m——相平衡常數(shù);——氣相中溶質(zhì)平衡分壓及平衡濃度。幾個常數(shù)之間的關系為三、分子擴散1.費克定律費克定律：物質(zhì)A在介質(zhì)B中擴散時，空間任一點處物質(zhì)A的擴散通量與該位置上物質(zhì)A的濃度梯度成正比。即式中：—A在B中的分子擴散系數(shù)，;“—”—沿物質(zhì)A濃度降低方向（自發(fā)過程）；——物質(zhì)A擴散通量，;—濃度梯度，。而在封閉系統(tǒng)中，;在非封閉系統(tǒng)中，。2.雙組分穩(wěn)定分子擴散（1）等分子反向擴散,對氣相對液相(2)單向擴散=N,=0, 對氣相,對液相,式中：、——漂流因子，它們的大小反映總體流動對傳質(zhì)速率的影響。四、吸收速率方程1．以氣膜側(cè)表示法,,式中：、—氣相傳質(zhì)系數(shù)；、—氣相傳質(zhì)阻力。2.以液膜側(cè)表示法,,式中：、——液膜傳質(zhì)系數(shù)；、——液膜傳質(zhì)阻力。3.總傳質(zhì)吸收系數(shù)與總傳質(zhì)速率方程的表示法4.吸收系數(shù)之間的關系（1）,,,(2),,,(低濃度吸收)5.吸收阻力討論（1）對于易溶解氣體，H很大，,氣膜控制過程。（2）對于難溶氣體，H很小，,液膜控制過程。五、吸收塔的設計計算1.物料計算或式中：—惰性氣體流量，;—吸收劑用量，;—進、出塔及塔任一截面氣體中溶質(zhì)比物質(zhì)的量濃度，/;—進、出塔及任一截面吸收劑S中溶質(zhì)比物質(zhì)的量濃度，/。用吸收率（也稱回收率）表示吸收塔的分離程度，定義式為2.吸收劑用量的確定最小液氣比若時，即氣液平衡關系服從亨利定律時，則,否則由平衡曲線讀出。六、填料吸收塔高度計算方法1.塔徑計算2.填料塔高度計算,,,,,式中：—氣相總傳質(zhì)單元高度，m；—液相總傳質(zhì)單元高度，m；—氣相傳質(zhì)單元高度，m；—液相傳質(zhì)單元高度，m；—氣相總傳質(zhì)單元數(shù)，個；—液相總傳質(zhì)單元數(shù)，個；—氣相傳質(zhì)單元數(shù)，個；—液相傳質(zhì)單元數(shù)，個。七、傳質(zhì)單元數(shù)的求取1.圖解積分法適用性質(zhì)：平衡線方程復雜，或只有數(shù)據(jù)及圖表而無表達式時，常用此法，具有普遍性。方法：以為縱坐標，Y為橫坐標，、為邊界作圖，如右圖7-1。陰影面積即為2.解析法（1）解吸因子法適用性質(zhì)：當平衡線為直線時，。方法：用如下公式計算。,式中：S——脫吸因數(shù)（平衡線斜率與操作線斜率的比值），無因次；A——吸收因數(shù)（操作線斜率與平衡線斜率的比值），無因次。（2）對數(shù)平均推動方法。適用性質(zhì)：平衡線為直線或彎曲不嚴重時。方法：,,,,3.直接圖解梯級法適用性質(zhì)：平衡線為直線或彎曲不嚴重時。方法：在平衡線與操作線之間作梯級，梯級個數(shù)即為所求。4.等板高度法式中：—理論板數(shù)（平衡級數(shù)）；—達到一次平衡接觸所需的填料層高度（等板高度）。例題講解【例7-1】操作中的吸收塔，當生產(chǎn)任務一定時，若吸收劑用量小于要求的最小吸收劑用量，則吸收效果_____。【解題思路】所謂最小液氣比及最小吸收劑用量是針對一定的分離任務而言的，當實際液氣比或吸收劑用量小于最小值時，吸收效果將達不到給定的分離要求?！敬鸢浮窟_不到要求【例7-2】對逆流操作的填料吸收塔，當脫吸因數(shù)S>1時，若塔高為無窮大，則氣、液兩相將于塔_____達到平衡?！窘忸}思路】因平衡線的斜率大于操作線的斜率，故操作線無限延長（塔高無限大）時，將在高濃度端與平衡線相交，即兩相在塔底達到平衡?！敬鸢浮康住纠?-3】是3種氣體在吸收過程中的脫吸因數(shù)，已知,且各吸收過程的操作條件相同，試將3種氣體按溶解度大小排列為______?！窘忸}思路】操作條件相同，相同，由可知，當時，有,而m值愈大，表明氣體溶解度愈小?！敬鸢浮康?種最大，第2種次之，第1種最小【例7-4】欲得到一定濃度的溶液，易溶氣體所需的分壓_____,難溶氣體所需的分壓______。【解題思路】由亨利定律，難溶氣體的E值很大，故需要的分壓高，而易溶氣體的E值很小，故需要的分壓低。【答案】較低；很高【例7-5】當氣體處理量及初、終濃度已被確定，若減少吸收劑用量，操作線的斜率將_____,其結(jié)果是使出塔吸收液的濃度_____，而吸收推動力相應______?！窘忸}思路】由題意知V、已經(jīng)確定，減少L用量意味著液氣比減小，因低濃度端已固定，故操作線斜率變小且向平衡線靠近，使傳質(zhì)推動力變小。又由物料衡算得，可知當一定時，若L減小，必增大?！敬鸢浮孔冃?；變大；變小【例7-6】對于常壓下低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當液相總濃度增加時，其相平衡常數(shù)m將_____?！窘忸}思路】由亨利定律式中：——溶質(zhì)的濃度，;—溶液總濃度，。由題知不變，增大，故必增大?！敬鸢浮吭龃蟆纠?-7】對逆流吸收系統(tǒng)，若脫吸因數(shù)S=1，則氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將_____理論板數(shù)，若脫吸因數(shù)S>1，則將_____理論板數(shù)?！窘忸}思路】由可知：S=1時，；S>1時,;S<1時，.【答案】等于；小于【例7-8】對于低濃度難溶氣體的逆流吸收操作系統(tǒng)，若僅增加液體量，而不改變其他條件，則此塔的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將_____，氣體出口濃度將_____?！窘忸}思路】難溶氣體的吸收過程為液膜阻力控制，主要阻力在液相，即當增加液體量時，可增大液膜傳質(zhì)系數(shù)，有效降低液膜阻力，故總阻力下降。所以將變小，而Z不變，故將增大。因隨的增加而下降，由、和的關系得將增加，故：必下降?！敬鸢浮吭龃螅幌陆怠?-9】在逆流操作的填料塔中，用純?nèi)軇┪漳硽怏w混合物中的有害成分。已知平衡關系為,操作液氣比,入塔氣相濃度為0.007（摩爾分數(shù)），出塔液相濃度為0.003（摩爾分數(shù)），則氣相總傳質(zhì)單元=______。若將填料塔改為板式塔，則理論板數(shù)=______?！窘忸}思路】由物料衡算求。所以由于,可知平衡線與操作線相互平行，二線間垂直距離處處相等，故用對數(shù)平均推動力法求。當S=1時，有【答案】6；6【例7-10】操作中的吸收塔，當其他操作條件不變，僅降低吸收劑入塔濃度，則吸收率將______;又當用清水作吸收劑時，其他操作條件不變，僅降低入塔氣體濃度，則吸收率將_______。A.增大B.降低C.不變D.無法確定【解題思路】第一問因為吸收劑入塔濃度下降，使塔內(nèi)傳質(zhì)推動力增大，傳質(zhì)效果提高，從而使氣體出塔濃度下降，吸收率增大。第二問因為不變，可知也不變。由及不變，可知不變?！敬鸢浮緼;C【例7-11】對常壓下操作的低濃度吸收系數(shù)，系統(tǒng)總壓在較小范圍增加時，亨利系數(shù)E將______,相平衡常數(shù)m將____，溶解度系數(shù)H將_____。A.增加B.降低C.不變D.無法確定【解題思路】因為低壓下E僅是溫度的函數(shù)，及可知總壓增加不變，m下降。【答案】C;B;C【例7-12】雙組分氣體（A、B）進行穩(wěn)定分子擴散，分別表示在傳質(zhì)方向上某截面處溶質(zhì)A的分子擴散速率與傳質(zhì)速率，當系統(tǒng)的漂流因數(shù)大于1時，_____;_____。A.大于B.小于C.等于D.無法確定【解題思路】因為是雙組分氣體，所以系統(tǒng)中A和B的濃度梯度大小相等、方向相反。由費克定律可知A和B的分子擴散速率也將大小相等、方向相反。然而因漂流因數(shù)大于1，說明產(chǎn)生了主體流動，結(jié)果增大了A的傳遞速率，這里按習慣B為惰性組分?！敬鸢浮緾;A【例7-13】低濃度逆流吸收操作中，若其他操作條件不變，僅增加入塔氣量，氣相總傳質(zhì)單元高度將______，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將_____，出塔氣相組成將_____，出塔液相組成將_____，溶質(zhì)回收率將______。A.增加B.減小C.增大D.無法確定【解題思路】由，可知隨V的增加而增大。由不變，可知下降。由及、S和的關系圖，可知S增加和下降均使下降，故必增大，回收率減小。由,因為隨V的增加而下降，可知將下降，從而使增加。又因為、S和直接的關系與、A和之間的關系完全相同，故可將、S和的關系圖用于表示、A和的關系，所以當A下降、增大時，將增大，必增加。【答案】A;B;A;A;B【例7-14】低濃度逆流吸收操作中，若其他操作條件不變，僅降低入塔液體組成，則氣相總傳質(zhì)單元高度將______，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將_____，出塔氣相組成將_____，出塔液相組成將_____。A.增加B.減小C.不變D.不確定【解題思路】因為氣、液流量不變，所以不變。又因為Z不變，故不變。由可知當、S不變時，也不變，因為,故必下降。同理，由,可知當A、不變時，也不變，故當下降時，必下降?！敬鸢浮緾;C;B;B【例7-15】低濃度逆流吸收操作中，若其他入塔條件不變，僅增加入塔氣體濃度，出塔氣體濃度將______，出塔液體濃度將______。A.增大B.減小C.不變D.不確定【解題思路】、S皆不變，故不變，所以當增大時，必增大。同理，由A、不變，知不變，因為，故當增大時，必增大。從另一角度來看，的增大使塔內(nèi)傳質(zhì)推動力增大，故增大。【答案】A;A【例7-24】在某填料塔中用清水逆流吸收空氣中的有害組分A，已測得入塔空氣和出塔水溶液中A的摩爾分數(shù)均為0.04，操作條件下的平衡關系為,吸收因數(shù)為1，填料層的等板高度為0.5m。試計算：該塔的吸收率填料層高度【解題思路】（1）,,故,(2)因為S=1，故平衡線與操作線相互平行，推動力處處相等，有由A=S=1知故 習題一、填空題1．對于接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣-液平衡系統(tǒng)，當總壓增大時，亨利系數(shù)E將____,相平衡常數(shù)m將____,溶解度系數(shù)H將_____。（增大、不變、減?。?.在吸收操作中，以液相濃度差表示的吸收塔某一截面上的總推動力為____。3．等分子反方向擴散通常發(fā)生在_____單元操作過程中；一組分通過另一停滯組分的擴散通常發(fā)生在____單元操作過程中。4.雙膜模型、溶質(zhì)滲透模型和表面更新模型的模型參數(shù)分別是_____、_____和_____。5.漂流因數(shù)反映_____,當漂流因數(shù)大于1時表明______。6.增加吸收劑用量，操作線的斜率_____，吸收推動力______。7.脫吸因數(shù)的定義式為_____,它表示______之比。8.在逆流吸收塔中，吸收過程為氣膜控制，若進塔液體組成增大，其他條件不變，則氣相總傳質(zhì)單元高度將______（不變、減小、增大）。9.在傳質(zhì)理論中最具有代表性的三個模型分別是_____、_____和______。在吸收的理論分析中，當前仍采用______模型作為基礎。10.壓力____，溫度_____將有利于吸收過程的進行。吸收中，溫度不變，壓力增大，可使相平衡常數(shù)_____（增大、減小、不變），傳質(zhì)推動力_____(增大、減小、不變)。11．某低濃度氣體的吸收過程，已知相平衡常數(shù)為m=1，氣膜和液膜的體積吸收系數(shù)分別為,則該吸收過程為______膜控制過程，氣膜阻力為總阻力的______，該氣體為______（易或難）溶氣體。12.對于難溶氣體的吸收過程，其主要阻力在______，其吸收速率由_____控制。13.以氣相濃度為推動力的傳質(zhì)速率方程有兩種，以傳質(zhì)分系數(shù)表達的傳質(zhì)速率方程為_____，以總傳質(zhì)系數(shù)表達的傳質(zhì)速率方程為_____。14.在常壓下，20時，氨在空氣中的分壓為15.2kPa，與之平衡的氨水濃度為15kg,此時亨利系數(shù)E=______，相平衡常數(shù)m=_____。15.吸收操作中，對吸收劑的要求有_____、______、______和______。16.用清水吸收空氣與A的混合氣中的溶質(zhì)A，物質(zhì)的相平衡常數(shù)m=2，入塔氣體濃度,要求出塔氣體濃度，則最小液氣比為_____。17.提高吸收劑用量對吸收是有利的。當系統(tǒng)為氣膜控制時，將_____；時，將_____，塔高將______。18.低濃度的氣膜控制系統(tǒng)，在逆流吸收操作中，若其他操作條件不變，而入塔液體組成增高時，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將_____，氣相總傳質(zhì)單元高度將_____，氣相出口組成將_____，液相出口組成將______。19.吸收操作中增加吸收劑用量，操作線的斜率______，吸收推動力______。20.當吸收劑用量為最小用量時，所需填料層高度將______。二、選擇題1.對常壓下操作的低濃度吸收系統(tǒng)，系統(tǒng)總壓在較小范圍增加時，亨利系數(shù)E將（），相平衡常數(shù)m將（），溶解度系數(shù)H將（）。A.增加B.降低C.不變D.不確定2.下述說法中錯誤的是（）。A.溶解度系數(shù)H值很大的氣體為易溶氣體B.亨利系數(shù)E值很大的氣體為易溶氣體C.亨利系數(shù)E值很大的氣體為難溶氣體D.相平衡常數(shù)m值很大的氣體為難溶氣體3.雙組分（A、B）氣體在進行穩(wěn)態(tài)分子擴散時，分別表示在傳質(zhì)方向上某截面處溶質(zhì)A的擴散速率和傳質(zhì)速率，當整個系統(tǒng)為單向擴散時，則擴散速率和傳質(zhì)速率關系是（）。A.B.C. D.無法確實它們的大小4.下述說法中錯誤的是（）。A.液體中的擴散系數(shù)與壓力成正比，與黏度成反比B.氣體中的擴散系數(shù)與壓力成反比，與溫度的3/2次方成正比C.液體中的擴散系數(shù)與溫度成正比，與黏度成反比D.發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中的擴散屬于分子擴散5.下列各項中屬于物性參數(shù)的是（）。A.氣膜吸收系數(shù)B.分子擴散系數(shù)DC.渦流擴散系數(shù) D.脫吸因數(shù)S6.下述說法中錯誤的是（）。A.理想溶液滿足拉烏爾定律，也滿足亨利定律B.理想溶液滿足拉烏爾定律，但不滿足亨利定律C.非理想溶液滿足亨利定律，但不滿足拉烏爾定律D.服從亨利定律并不說明溶液的理想性，服從拉烏爾定律才表明溶液的理想性7.下述說法中正確的是（）。A.用水吸收氨屬難溶氣體的吸收，為液膜阻力控制B.常壓下用水吸收二氧化碳屬難溶氣體的吸收，為氣膜阻力控制C.用水吸收氧屬難溶氣體的吸收，為氣膜阻力控制D.用水吸收二氧化硫?qū)倬哂兄械热芙舛鹊臍怏w吸收，氣膜阻力和液膜阻力都不可忽略8.下述說法中錯誤的是（）。A.板式塔內(nèi)氣、液逐級接觸，填料塔內(nèi)氣、液連續(xù)接觸B.精餾用板式塔，吸收用填料塔C.精餾既可以用板式塔，也可以用填料塔D.吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔9.在填料塔中，用清水吸收混合氣中的氨，當水泵發(fā)生故障使上水量減小時，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將()。A.增大B.減小C.不變D.無法確定10.根據(jù)雙膜理論，當被吸收組分在液相中溶解度很小時，以液相濃度表示的總推動力相對應的總傳質(zhì)系數(shù)將（）。A.大于液相傳質(zhì)分系數(shù)B.近似等于液相傳質(zhì)分系數(shù)C.小于氣相傳質(zhì)分系數(shù)D.近似等于氣相傳質(zhì)分系數(shù)11.對吸收操作影響較大的填料特性是（）。A.比表面積和自由體積B.機械強度C.對氣體阻力較小12.操作中的吸收塔，當其他操作條件不變，僅降低吸收劑入塔濃度，吸收率將（）；又當用清水作吸收劑時，其他操作條件不變，僅降低入塔氣體濃度，則吸收率將（）。A.增大B.降低C.不變D.不確定13.低濃度逆流吸收操作中，若其他操作條件不變，僅增加塔氣量，則氣相總傳質(zhì)單元高度將（）,氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將（），出塔氣相組成將（），出塔液相組成將（），溶質(zhì)回收率將（）。A.增加B.減小C.不變D.不確定14.某逆流吸收過程，已知系統(tǒng)滿足亨利定律，吸收因數(shù)A為3/2，當塔高為無窮大時，塔底氣相組成將（），塔頂氣相組成將（）；若其他操作條件不變，僅將系統(tǒng)壓力減小了1/3，則此時塔底相組成將（）。A.大于B.小于C.等于15.低濃度逆流吸收操作，當氣、液進塔組成不變，而改變操作條件使脫吸因數(shù)S增大，則氣體出塔濃度將（），液體出塔濃度將（）.A.增大B.減小C.不變D.不確定三、判斷題1.在吸收塔中，溶質(zhì)氣體在混合氣中的分壓大于與吸收劑中溶質(zhì)濃度成平衡時的分壓，則發(fā)生吸收。（）2．對于溶解度很大的氣體吸收，為強化吸收過程，則應從減小液膜阻力入手，其效果才更顯著。 （）3.亨利定律的表達式之一為，若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大，說明該氣體為易溶氣體。 （）4.工業(yè)上吸收一般是在吸收塔中進行的。氣、液間逆流操作有利于吸收完全并可獲得較大的吸收推動力。 （）5.在一般情況下，混合氣體的有關計算可按理想氣體方程和道爾頓分壓定律進行，其氣體組分的體積分數(shù)等于其摩爾分數(shù)，也等于其分壓分數(shù)。（）6.在吸收塔中，溶質(zhì)氣體在混合氣中的分壓大于與吸收劑中溶質(zhì)濃度成平衡時的分壓，則發(fā)生解吸。 （）7.壓力減小，溫度升高，將有利于解吸的進行。 （）8.增加吸收劑用量，操作線的斜率增大，則操作線向遠離平衡線的方向偏移，吸收過程推動力變大。 （）9.傳質(zhì)速率等于分子擴散速率的條件是湍流流動。 （）10.隨著溫度的增加，氣體的溶解度減少，亨利系數(shù)將會升高。 （）四、計算題1.含量為0.02（摩爾分數(shù)）的稀氨水在20時的平衡分壓為1.666kPa，氨水上方的總壓為常壓，在此含量下相平衡關系服從亨利定律，氨水的密度可近似取1000,試求亨利系數(shù)E、H和m的值。2.101.33kPa、20時，氧氣在水中的溶解度可用表示。式中：為氧在氣相中的分壓，單位為kPa；為氧在液相中的摩爾分數(shù)。試問在此溫度及壓力下與空氣充分接觸后的水中，每立方米可溶多少克氧？3.一直徑為25mm的萘球懸掛于靜止的空氣中，進行分子擴散。系統(tǒng)溫度為20，已知該溫度下萘的蒸氣壓為,萘在空氣中的擴散系數(shù),若距萘球足夠遠處萘的濃度為零，試求萘球單位表面、單位時間的揮發(fā)量。4.氨氣通過靜止的空氣薄層進行定態(tài)單向擴散，系統(tǒng)總壓為101.33kPa，靜止氣層兩邊的氨氣分壓各為20kPa及13.33kPa，實驗測得的傳質(zhì)系數(shù)為,氣膜吸收系數(shù)，液膜吸收系數(shù)。試求總吸收系數(shù),并算出氣膜阻力在總阻力中所占的比例。5.在101.33kPa、27時，用水吸收混于空氣中的甲醇蒸氣。甲醇在氣、液兩相中的濃度都很低，平衡關系服從亨利定律。已知溶解系數(shù)H=1.995，氣膜吸收系數(shù),液膜吸收系數(shù)。試求總吸收系數(shù),并算出氣膜阻力在總阻力中所占的比例。習題一、填空題2.在圖中，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組分的揮發(fā)度______。3.在乙醇和水的混合液中，已知乙醇的質(zhì)量分數(shù)為0.95，則其摩爾分數(shù)為____。（乙醇的相對分子質(zhì)量為46）4.某泡點進料的連續(xù)精餾塔，已知其精餾段操作線方程為,提餾操作線方程為,則回流比R=_____,釜液組成=_____。5.當分離要求和回流比一定時，_____進料的q值最小，此時分離所需的理論板數(shù)_______。6.簡單蒸餾的主要特征是_____和_____。7.若精餾塔塔頂某理論板上氣相露點為,液相泡點為；塔底某理論板上氣相露點為，液相泡點為?？蓪?個溫度間的關系用“>”、“=”、“<”表示為_____。8.恒沸精餾和萃取精餾的主要區(qū)別是①________;②_______。9.連續(xù)精餾操作時，操作壓力越大，對分離越______。若進料氣液比為1：4（摩爾分數(shù)）時，則進料熱狀況參數(shù)q為_______。10.精餾塔結(jié)構(gòu)不變，操作時若保持進料的組成、流率、熱狀況及塔頂流率一定，只減少塔釜的熱負荷，則塔頂，塔底____，提餾段操作線斜率____。11.分離二元均相混合物的兩個基本條件是______和______。12.精餾與蒸餾的根本區(qū)別在于精餾有_____。13.二元混合液中，難揮發(fā)組分的濃度增加，則相應的泡點和露點______。14.平衡蒸餾與簡單蒸餾相比，其分離效果______。15.精餾過程中，存在兩種傳遞過程，它們是_____過程和______過程，其中_____過程為控制步驟。16.精餾段操作線方程代表_____和_____之間的關系，此關系由_____導出，推導時的重要假設是______。17.回流的目的是_____和______。精餾過程中，若其他條件不變，R增加，則所需的理論板數(shù)______，塔釜再沸騰的熱負荷_____，塔頂產(chǎn)品的組成_____。18.q有兩種定義，它們是_____和______。若R不變，q減小，則所需理論板數(shù)_____。若底部沸器的熱負荷不變，q值減小，則所需的理論板數(shù)____，精餾塔的熱量消耗_____。19.精餾塔底產(chǎn)品的溫度_____塔頂產(chǎn)品的溫度。20.板效率的大小體現(xiàn)了_____的影響。二、選擇題1.某精餾塔精餾段理論板數(shù)為層，提餾段理論板數(shù)為層，現(xiàn)因設備改造,使提餾段的理論板數(shù)增加，精餾段的理論板數(shù)不變，且等均不變，則此時（）.A.減小，增大B.減小，不變C.減小，減小D.減小，的變化視具體情況而定2.精餾分離某二元混合物，規(guī)定分離要求為、。如進料分別為、時，其相應的最小回流比分別為。當時，則（）。A．B.C.D.的大小無法確定3.精餾段操作線為直線，主要是因為（）A.理論板假定B.塔頂泡點回流C.理想物系D.恒摩爾流假定4.某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分。液相組成（摩爾分數(shù)，下同）時，相應的泡點為；氣相組成=0.3時，相應的露點為，則（）。A.B.C.D.無法判斷5.連續(xù)精餾塔中，如采用的回流比小于原回流比，則（）。A.均增大B.減小、增大C.均不變D.不能正常操作6.分別用平衡蒸餾和簡單蒸餾分離原料數(shù)量和組成相同的物系，用平衡蒸餾所得餾出物氣相總組成為，用簡單蒸餾所得餾出物氣總組成為，若兩種方法所得的氣相量相同，則（）。A.B.C.D.無法判斷7.流量為,組成（摩爾分數(shù)，下同）為0.4的二元理想溶液精餾分離，要求塔頂產(chǎn)品組成達到0.7，塔底殘液組成不超過0.1，泡點進料，回流比為2.5。要使塔頂采出量達到，應采取措施（）。A.增加塔板數(shù)B.加大回流比C.改變進料熱狀況D.塔頂增加分凝器E.增加進料量8.精餾操作時，若在不變的條件下，將塔頂產(chǎn)品量D增加，其結(jié)果是（）。A.減小、增大B.減小、不變C.減小、減小D.無法判斷9.精餾操作時，若保持和提餾段氣相流量不變，減少塔頂產(chǎn)品量D，其結(jié)果是（）。A.增大、增大B.減小、減小C.增大、減小D.減小、增大10.某真空操作精餾塔，在真空度降低后，若保持及加料位置不變，則塔頂產(chǎn)品組成將（）。A.減小B.增大C.不變D.不確定11.若某精餾塔的操作回流比低于其原設計的最小回流比，則該塔能否操作？（）A.能B.不能D.能，但產(chǎn)品組成不等于設計值D.這種提法不正確12.沸點分別為和的二元混合液，設A為易揮發(fā)組分，則該混合液的泡點與、的關系為（）。A.B.C.D.13.液體混合物中，兩組分相對揮發(fā)度越接近1，表明用精餾方法分離該溶液時越（）。A.容易B.難C.完全D.不完全14.當分離沸點較高，且又是熱敏性混合物時，操作壓力應采用（）。A.常壓B.加壓C.減壓D.先常壓后加壓15.提餾段操作線的斜率（）。A.大于1B.小于1C.等于1D.等于016.加料熱狀態(tài)參數(shù)q值減小，需將（）。A.精餾段操作線斜率增大B.精餾段操作線斜率減小C.提餾段操作線斜率增大D.提餾段操作線斜率減小17.對分離物系的最小回流比數(shù)值有影響的是（）。A.被分離物系的氣、液平衡關系B.被分離物系的進料組成和進料狀態(tài)C.被分離物系的塔頂產(chǎn)品組成D.被分離物系的塔底產(chǎn)品組成18.設計中，隨著回流比R取值的增大，則（）。A.設備費用不斷增大B.操作費用不斷減小C.設備費用不斷不斷減小D.設備費用先是減小，而后又逐漸增大19.精餾操作中，若降低進料板位置則（）。A.塔頂產(chǎn)品組成升高B.塔底產(chǎn)品組成降低C.塔頂產(chǎn)品組成降低D.塔頂、塔底產(chǎn)品組成均不變20.若精餾操作的回流比變化，則塔內(nèi)鉻板上的氣、液組成也隨之變化，所以（）。A.塔頂部板的平衡溫度變化最大B.塔底部板的平衡溫度變化最大C.塔中部板的平衡溫度變化最大D.塔板上的溫度不變?nèi)?、判斷題1.根據(jù)恒摩爾流假定，精餾塔內(nèi)氣、液兩相的流量一定相等。（）2.當分離要求和回流比一定時，進料的q值越大，所需總理論板數(shù)越多。（）3.精餾設計和操作時，回流比R的增加并不意味著塔頂產(chǎn)品量D的減小。（）4.精餾塔任意一塊理論板上，其液相的泡點低于氣相的露點。（）5．精餾段操作線方程是指相鄰兩塊塔板間，下面一塊板蒸氣組成和上面一塊板液相組成之間的定量關系的方程。（）6.在一定壓力下，純組分的泡點、露點和沸點均為同一個數(shù)值。（）7．對于連續(xù)精餾塔和間歇精餾塔來說，只要在操作過程中的回流比保持不變，則兩者均能維持穩(wěn)定狀況操作。（）8.隨著R的減小，精餾段操作線越接近平衡線，達到一定的分離要求所需的理論板數(shù)越少。()9.當操作線與平衡線相交時，精餾傳質(zhì)推動力為零。（）四、計算題1.正戊烷（）和正己烷（）的飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)列于表8-1，試求時該溶液的平衡數(shù)據(jù)。假設該溶液為理想溶液。表8-1飽和蒸氣壓/kPa1.32.65.38.013.326.653.2101.3溫度/K223.1233.0244.0251.0260.6275.1291.7309.3248.2259.1276.9279.0289.0304.8322.8341.92.已知某精餾塔塔頂蒸氣的溫度為80,經(jīng)全凝器冷凝后餾出液中苯的組成（易揮發(fā)組分A的摩爾分數(shù)，下同）為0.90，甲苯的組成為0.10，試求該塔的操作壓力。3.苯與甲苯的混合溶液在總壓101.3kPa下經(jīng)單級釜進行閃蒸，汽化率為35。試求：（1）若溶液中苯的組成（摩爾分數(shù)，下同）為0.477，蒸餾后，閃蒸罐頂產(chǎn)物和罐底產(chǎn)物的組成各為多少？（2）若操作壓力增大1倍時，兩產(chǎn)物的組成又有何變化？4.采用連續(xù)精餾操作分離某二元混合溶液，已知操作線方程如下。精餾段操作線方程提餾段操作線方程若進料時，原料為氣、液相各占一半的混合態(tài)，求塔頂及塔底產(chǎn)品產(chǎn)率及回流比。部分參考答案第一章部分參考答案一、填空題1.1500層流2.1m/s3.109990.659999.154.0.01181.5m/s5.84.10.7616.24mm7.當量長度法阻力系數(shù)法8.1.00.59.在單位接觸面積上，速度梯度為1時，流體層間的內(nèi)摩擦力10.雷諾數(shù)在2000~4000之間11.減小減小增大12．減小13.52662.19Pa14.1633242mm27mm15.管路長度盡可能縮短管路盡量走直線減少不必要的管件閥門增大管徑16.64/17.21/418.截面壓降壓降截面19.動壓頭靜壓頭20.拋物線221.(相對粗糙度)22.減小增大不變23.流動邊界層24.1625.重量靜壓頭二、選擇題1.D2.D3.A4.C5.B6.B7.C8.A9.CA10.C11.B12.B13.A14.C15.C三、判斷題1.×2.√3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.√10.×11.√12.√13.×14.×四、計算題1.解（1）兩容器的壓降80262Pa。（2）壓差計兩邊的水柱高度變化會引起讀數(shù)由R降至為0.4。2.解原系統(tǒng)中，選高位槽液面為截面，反應槽液面為截面，在兩截面間列伯努利方程，則新系統(tǒng)所設的高位槽的液面需要比原系統(tǒng)增高解：9.237μm1975Pa解：解：（1）160（