化工原理習(xí)題匯總2

1、精選文庫(kù)1.外徑為120mm的蒸汽管道，其外包扎一層厚度為400mm的保溫層，保溫層材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.6W/(mK)。若蒸汽管道的外表面面180，保溫層的外表面溫度為40，試求每米管長(zhǎng)的熱損失及保溫層中的溫度分布關(guān)系式。2.在溫度25的環(huán)境中橫穿一外徑為100mm的蒸汽管道，管道外包有兩層保溫材料，內(nèi)層厚40mm，導(dǎo)熱系數(shù)為0.05W/(mk)；外層厚30mm，導(dǎo)熱系數(shù)為0.1W/(mk)。管道與環(huán)境間對(duì)流傳熱系數(shù)為6W/(m2k)，與環(huán)境接觸表面的溫度為60。試求：管道單位長(zhǎng)度散熱量及保溫層單位長(zhǎng)度總熱阻。3.在間壁式換熱器中，要求用初溫為25的原油來(lái)冷卻重油，使重油從170冷卻至100。

2、重油和原油的流量分別為1.2104kg/h和1.5104kg/h。重油和原油的比定壓熱容各為2.18 kJ/(kgK)和1.93 kJ/(kgK)，試求重油和原油采用逆流和并流時(shí)換熱器的傳熱面積各為多少？已知兩種情況下的總換熱系數(shù)均為100W/(m2k)。4.有一列管式換熱器，管束由管徑25mm2mm的不銹鋼管組成，管長(zhǎng)2.5m。用飽和水蒸氣在殼程加熱管程空氣，已知水蒸氣的對(duì)流傳熱系數(shù)為10kW/(m2k)，空氣的普朗特?cái)?shù)Pr為0.7，雷諾數(shù)Re為2104，空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.03W(mk)。管壁及兩側(cè)污垢熱阻可忽略，熱損失也可忽略。試求：（1）空氣在管內(nèi)的對(duì)流傳熱系數(shù)；（2）換熱器的總傳熱系

3、數(shù)（以管外表面積為基準(zhǔn)）。5.在101.3kPa、20下用清水在填料塔中逆流吸收某混合氣中的硫化氫。已知混合氣進(jìn)塔組成為0.055（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），尾氣出塔組成為0.001。操作條件下系統(tǒng)的平衡關(guān)系為p*=4.89104xkPa，操作時(shí)吸收劑用量為最小用量的1.65倍。試計(jì)算吸收率和吸收液組成。6.在一填料塔層高度為8m的吸收塔中，用純?nèi)軇┪漳郴旌蠚怏w中的溶劑組分。已知進(jìn)塔混合氣體的流量為400kmol/h，溶質(zhì)的含量為0.06（摩爾分?jǐn)?shù)），溶質(zhì)的回收率為95%，操作條件下的氣液平衡關(guān)系為Y=2.2X，溶劑用量為最小用量的1.5倍。試計(jì)算氣相總傳質(zhì)單元高度。7.在101.3kPa、20下用

4、清水在填料塔內(nèi)逆流吸收空氣中的二氧化硫氣體。已知混合氣體的流量為0.025kmol/(m2s)，二氧化硫的組成為0.032（體積分?jǐn)?shù)）。操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y=34.6X，氣相總體積吸收系數(shù)為1.98kmol/(m3hkPa)，操作時(shí)吸收劑用量為最小用量的1.55倍，要求二氧化硫的回收率為98.2%。試求填料層高度。8.已知某低組成氣體溶質(zhì)被吸收時(shí)，平衡關(guān)系服從亨利定律，氣模吸收系數(shù)為3.1510-7kmol/(m2skPa)，夜魔吸收系數(shù)為5.8610-5m/s，溶解度系數(shù)為1.45kmol/(m3kPa)。試求氣膜阻力、液膜阻力和氣相總阻力，并分析該吸收過程的控制因素。9.在常壓下對(duì)A、B兩組分理想溶液進(jìn)行單級(jí)分離操作。已知原料處理量為80kmol，其組成為0.7（輕組分摩爾分?jǐn)?shù)，下同），要求餾出液組成為0.8，試比較平衡蒸餾和簡(jiǎn)單蒸餾兩種操作方式餾出液的量（物系的平均相對(duì)揮發(fā)度可取2.46）。10.在常壓連續(xù)精餾塔中分離兩組分理想溶液，物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.0，餾出液組成為0.94（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），