化工原理试题~内容答案.doc
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1、|化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月 25日 一、填空题(共 15 空,每空 2 分,共 30 分) 1. 一容器真空表读数为 10 kpa,当地大气压强为 100 kpa,则此容器的绝对压强和表压强(以 kpa 计) 分别为:(90kpa)和( -10kpa ) 。 2. 热传导只发生在固体和( 静止)的或(滞)流动的流体中。 3. 物体的吸收率越(大) ,其辐射能力越(大) 。 (填大或小) 4. 蒸发中以(二次蒸汽)是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的(不挥发溶质 ) 、液柱的(静压头)和管路(阻力)所引起的 沸点升高三部分组成。 6. 一
2、容器压力表读数为 10 kpa,当地大气压强为 100 kpa,则此容器的绝对压强(以 kpa 计)为: (90kpa) 。 7. 对于同种流体,自然对流时的对流传热系数比 时的(小) 。 (填大或小) 8. 物体的吸收率越大,其辐射能力越(大) ,所以黑体的辐射能力比灰体的(大) 。 (填大或小) 9. 蒸发操作所用的设备称为( 蒸发器) 。 10. 按二次蒸汽是否被利用,蒸发分为(单效蒸发 )和(多效蒸发) 。 二、选择题(共 5题,每题 2分,共 10分) 1. 对吸收操作有利的条件是:( D ) A. 操作温度高、压强高;B. 操作温度高、压强低;C. 操作温度低、压强低;D. 操作温
3、度低、压 强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板( A ) ,液相温度较下层塔板( ) A. 高,低;B. 低,高;C. 高,高;D. 低,低 3. ( D )是塔内气液两相总体上呈逆流流动,而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图;B. 板式塔的设计过程;C. 板式塔的恒摩尔流要求;D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的( C )及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度;B. 流速、压强、湿度;C. 流速、温度、湿度;D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?( B ) A. 平衡水一定是自由水;
4、B. 平衡水一定是结合水;C. 自由水一定是结合水; D. 自由水一定是非 结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( C )时,不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为 ( A )时,可以采用精馏方法|A. 3.0;B.2.0;C.1.0;D.4.0 7. 下述说法中错误的是( B )。 A .板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触;B. 精馏用板式塔,吸收用填料塔;C.精馏既 可以用板式塔,又可以用填料塔;D. 填料塔可以避免液泛 8. 物料的平衡水分一定是( C ) A. 非结合水分;B. 自由水分;C.结合水分;D. 临界水分 9. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?(
5、 B ) A. 平衡水一定是自由水;B. 平衡水一定是结合水;C. 自由水一定是结合水; D. 自由水一定是非 结合水。 三计算题 1.在一列管换热器中将15000kg/h油品从20摄氏度加热到90摄氏度,油品走管内管外,加热介 质为130摄氏度的水蒸气,换热器有100根直径1.5*15mm,长2m的钢管构成,管内 =360 i ,管外=12000W/油品的比热容为1.9KJ/kg*,操作条件下的汽化潜热为 2 2 / * w m c 0 2205KJ/Kg,钢管的导热系数45W/m*,若加热全部冷凝后在饱和温度下排出的,忽略热损失和管壁 的污垢热阻。 (1)换热器的热负荷? (2)加热蒸汽的
6、消耗量? (3)总转热系数? (4)该换热器能否满足生产任务? 解: (1)换热器的热负荷? =15000*1.9*(90-20)=1995000KJ/h=554.17KJ/s 2 1 ( ) c PC Q WC t t (2)加热蒸汽的消耗量? / 1995000 / 2205 904.8 / 0.251 / h W Q r Kg h Kg s (3)总转热系数? 0 0 0 0 2 0 0 0 15 * 12 ( ) / ( / ) (15 12) / (15 /12) 13.44 1 1 278.3 / * 15 0.0015*15 1 1 ( ) ( ) 3600*12 45*13.4
7、4 12000 i m i i i i m d mm d mm d d d In d d In mm k k w m C d bd d kd |(4)该换热器能否满足生产任务? 假设逆流传热 2 100*3.14*0.015*2 9.42 S n dl m 2 1 2 1 (130 20) (130 90) 69.2 130 20 130 90 m t t t C t In In t 5 278.3*9.42*69.2 1.814*10 181.4 1995000 / 1995000*1000 / 3600 554160 / 554160 554.16 m Q ks t w kw Q kj h
8、 j s w kw 因此换热器最大传热效率 Q 小于实际所需的传热效率 Q,所以此换热器不满足生产任务 2在一连续精馏中分离苯、甲苯的混合,进料量为100kmol/h,原料液中苯0.4,塔顶馏出液中 苯的回收率为83.3%,塔底馏出液中含苯0.1(以上均为摩尔分数) ,原料液为饱和液体进料,笨甲苯 的相对挥发度为2.5,回流比为最小回流比的3倍,塔底为主凝器, 。 (1)馏出液及釜残夜量 (2)塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量。 (3)离开塔顶第一层理论板的液相组成 解: (1)馏出液及釜残夜量 0.838 0.838 (0.162 ) 0.162*100*0.4 64.8 / 0.1 10
9、0 64.8 35.2 / 0.952 F D W D F D F F w D F D W Fx Dx Wx Dx Fx Dx Fx Fx W kmol h x D F W kmol h x (2)塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量。 当原料液位饱和液体进料时 q=1 min ( ) / ( ) D q q q R x y y x q F x x =0.952/0.4-2.5*(1-0.952)/(1-0.4)/(2.5-1)=1.453 min (1 ) / (1 ) / ( 1) D D F F x R x x x min 3 R R min / 3 3*1.453*35.2 153.4
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