化工单元操作课后答案.docx
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化工单元操作课后答案
化工单元操作课后答案
【篇一：
《化工单元操作技术》知识点、习题解答】
ss=txt>一、填空题
1.
解答：
该题目主要考核流体粘度的物理意义。
液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。
粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。
3流、和折流四种。
解答：
该题目主要考核间壁式换热器中两流体流动的四种方式：
并流、逆流、错流、和折流。
4．某化工厂，用河水在一间壁式换热器内冷凝有机蒸汽，经过一段时间运行后，发现换热器的传热效果明显下降，分析主要原因是传热壁面上形成污垢，产生附加热阻，使k值下降。
解答：
该题目主要考核影响热量传递的因素，主要为污垢热阻的增大使得k值下降。
5
解答：
该题目主要考核离心泵及旋涡泵的正确开启方法。
6
解答：
该题目主要考核离心泵和往复泵常用的流量调节方法。
7．降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是气体在室内的停留时间?
应≥颗粒的沉降时间?
t。
解答：
该题目主要考核降尘室中颗粒可被分离的必要条件。
8
解答：
该题目主要考核过滤操作的两种方式：
恒压过滤和恒速过滤。
9
解答：
该题目主要考核精馏塔的作用：
提供气液接触进行传热和传质的场所。
10．空气进入干燥器之前一般都要进行了预热，其目的是提高，而降低
空气的相对湿度。
解答：
该题目主要考核空气进入干燥器之前一般都要进行了预热目的：
提高空气干球温度，而降低空气的相对湿度。
二、选择题
1．单位体积的流体所具有的质量称为（b）。
a．比容b．密度
c．压强d．相对密度
解答：
该题主要考核密度的基本概念，即为单位体积的流体所具有的质量。
解答：
该题主要考核流体流动中雷诺准数的计算方法，即re?
du?
?
?
0.1?
2?
1000?
2?
105
?
31?
10。
3．某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmhg和p2（真空度）=700mmhg，当地大气压为750mmhg，则两处的绝对压强差为（d）。
a．500b．1250
c．1150d．1900
解答：
该题目主要考核真空度及表压的计算方法。
表压=绝对压力-大气压，真空度=大气压-绝对压力，根据上两式所示可知，表压+真空度=两处的绝对压强差=1900mmhg。
4．离心泵的工作点是指（d）。
a．与泵最高效率时对应的点b．由泵的特性曲线所决定的点
c．由管路特性曲线所决定的点d．泵的特性曲线与管路特性曲线的交点解答：
该题目主要考核对于离心泵工作点的理解。
在一定的管路系统中（指进出口压力、输液高度、管路及管件的尺寸及件数、阀门的开启度等一定），当泵的转速一定时，它只有一个稳定的工作点。
该点由泵的q-h曲线与该管路的q-he曲线的交点决定。
5．离心泵的扬程随着流量的增加而（b）。
a．增加b．减小
c．不变d．无规律性
6．下列用来分离气—固非均相物系的是（c）。
a．板框压滤机b．转筒真空过滤机
c．袋滤器d．三足式离心机
解答：
该题目主要考核单元操作分离设备所处理的分离物系。
板框式压滤机分离液-固物系，转筒真空过滤机为液-固物系，袋滤器分离气-固物系，三足式离心机分离固-液物系。
7．下列哪一种不属于列管式换热器（c）。
a．u型管式b．浮头式
c．螺旋板式d．固定管板式
解答：
该题目主要考核换热器的类型，其中列管式换热器包括固定管板式、浮头式和u型管式，然而螺旋板式换热器为板面式换热器的一种。
q?
9．下述分离过程中不属于传质分离过程的是（d）。
a．萃取分离b．吸收分离
c．精馏分离d．离心分离?
?
tb，
解答：
该题目主要考核哪些单元操作过程涉及到质量传递。
其中萃取、吸收和精馏分离中都涉及到质量传递，然而离心分离是借助于离心力，使比重不同的物质进行分离的方法。
10．某精馏塔的馏出液量是50kmol/h，回流比是2，则精馏段的回流量是（a）。
a．100kmol/hb．50kmol/h
c．25kmol/hd．125kmol/h
r?
解答：
该题目主要考核精馏过程中回流比的概念。
回流比
kmol/h，则l=100kmol/h。
ld，根据题目可知r=2，d=50
11．某精馏塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为（d）块。
a．34b．31
c．33d．32e?
解答：
该题目主要考核精馏塔的全塔效率的计算。
nt=16（排除塔釜），e=0.5，则np=32。
12．选择吸收剂时不需要考虑的是（d）。
nt?
100%np，根据题目中已知条件，
a．对溶质的溶解度b．对溶质的选择性
c．操作条件下的挥发度d．操作温度下的密度
解答：
该题目主要考核选择合适吸收剂的相关要求，其中吸收剂的密度对于吸收过程影响不大。
13．在进行吸收操作时，吸收操作线总是位于平衡线的（a）
a．上方b．下方
c．重合d．不一定
解答：
该题目主要考核吸收过程的操作线方程。
根据吸收过程的操作线曲线可知，吸收操作线是位于平衡线的上方。
14．下列叙述正确的是（d）。
a．空气的相对湿度越大，吸湿能力越强b．湿空气的比体积为1kg湿空气的体积
c．湿球温度与绝热饱和温度必相等d．对流干燥中，空气是最常用的干燥介质
解答：
该题目主要考核干燥过程相关基础知识。
空气的吸湿能力在一定温度时1千克空气的湿含量与在此温度时的饱和状态空气的湿含量之差，为该空气的吸湿能力。
而相对湿度，指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。
在湿空气中，1kg绝干空气的体积和相应hkg水汽的体积之和称为湿空气的比体积或湿容积。
湿球温度是标定空气相对湿度的一种手段，其涵义是，某一状态下的空气，同湿球温度表的湿润温包接触，发生绝热热湿交换，使其达到饱和状态时的温度。
该温度是用温包上裹着湿纱布的温度表，在流速大于2.5m/s且不受直接辐
射的空气中，所测得的纱布表面温度，以此作为空气接近饱和程度的一种度量。
周围空气的饱和差愈大，湿球温度表上发生的蒸发愈强，而其湿度也就愈低。
15．影响干燥速率的主要因素除了湿物料、干燥设备外，还有一个重要因素是（c）。
a．绝干物料b．平衡水分
c．干燥介质d．湿球温度
解答：
该题目主要考核影响干燥速率的主要因素有哪些。
主要有湿物料、干燥设备和干燥介质。
三、判断题
1.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强愈小。
（√）
解答：
该题目主要考核真空度的概念。
真空度=大气压-绝对压力。
2．过滤速率与滤液粘度和滤渣厚度成反比。
（√）
解答：
该题目主要考核影响过滤速率的影响因素。
其中过滤介质性质中的粘度越大则过滤速率越小，然而滤饼性质中的滤饼厚度越厚则过滤阻力越大，即过滤速率越小。
解答：
该题目主要考核离心泵性能参数的影响因素。
若流体粘度大于常温下的清水的粘度，则泵的流量、压头、效率都会下降，但轴功率上升。
解答：
该题目主要考核影响降尘室生产能力的因素。
理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积b.l及颗粒的沉降速度ut有关，而与降尘室的高度h无关。
5．工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是增加传热面积，提高传热效果。
（√）解答：
该题目主要考核影响传热效果因素。
当采用翅片管代替圆管时，管内流体流动的形态发生改变，有利于湍流，增大k值。
解答：
该题目主要考核不同蒸馏方式的特点。
简单蒸馏是将原料液一次加入蒸馏釜中，在一定压强下加热至沸，使液体不断汽化。
适合于混合物的粗分离，特别适合于沸点相差较大而分离要求不高的场合。
而精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
四、计算题
1．如附图所示，用泵将出水池中常温的水送至吸收塔顶部，水面维持恒定，各部分相对位
【篇二：
化工单元操作过程与设备上册课后习题答案】
>绪论
1.{embedequation.3|w?
173.4kg2.
3.
（1）
（2）
（3）
4.,
1.
2.
3.
4.
5.
6.，，
7.
8.
（1），湍流
（2）
9.
（1）
（2）第一章流体流动
10.
11.
（1）
（2），，
12.
（1）
（2）
13.
（1）
（2）
14.
（1），层流
（2）
（3）
15.
16.
（1）
（2）r不变
17.
18.
19.，需1.74个，即中间需
20.
21.
22.
（1）
（2）
23.（）
24.
25.1个加压站。
第二章流体输送机械
1.
2.，，
3.，，选is80-65-160
4.，不能正常操作
5.
（1）
（2）
6.，，
7.
（1）
（2）
8.，，应串联
9.，，选f型50-40a
10.，不合用
11.，
12.，
第三章
1.
（1）
（2）
2.
（1）
（2）
3.沉降与过滤
4.
（1）
（2）
5.
6.
（1）
（2）
7.
8.
（1）0.0281
（2）
（3）
9.
10.，
11.
（1）
（2）
12.，
13.，
14.
1.
（1）
（2）
（3）
2.
（1）
（2），，第四章传热
3.
4.
（1）
（2）
5.
（1）
（2）
6.，较小导热系数的材料放在内层热损失较小
7.，
8.
（1）
（2）
（3）
9.
（1）
（2）
10.
11.
（1），
（2）
12.
（1）
（2）
13.
14.
（1）
（2）
（3）
15.
16.
【篇三：
化工单元操作考试答案】
txt>一、名词解释（共计20分）
1.气缚
答：
离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体，此种现象称为气缚。
2.汽蚀
答：
液体在泵内发生部分汽化,生成的气泡将随液体从低压区进入高压区,在高压区气泡会急剧收缩、凝结,使其周围的液体以极高的流速冲向刚消失的气泡中心，造成极高的局部冲击压力，直接冲击叶轮和泵壳,发生噪音,并引起震动。
长时间受到冲击力反复作用以及液体中微量溶解氧对金属的化学腐蚀作用,叶轮的局部表面出现斑痕和裂纹,甚至呈海绵状损坏,这种现象称为汽蚀。
3.精馏
答：
根据溶液中各组分挥发度的差异，利用液体多次部分汽化、汽体多次部分液化，将溶液分离成两个溶液的过程。
4.萃取
答：
利用溶液中组分在同一溶剂中的溶解度的差异，从溶液中提取被溶解的溶质的过程。
5.扬程
答：
指泵对单位重量（1n）的液体所提供的有效能量。
6.喘振
答：
对离心式压缩机，当流量减小到最小值时，出口压力会突然下降，管道内压力反而高于出口压力，于是被输送介质倒流回机内，直到出口压力升高重新向管道输送介质为止；当管道中的压力恢复到原来的压力时，流量再次减少，管道中介质又产生倒流，如此周而复始。
此现象称为喘振。
7.气体吸收率
答：
所谓吸收率指的是单位时间内在塔内被吸收的吸收质物质的量与气相带入该塔的吸收质物质的量之比。
8.液泛
答：
当降液管中液体向下流动阻力增大时，管内液面上升，当超过上层塔板的出口堰时，则产生液体倒流，即液泛又称为淹塔。
9.最小回流比
答：
回流比越小，需要的板数越多，当需要无穷多的理论板才能完成分离要求，将对应的回流比称为最小回流比，以rmin表示。
10.对流传热
答：
对流传热是指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程。
二、选择题（共计20分）
1.离心泵的工作点是指（d）。
a.与泵最高效率时对应的点b.由泵的特性曲线所决定的点
c.由管路特性曲线所决定的点d.泵的特性曲线与管路特性曲线的交点2.液体通过离心泵后其获得的能量最终形式是（b）。
a.速度b.压力c.热力学能d.位能
3.当离心泵输送的液体沸点低于水的沸点时，则泵的安装高度应（b）。
a.加大b.减小c.不变d.无法确定
4.下列不是用来调节离心泵流量的选项是（d）。
a.调节离心泵出口阀的开度b.改变叶轮转速
c.改变叶轮直径d.调节离心泵的旁路调节阀
5.化工厂常见的间壁式换热器是（a）。
7.下列哪一种不属于列管式换热器？
（c）
a.u形管式b.浮头式c.螺旋板式d.固定管板式
a.降低b.升高c.不变d.都有可能
9.精馏操作时，若其他操作条件均不变，只将塔顶的泡点回流改为过冷液体回流，则塔顶产品组成xd变化为（c）
a.变小b.不变c.变大d.不确定
10.精馏塔釜温度过高会造成（b）
a.轻组分损失增加b.塔顶馏出物作为产品不合格
c.釜液作为产品质量不合格d.可能造成塔板严重漏液
11.精馏塔塔底产品纯度下降，可能是（a）
a.提馏段板数不足b.精馏段板数不足c.再沸器热量过多d.塔釜温度升高12.精馏塔中自上而下（c）
a.分为精馏段、加料板和提馏段三个部分b.温度依次降低
c.易挥发组分浓度依次降低d.蒸汽质量依次减少
13.塔板上造成气泡夹带的原因是（a）
a.气速过大b.气速过小c.液流量过大d.液流量过小
14.有关灵敏板的叙述，正确的是（a）
a.是操作条件变化时，塔内温度变化最大的那块板
b.板上温度变化，物料组成不一定都变
c.板上温度升高，反应塔顶产品组成下降
d.板上温度升高，反应塔底产品组成增大
15.吸收过程能够进行的条件是（b）
16.吸收塔尾气超标，可能引起的原因是（d）
a.塔压增大b.吸收剂降温c.吸收剂用量增大d.吸收剂纯度下降17.在填料塔中，低浓度难溶气体逆流吸收时，若其他条件不变，但入口气量增加，则出口气体吸收质组成将（a）
a.增加b.减少c.不变d.不定
18.萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的交点m位于（b）。
a.溶解度曲线上方区b.溶解度曲线下方区c.溶解度曲线上d.任何位置均可19.三角形相图内任一点，代表混合物的（c）个组分含量。
a.一b.二c.三d.四
20.下列不适宜作为萃取分散相的是（a）。
a.体积流量大的相b.体积流量小的相
c.不易润湿填料等内部构件的相d.黏度较大的相
三、判断正误（共计10分）
3.（√）离心泵关闭出口阀运转时间不宜过大，否则会引起不良后果。
5.（√）工业设备的保温材料，一般都是取热导率较小的材料。
8.（√）精馏塔内的温度随易挥发组分浓度增大而降低。
9.（√）在气体吸收过程中，操作气速过大会导致大量的雾沫夹带，甚至造成液泛，使吸收无法进行。
四、简答题（共计20分）
1.说明强化传热的途径。
（1）增大传热面积
（2）增大平均温度差
当换热器中两侧流体都变温时，应尽可能从结构上采用逆流或接近逆流的流向以得到较大的传热温度差。
（3）增大传热系数
提高传热系数是提高传热效率的最有效途径。
欲提高k值，就必须减小对流传热热阻、污垢热阻和管壁热阻,通常采用的措施有:
①提高流速，层流边界层随之减薄，流速增大传热系数增大。
②增强流体的湍动程度。
如管内装有麻花铁、螺旋圈等添加物，它们能增大壁面附近流体的扰动程度，减小层流边界层的厚度，增大传热系数。
③防止结垢和及时清除垢层，以减小污垢热阻。
2.简要解释t-x-y相图。
p=101.3kpa
（1）横轴为汽（液）组成，纵轴为温度。
e点代表难挥发组分的沸点，f表示易挥发组成沸点。
（2）两曲线将系统分为三个区域，ehgcf线称露点线，以上区域为汽相区，表示为过热蒸汽。
eqljf线称泡点线，以下区域为液相区，表示为过冷液体。
两曲线之间为气液两相区。
（3）两曲线上的点呈对应关系，即表示气液平衡时，两相组成。
qh（lg、jc）为平衡的气液相组成。
对应温度即为体系所处温度t3。
（4）t-x-y相图随压力而变化，此图是p=101.3kpa条件下相图。
3.离心泵发生汽蚀的可能因素有哪些？
答：
离心泵发生汽蚀的因素主要有：
（1）输送液体温度过高。
（2）作用输送液体液面上的压力过小。
（3）输送液体液面距离心泵叶轮以下垂直高度过大。
（4）离心泵入口管上流动阻力过大，如管太细、阀开度过小或被堵塞。
4.换热器有哪些类型？
答：
换热器类型
（1）按用途分为加热器、预热器、冷却器、冷凝器、再沸器、蒸发器等。
（2）按结构分为管式、板式和特殊式。
换热器结构
（1）管式换热器主要有
①蛇管式换热器
②套管式换热器
③列管式换热器：
固定管板式换热器、u型管式换热器和浮头式换热器
（2）板式换热器
①夹套式换热器
②螺旋板式换热器
五、计算题（共计30分）
解：
根据柏努利方程
u12p1u22p2z1?
?
?
he?
z2?
?
?
h损2g?
g2g?
g
其中：
z1=5m，z2=0，p1=p2，u1=0，he=0，h损=4.5m
得：
u225?
+4.52g
因此，u2=3.13m/s
输送水量
q?
?
4d2?
u2?
3600
3
解：
11k?
?
?
9?
98w/m2?
℃?
?
?
?
?
1?
?
2100004510
3.将1200㎏/h含苯0.45（摩尔分数，下同）和甲苯0.55的混合液在连续精馏塔中分离，要求馏出液含苯0.95，釜液含苯不高于0.1，求馏出液、釜残液的流量以及塔顶易挥发组分的回收率。
解：
苯和甲苯的摩尔质量分别为78㎏/kmol和92㎏/kmol。
进料液的平均摩尔质量
mf?
0.45?
78?
0.55?
92?
85.7
f＝1200/85.7=14.0kmol/h
全塔物料衡算?
f?
d?
w?
?
fxf?
dxd?
wxw
得：
f（xf?
xw）14.0?
（0.45?
0.1）d?
?
?
5.76kmol/hxd?
xw0.95?
0.1
w=f-d=14.0-5.76=8.24kmol/h
塔顶易挥发组分回收率：
dxd5.76?
0.95?
?
?
?
100%?
86.9%
fxf14?
0.45?
88.5m
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