化工原理习题文档格式.docx
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（3）完成下面各类泵的比较：
（1）离心泵（）；
（2）往复泵（）；
（3）旋转泵（）。
A.流量可变，压头不很高，适用于粘性大的流体；
B.流量不均匀，压头根据系统需要而定，用旁路阀调节流量；
C.流量恒定，压头随流量变化，往复运动振动很大；
D.流量较小，压头可达很高，适于输送油类及粘稠性液体；
E.流量均匀，压头随流量而变，操作方便。
（1）E；
（2）B；
（3）D
（3）用离心泵将贮槽内的溶液送到敞口的高位槽A和B中。
已知泵
下游的三通处到A槽的管子规格为①76mm3mm，管长20m，管件及阀门的当量长度为5m;
从三通处到B槽的管子尺寸为
①57mm3mm,，管长47m，管件及阀门的当量长度为4.2m。
A槽液面比B槽液面高1.5m。
贮槽及两高位槽液面维持恒定。
总管流量为
60m3/h。
试求两分支管路中的体积流量（取0.02）。
解：
欲求V、Vb必先求Ua、Ub。
而Ua、Ua须由柏努利方程式及溶液的体积衡算得。
以0-0'
面为基准面，以表压计
将以上二式及已知条件代入柏努利方程式，得
22
3.57ua9.811.510.1ub
两个未知数，只有一个关联式是不够的。
另一关联式可通过溶液的体积衡算求得。
即0.7850.072uA0.7850.0512uB60/3600
或uA4.330.53uBb
将（a）、（b）两式联立，解得：
uA3.15m/suB2.23m/s
/.VA0.7850.0723.1543.6m3/h
3
VB6043.616.4m3/h
这是一个典型的分支管路的问题，必然遵循分支管路的规
律：
①单位质量流体在两支管流动终了时的总机械能与能量损失之和必然相等；
②主管流量等于支管流量之和。
第二章流体输送设备
（2）若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头，流量
，效率，轴功率。
减小减小下降增大
（3）离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是时的流量和扬
程。
效率最高
（4）用离心泵在两敞口容器间输液，在同一管路中，若用离心泵输
送p=1200kg/m3的某液体（该溶液的其它性质与水相同），与输送水
相比，离心泵的流量，扬程，泵出口压力
轴功率。
（变大,变小,不变,不确定）
不变不变变大变大三、选择题
（1）离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的（）
A.包括内能在内的总能量B.机械能
C.压能D.位能（即实际的升扬高度）
B.
（2）往复泵在操作中（）
A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关
B.允许的安装高度与流量无关
C.流量与转速无关
D.开启旁路阀后，输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关
A.
（3）某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（）
A.水温太高B.真空计坏了C.吸入管路堵塞D.排出管路堵塞
C.
（4）往复泵的流量调节常采用（）
A.出口阀，B.进口阀C.旁路阀
5）用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少
了，其原因是（）。
A.发生了气缚现象B.泵特性曲线变了
C.管路特性曲线变了
C
第六章吸收
（1）操作中的吸收塔，当生产任务一定，若吸收剂用量小于最小用量，则吸收效果。
达不到要求
所谓最小液气比及最小吸收剂用量是针对一定的分离任务而
言的，当实际液气比或吸收剂用量小于最小值时，则吸收效果达不到给定的分离要求。
（2）脱吸因数S的表达式为,其几何意义是。
S二m/（L/G）；
平衡线斜率与操作线率之比。
（3）在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将平衡线，传质推动力将，若吸
收剂用量减至最小吸收剂用量时，设备费用将。
靠近；
减小；
无穷大
（4）根据双膜理论，两相间的传质阻力主要集中在，增加气
液两相主体的湍动程度，传质速率将。
相界面两侧的液
膜和气膜中；
（5）压力，温度，将有利于吸收的进行。
增大；
下
降
由m=E/P说明m是温度和压力的函数。
一般情况下，温度下降，则E值下降，故温度下降，压力增大，导致m值下降，溶解度增大，有利吸收。
（6）难溶气体属控制，主要传质阻力集中于側。
液膜；
液膜
（7）双膜理论的基本假设是：
（1）；
（2）；
（3）。
气液界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜；
全部阻力集中于该两层静止膜中，膜中的传质是定态分子扩散；
在相界面处，两相达平衡。
（8）等分子反向扩散适合于描述过程中的传质速率关系。
一
组分通过另一停滞组分的扩散适合于描述过程中的传质速率
关系。
精馏，吸收和脱吸。
（9）物质在静止流体中的传递，主要是依靠流体的无规则运
动。
物质在湍流的传递,主要是依据靠流体的无规则运动。
分子；
质点
10）吸收操作时，塔内任一横截面上，溶质在气相中的实际分压总
是与其接触的液相平衡分压，所以吸收操作线总是位于平衡线
的。
反之，如果操作线位于平衡线，则应进行脱吸过程。
高于；
上方，下方。
（11）当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将，其结果是使出塔吸收液的浓度，而吸收
推动力相应。
变小；
变大；
变小
由题意知G、y1、y2已经确定，减少L用量意味着液气比减小，因低浓度端已固定，故操作线斜率变小且向平衡线靠近，使传质推动力变小。
又由物料衡算：
G（yiy2）L（xiX2）常数可知当X2一定时，L减小，Xi必增大。
（12）传质单元数Nog及Nol反映。
Hog及Hol则与设备
的型式、设备中的操作条件有关，表示，是吸收设备性能高低
的反映。
分离任务的难易；
完成一个传质元所需的填料层高度
（13）生产中常见的脱吸方法有，和。
通入惰性气体；
通入水蒸气；
降压
（14）低浓度难溶气体的逆流吸收操作系统，若仅增加液体量，而不
改变其他条件，则此塔的气相总传质单元数Nog将，气体出口
浓度目2将。
下降
选择题
（1）对常压下操作的低浓度吸收系统，系统总压在较小范围增加时,
享利系数E将，相平衡常数m将，溶解度系数H将—.
A.增加；
C.不变；
B.降低；
D.不确定
C；
B；
C
因为低压下E仅是温度的涵数，及m=-，H」。
可
pEMs
是总压增加E、H不变，m下降。
（2）双组分气体（A、B）进行稳定分子扩散，Ja及Na分别表示在传质方向上某截面处溶质A的分子扩散速率与传质速率，当系统的漂流因数大于1时，|Ja||Jb|；
|NaNb
A.大于；
B.小于；
C.等于；
A
因为是双组分气体，所以系统中A和B的浓度梯度大小
相等方向相反。
由费克定律可知A和B的分子扩散速率也将大小相
等方向相反。
然而因漂流因数大于1,说明产出了主体流动，结果增大了A的传递速率。
这里按习惯B为惰性组分。
（3）下述说法中错误的是.
A.溶解度系数H值很大，为易溶气体；
C.享利系数E值很大，为
难溶气体;
B.亨利系数E值很大，为易溶气体；
D.平衡常数m值很大，为
难溶气体；
B
（4）下述说法中错误的是。
A.液体中的扩散系数与压力成正比，与粘度成反比；
B.气体中的扩散系数与压力成反比，与温度的3次方成正比；
2
C.液体中的扩散系数与温度成正比，与粘度成反比；
D.发生在静止或滞流流体中的扩散属于分子扩散
A
（5）下述说法中错误的是。
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，也可以用填料塔；
D.吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。
（6）低浓度难溶气体的逆流吸收过程，若其他操作条件不变，仅入
塔气量有所下降，贝心液相总传质单元数N°
l将；
液相总传质
单元高度Hol将；
气相总传质单元数N°
g将；
气相总传质单元高度H°
g将
>
操作线斜将.A.增加；
B.减小；
C.基本不变；
D.不确疋;
C;
C;
A;
B;
B
因液膜控制，故H°
lHl，可以为基本不受气量的影响,所以H°
l及nol.基本不变.
由Hog=SHol,S=mG,可知当G减小进，Hog将减小.
由NogANol,A—,可知当G减小时，N°
g将增加.
mG
显然，G减小使L下降.
G
计算题
（1）在一逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某组分A，已知操作条件下平衡关系为y2.2x，入塔气体中A的含量为6%（体），吸收率为96%，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：
（1）出塔水溶液的浓度；
（2）若气相总传质单元高度为0.8m，现有一填料层高为8m的塔，问是否能用？
对低浓度系统，计算时可用摩尔分数代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。
12（l）yiy2yiy?
i.2（只丿min
由:
yi
Xi
y2
yi,又由（i）和⑵式:
yiy2
1.2m
）yi
f0.0227
1.22.2
i.
min
Nog
1
J1
S）生2S]
y2y2
1S
iSln[i—
S]
元高度将如何变化，试定性说明其理由
因为
竺33.33kmol/h
0.9
因操作线与平衡线相互平行，故两线之间的垂直距离亦即
推动力处处相等。
所以
可知气量增加，HOG将增大，导致Nog下降。
又因为|及m均不
变，操作线仍平行于平衡线。
故由N°
g生工t上1，可
Ym丫2丫2
见丫2必增大，即平均推动力增大。
传热
（1）某厂库存有一台列管式换热器，其主要尺寸为：
列管规格383,管长4m,管数127根，欲利用这台换热器，用水蒸气加热空气。
蒸汽走壳程，空气走管程，空气流量为6000标准m3/小时，要求自20C加热至100C以上。
已知：
空气侧对流传热系数为58W/m2C;
蒸汽侧对流传热系数为11000w/m2C
污垢热阻和管壁热阻可以忽略不计；
标准状况下，空气密度为1.29kg/m3，操作条件下空气比热取
1.01kJ/kg「C
蒸汽的有关参数见附表。
A）当采用压力为2kg/cm2（绝对）的加热蒸汽时，试核算此台换热器是
否能满足要求。
B）如果用压力为3kgf/cm2（绝对）的加热蒸汽，利用此台换热器，
可以将空气自20C加热至多少度？
蒸汽消耗量为多少kg/h。
附表：
饱和水蒸气表
热kJ/kg
1.0
99.1
2260.45
119.6
2.0
2206.44
132.9
3.0
2169.18解：
（1）蒸汽压力为2kgf/cm2（T=1196C）时:
d11_38
2d2110005832
W2Cp2（t2t1）KAtm
KA丄匕ln」Tt2
Tt1
W2Cp,ln
2Tt2
KA
即；
600^2291.01
3600
103ln
空□48.6
119.6100
A72.6m2
而实际换热器面积:
Aend1l127
0.038
460.6m2
AeA此换热器不能满足要求。
（2）当蒸汽压力为3kgf/cm2（T'
132.9C）时,
T'
t
由式
（1）得：
w2CP2lnLKAe
t'
48.660.6
1.01103ln^^°
3600132.9t'
蒸汽消耗量：
DrWzCpJt；
ti）
0.0841kg/s
303kg/h
（6000/3600）1.291.0110（10420）
Ua2.83ub4.12a
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