化工原理题五及答案

（本题10分）一、选择题（每小题2分）

1．有两种关于粘性的说法：（1）无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。（2）粘性只有在流体运动时才会表现出来。正确的结论应是（ ）

A．这两种说法都对 B．这两种说法都不对

C． 第一种说法对，第二种说法不对 D．第二种说法对，第一种说法不对

2．离心泵吸入管路底阀的作用是（ ）。

A．阻拦液体中的固体颗粒 B．防止启动前充入的液体从泵内漏出 C．避免出现气蚀现象 D．维持最低的允许吸上高度

3．二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（ ）。

A． 提馏段操作线与q线 B．平衡线

C．平衡线与精馏段操作线 D．平衡线与q线 4．下述说法中错误的是（ ）。

A． 溶解度系数H值很大，为易溶气体 B．亨利系数E很大，为易溶气体；

C．亨利系数E很大，为难溶气体 D．相平衡常数值m很大，为难溶气体.

5．关于传热系数K下述说法中错误的是（ ）

A．传热过程中总传热系数K实际是个平均值 B．总传热系数K随着所取的传热面不同而异

C．总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关 D．要提高K值，应从降低最大热阻着手 （本题10分）二、判断题（对的打√ ，错的打× ，每题1分）

1．在精馏塔内任意一块理论板，其气相露点温度大于液相的泡点温度。（ ） 2．根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。（ ） 3．精馏段操作线方程为y=0.65x+0.4，绝不可能。（ ） 4．强差的大小可以用一定高度的液体柱来表示。（ ）

5．连续方程所反映的管路各截面上流速的变化规律与管路上是否装有管件、阀门或输送设备等无关。（ ）

6．离心泵的轴功率一般随流量增大而增大，当流量为零时，轴功率亦为零。（ ） 7．在套管式换热器中，增大管内流体的扰动不仅对管内传热起促进作用，而且对整个传热

过程都起显著的强化作用。（ ） 8．一般来说，纯液体的导热系数比其溶液的导热系数小。（ ） 9．离心泵的“气缚”与“气蚀”现象，其本质是相同的。( ） 10．由于温度对溶解度系数有影响，温度升高，溶解度系数越小，所以升温有利于解吸。（ ）

（本题 80分）三、计算题

1．（20分）某化工厂的开口贮槽内盛有密度为1100kg/m3的溶液，今用泵将溶液从贮槽送至吸收塔1的顶部，经喷头2喷到塔内以吸收某种气体，如图所示。已知输送管路与喷头连接处的表压强为30kPa，连接处高于贮槽内液面20m，输送管路为Φ57Χ2.5mm，送液量为15m3/h，已测得溶液在管路系统的能量损失为150J/kg，泵的效率为0.7 。求泵的轴功率。

’ 0m ’ 22．（20分）在列管换热器中，用热水加热冷水，热水流量为4.5×103kgh-1，温度从95℃冷却到55℃，冷水温度从20℃升到50℃，总传热系数为2.8×103 Wm-2℃-1。假设冷、热两股流体的比热相同。试求：①冷水流量；②两种液体作逆流时的平均温度差和所需要的换热面积；③两种流体作并流时的平均温度差和所需要的换热面积。

3．（20分）在逆流操作的吸收塔中，每小时能从混合气体中吸收200kgSO2，已知该塔的实际用水量比最小耗用量大65%。试计算每小时实际用水量（kg/h）。进塔气体中含SO218%（质量分数）。其余为惰性气体，平均摩尔质量可取为28，在操作条件下的气液相平衡关系为：Y*26.7X。

4．（20分）在一常压连续精流塔中，分离苯—甲苯混合液，原料液处理量为1000Kmol/h，含苯30%（摩尔分数，下同），泡点进料。要求溜出液中含苯不低于95%，釜液中含苯不高于5%，回流比为2.5，试计算：

（1） 塔顶、塔底产品的流量； （2）精流段上升蒸汽量和下降液体量。

试题五答案

一、选择题：答对的，每个2分，错的不扣分

1 2 C3 4 5 6 7 8 9 0 C 1B B A A B B A B

二、判断题，答对的，每个1分，错的不扣分

1 × 三、1.解：

取贮槽液面为1―1截面，管路出口为2―2截面，并以1―1截面为基准水平面，在两截面间列柏努利方程。

2u12p1u2p gZ1gZ22hf 8分

2e22 √ 3 × 4 × 5 √ 6 × 7 × 8 × 9 0 √ 1×

式中 Z1=0 p1= p2=0（表压） u2=2.9m/s hf=143J/kg 4分 将上述各项数值代入，则

Z115m 8分 2.解： 逆流时 tm(14060)(180120)69.5℃ 8分

14060ln180120QWc(t2t1)20003000(12060)105W 8分 3600Q105A=14.4m2 4分

Ktm10069.5 3.解：

气相进塔组成y110.08760.18/640.0876 4分

0.18/64(10.18)/28 Y10.08760.096 4分

V(Y1Y2)2003.125kmol/h 4分

64LminV(Y1Y2)3.125869kmol/h 4分 *0.096/26.70X1X2吸收剂用量L

L1.65Lmin1.658691434.1kmol/h25813.8kg/h 4分 4.解：全塔物料衡算 D+W=F=1000 3分

D×0.95+W×0.05=F×0.3=300 3分 解得：D=278kmol/h W=722 kmol/h L=RD=2.5×278=695 kmol/h V=（R+1）D=（2.5+1）×278=973kmol/h 3分

3分 4分 4分