1.某精馏塔的设计任务为:原料为F, X f ,要求塔顶为X D,塔底为X w 。
设计时若选定的回流比R不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,则所需理论板数N T减小,提馏段上升蒸汽量V 增加,提馏段下降液体量L' 增加,精馏段上升蒸汽量V 不变,精馏段下降液体量L不变。
(增加,不变,减少)2.某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为X A=0.96(摩尔分率).精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24•该物系平均相对挥发度a =2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y 2= ______________ .3.某精馏塔操作时,F,X f ,q,V保持不变,增加回流比R,贝吐匕时X D增加_,X w减小,D减小,L/V 增加。
(增加,不变,减少)6.静止、连续、—同种_的流体中,处在—同一水平面_上各点的压力均相等。
7.水在内径为© 105m M 2.5mm的直管内流动,已知水的黏度为1.005mPa・s,密度为1000kg • m流速为1m/s,贝U忌= _________________ ,流动类型为_______ 湍流________ 。
8.流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的_4_倍;如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的__1/4_倍。
9.两个系统的流体力学相似时,雷诺数必相等。
所以雷诺数又称作相似准数。
10.求取对流传热系数常常用_____ 量纲_________ 析法,将众多影响因素组合成若干_____ 无因次数群_____ 数群,再通过实验确定各—无因次数群________ 间的关系,即得到各种条件下的 _______ ■关联____ 。
11.化工生产中加热和冷却的换热方法有______ 传导____ 、—对流_________ 和____ 辐射—。
12.在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近—饱和蒸汽一侧_____ 体的温度,总传热系数K接近—空气侧—流体的对流给热系数.13.气液两相平衡关系将取决于以下两种情况:⑴ 若p*>p 或C>C*则属于________________ 军吸______ 程(2) 若p>p*或C*>C 则属于 _______ 吸收______ 程14.计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算: _______平衡线—、—操作线—、_传质系数_。
15.在一定空气状态下干燥某物料,能用干燥方法除去的水分为 ______ 自由水__;首先除去的水分为_非结合水_;不能用干燥方法除的水分为___________ 衡水19.精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分液化的原理进行完成的。
20.最小回流比是指塔板无穷时的回流比极限值。
21.由实验确定直管摩擦系数入与Re的关系。
层流区摩擦系数入与管壁________粗糙度无关,入和Re关系为—入/_Re_。
湍流区,摩擦系数入与—■粗糙度—及入/Re都有关。
而完全湍流区,摩擦系数入与_ Re _无关,仅与—粗糙度_有关。
22.某液体在内径为d1的管路中稳定流动,其平均流速为U1,当它以相同的体积流量通过内径为d2(d2=d』2 )的管路时,则其平均流速为原来的 4倍。
23.流量增大时,流体流经转子流量计的阻力损失 _____ 不变 ________ 。
24.层流与湍流的本质区别是:—层流无径向流动,_湍流有径向流动_。
25.间壁式换热器的传热过程是—对流_、—导热_、—对流_。
26.对流体传热中普郎特准数式为Pr=Cp*u/入_,它反映了—流体物性对对流传热的影响__27.在多层平壁稳定热传导中,通过各层的传热速率 ______ 相同__。
28.压力 ___ 降______ 度___增高________ 将有利于解吸的进行。
吸收因数A表示____ 操作线斜率L/G ______ 与___ 平衡线斜率m 之比。
当A> 1时,增加塔高,吸收率______ 增大______29.吸收操作中,温度不变,压力增大,可使相平衡常数_减小—,传质推动力_ 增大_。
30.作为干燥介质的湿空气,其预热的目的_降低相对湿度_、_提高温度33. 饱和液体进料时,q= 1 ;L ' = L+F ;V ' = V 。
34. 在连续精馏塔中,进行全回流操作,已测得相邻两板上液相组成分别为X n-1 = 0.7, X n = 0.5 (均为易挥发组份摩尔分率)。
已知操作条件下 相对挥发度=3,则y n= ___________ , X* n = _______ ,以液相组成表示的第 n 板的单板效率E m = ____________ 。
35. 某二元物系的相对挥发度a= 3,在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作,已知X n = 0.3,则y n-匸 ___________ (由塔顶往下数)37.在一套管式换热器中,内管为 180mm 10mm 的钢管, 却,热水流量为1800kg h 1,进口温度为80°C ,出口为500C 口 温度为 200C ,出口 温度为 450C , c p 4.186kJ kg 1 'K 1800W m 2 K 1。
试求:(1) 冷却水用量;(2) 并流流动时的平均温度差及所需的管子长度;(3) 逆流流动时的平均温度差及所需的管子长度。
38. 用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯,要求回收 91%。
入塔的混合 气中,含苯2% (摩尔分数)。
入塔的煤油中,含苯0.018%。
溶剂用量为最小用 量的1.6倍,操作温度为520C ,压力为101kPa 。
平衡关系为Y 0.4X ,总传 质系数K Y a0.018kmol m 3 s 1。
入塔气体的摩尔流量为 0.018kmol m 2 s 1 。
36.图示吸液装置中,吸入管尺寸为 89mm 3.5mm , 2 u 管的下端位于水面下 2m ,并装有底阀及拦污网,该处的局部压头损失为 82g 空度为32.2kPa ,由1-1截面至2-2截面的压头损失为-U2 2g。
若截面2-2处的真 求:(1)吸入 内管中热水被冷环隙中冷却水进1,总传热系数管中水的流量,m 3求填料层高度。
39.用泵将水以568mVh 的流量由水池送入水塔。
已知水塔液面比水池液面高出13m,水塔和水池均通大气,输水管路均为© 114X 4mm无缝钢管,管长200m (包括所有局部阻力损失的当量长度)。
摩擦阻力系数可取为0.02,此时泵的效率为72%试求:(1)管内流速;(2)管路系统的总阻力损失;(3)泵的扬程;(4)泵的有效功率。
40.有一套管式换热器,内管为 54mm 2mm,外管为116mm 4mm的钢管。
内管中苯被加热,苯进口温度为 50°C,出口为80°C。
流量为3500kg h 1。
套管中为p196.1kPa的饱和水蒸气冷凝,冷凝的对流传热系数为 10000W m 2 K 1。
已知管内壁的垢阻为0.0004m2 K W 1,管壁及管外侧热阻均可不计。
苯的密度为880kg m 3。
试求:(1)加热水蒸气用量;(2)管壁对苯的对流传热系数;(3 )完成上述处理所需套管的有效长度。
(C p 1.86kJ kg C ,0.145W m K ,0.39 10 Pa s ,880kg m 3, p 196.1kPa下:饱和水蒸气的饱和温度t s 119.6 C,汽化热 r 2205kJ kg 1)41.以纯溶剂吸收某混合气体中的溶质A,入塔气体量为0.031kmol/s,溶质的浓度为0.0417 (摩尔比,下同),要求吸收率为96%已知塔径为1.2m,相平衡关系为Y=1.5X,Ka=0.077kmol/ (m i s),且实际液气比为最小液气比的1.5倍。
试求填料层高度。
42.20 C的水密度为1000kg/m3,粘度为10-3Pa.s,以20nVh的流量在© 51 x 3mm的水平管道内流过,在管路上某处流体静压强为1.5 kgf/cm 2(表压),若管路的局部阻力可略去不计,问距该处120m同一水平线下游处流体静压强为多少Pa? (Re=3 x 103--1 x 105时,入=0.3164/Re0.25)43.某车间准备用一台离心泵将储槽内的热水送到敞口的高位槽内,已知管子规格为①60 x 3.5mm钢管,管内流速为2.5m/s,吸入管路的能量损失为23.6J/kg 压出管路的压头损失为4mHO (均包括全部的局部阻力损失在内),其余参数见附图示。
试求该泵提供的有效功率。
44.接触法硫酸生产中用氧化后的高温SO混合气予热原料气(SO及空气混合物),已知:列管换热器的传热面积为100 m2,原料气入口温度t-300 r ,出口温度12=430 r .SO3混合气入口温度T1=560 C ,两种流体的流量均为13000kg/h,热损失为原料气所得热量的6% ,设两种气体的比热均可取为1.05kJ.K-1.kg-1,且两流体可近似作为逆流处理,求:1. SO混合气的出口温度T2; 2 •传热系数K w/ (nik )。
45.在某一直径为0.6m的填料塔中,在20C、760mmH下,用清水对空气—氨混合气进行逆流吸收操作,每小时向塔送入含NH1.5mol%的混合气480用(操作态),要求NH的回收率为90%已知20E的平衡关系为y=0.75x (x、y均为摩尔分率),出塔溶液中NH的浓度为平衡浓度的85%试求:(1)出塔溶液中氨的浓度(用摩尔分率表示);(2)水用量(kg/h); (3) 已知气相体积总传质系数© 为0.09kmol/(m • s),计算所需填料层咼度(m)°46.某厂准备选用规格为© 25X 2.5mm长3m的管子组成的列管式换热器来将25r 的液体加热到40C。
已知液体的流量为36m /h,相对密度为1.1,平均比热为2.9kJ/ (kg • K),加热剂用410K的饱和水蒸汽(走管外)其冷凝潜热为2155kJ/kg,冷凝水在饱和温度下排出,此换热器的散热损失为21000w,传热系数K =660 w/ (m • K),试求:(1)加热剂的消耗量为多少kg/.h ? (2)此换热器应用多少条管子组成?47.某厂用泵将地面上储池中密度为1100kg/m3的碱液送至吸收塔顶经喷咀喷出,输液管与喷咀连接处的压强为0.22at (表压)。
泵的吸入管为①108X 4mm 的钢管,管内流速为0.9m/s ;压出管径为①56X 3mm t勺钢管。
储槽中碱液深度为1.2m,池底至塔顶喷咀处的垂直距离为19m,取入=0.02,设吸入管路的阻力损失忽略不计,而压出管路直管总长为22m,各种局部阻力的当量长度之和刀L e=103m求此泵的有效功率为多少kw?48.在套管换热器中,用100C的水蒸汽将流率为1500kg/h的盐水,由20C 加热至60E。