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化工原理重要简答题

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1.在选择吸收剂时主要考虑哪些问题?
(1)吸收剂对溶质组分应有较大的溶解度;(2)对溶质组分具有良好的选择性;(3)在操作温度下挥发度要小;(4)吸收剂要容易再生;(5 )在操作温度下,吸收剂粘度要低,不易发泡;(6 )既经济又安全,价廉、易得、无毒、不易燃烧、化学性质稳定。

2.流体流动有几种类型,怎样判断流体的流动类型?
流体有三种类型:滞流(又称层流),湍流和过渡流;
Re W2000 滞流(层流);Re >4000 湍流;2000<Re<4000 过
渡流;
3.为什么逆流传热优于并流传热?指出并流传热的几种情况。

逆流优于并流是由于(1 )从平均温度差考虑:在其他条件不变时逆流的平均温度差大于并流,从传热方程式可知,逆流所需要的传热面积比并流时为小。

(2)从载热体用量考虑:无论在加热或是冷却时,冷热流体用量在逆流时可以比在并流时为小。

就经济价值而言,由增大传热面积而增大的设备费用,远较由减小载热体用量而节省的长期操作费用为小。

从经济观点逆流优于并流。

可以采用并流的情况:当工艺上要求某被加热流体的最终温度不得高于某一数值时,利用并流较易控制。

另外对于粘稠的冷流体不妨
采用并流。

4.提高传热系数强化传热的方法有哪些?
增加湍流程度,以减小层流边界层厚度;采用导热系数较大的载热体,增大;尽量采用有相变载热体;防止结垢,及时除垢。

5.说明滞流与湍流有什么本质区别?
(1)流体内部质点的运动方式不同滞流时质点沿管轴做有规则
的平行运动,各质点互补碰撞,互不混合。

湍流时质点做不规则的杂乱运动,互补碰撞,产生大大小小的漩涡。

(2)流体在圆管内的速度分布不同滞流时平均流速等于最大流
速的0.5 倍;湍流时平均流速等于最大流速的0.8 倍。

6.试分析蒸馏操作中适宜的回流比应如何选择?
(1)当回流比增大时,蒸馏操作所需蒸汽量与冷却水量较多而使操作费用增加(2)回流比由最小值开始增大时,塔板数急剧减少,设备费用锐减。

但继续增加回流比时塔板数减小的趋势放缓。

而由于R 增加设备尺寸相应增加。

所以R 增加设备费先减小后回升。

所以,操作费与设备折旧费的最小值决定最适宜回流比,约为最小回流比的1.2-2 倍。

7.简要如何说明调节离心泵的工作点。

改变管路特性或改变泵的特性均能改变泵的工作点。

1)改变管路特性最简单的方法,就是调节离心泵出口阀的开度。

(2)改变离心泵特性的方法有两种,即改变叶轮转速或改变叶轮直径。

8.简要说明影响精馏操作的主要因素有哪些?
影响因素主要有(1)物料平衡(2)回流比(3 )进料状况(4 )塔釜温度(5)操作压力
9.双膜理论的要点是什么?根据流体力学原理,怎样强化吸收速率?基本
要点包括:(1)在吸收时,气液两相共有一个相界面,界面
两侧有稳定的气膜和液膜。

(2)相界面上,溶质在气液两相中的浓度成平衡,相界面无阻力。

(3)两相主体中没有浓度差存在,浓度差全部集中在双膜内。

即吸收时,气液两个膜层为主要的传质阻力。

强化吸收速率方法:(1)根据流体力学原理,流速越大,膜的厚度越薄。

(2)膜的厚度越薄,传质阻力越小,吸收速率越大。

10.简述离心泵安装和运转时的注意事项。

(1)泵的实际安装高度必须低于最大吸上高度,以确保不发生汽蚀;(2)离心泵启动前必须向泵内灌满液体,以防止气缚;(3 )离心泵启动时先关闭出口阀门,启动后逐渐调节至达到要求的流量;(4 )离心泵运转时注意润滑,检查泄漏;离心泵停车时,先关闭出口阀门,再停电机。

11.列管式换热器为什么要进行热补偿,热补偿有哪些方法?
列管式换热器在操作时,由于冷、热两种流体的温度不同,外壳和管子的温度必有差异。

这种差异使外壳和管子的热膨胀不同,情况严重时,可
以将管子扭弯,或使管子从官板上松脱。

所以若外壳和管子的温度相差
50K 以上时,就必须考虑这种热膨胀的影响。

补偿方法:浮头补偿补偿圈补偿U 形管补偿
12.写出精馏操作中,五种进料状况及其相应的液化分数的比值是什么?
过冷液体进料,q>1; 饱和液体进料,q=1;
气液混合进料,0<q<1; 饱和蒸汽进料,q=0;
过热蒸汽进料,q<0 。

13.叙述列管式换热器的开车、停车操作?
开车时:应先开启仪表电源;再开启冷水进水阀通入冷流体;然后徐徐开启蒸汽进口阀通入热流体,排出设备不凝性气体及冷凝液。

停车时:先关闭蒸汽阀或其他热流体阀,再关冷水,并切断电源;停车后将换热器内残留的流体排出,以防冻结和腐蚀。

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