姓名:大連理工大學

學號:

課程名稱：化工原理（上）_________試卷:A

院系:授課：化工學院考試日期：2003年12月31日試卷共逐頁

級____班

—?二三四五平時總分

標準分301317102010100

得分

一、填空（30分）

1.流體流經(jīng)固體壁面時產(chǎn)生邊界層分離的條件，一是存在

逆壓遞度，二是O

2.流體在圓形直管內做穩(wěn)定層流流動時，其平均速度與管

內最大流動速度的比值為。

（A.約0.8/1B.0.5/1C.2.0/1D.約1/0.8）

3.一轉子流量計，當流量為50m泳時，測定流量計轉子上

下壓差為250Pa,現(xiàn)流量變?yōu)?00m3/h,則流量計轉子上

下壓差為Pao

（A.250B.500C.125）

4.為防止離心泵發(fā)生汽蝕，則要求裝置的汽蝕余量

泵的必須汽蝕余量。

（A大于、B小于、C等于）

5.流體在圓形直管內層流流動，請畫出管內的剪應力分布

側形。

6.量綱分析法應用的前提是

7.兩管路甲、乙并聯(lián)，若兩管路的長度相同、甲管內徑是乙管內徑的2倍，且

兩管內的流動均為層流，則甲管的阻力與乙管阻力的比值為o

（A.l/16；B.l/32；C.l/1；D.1/2）

8.某反應器需用泵輸送料液，當要求料液輸送量非常精確時，應選

用o（A、離心泵；B、計量泵；C、螺桿泵）

9.離心通風機特性曲線中的風壓大小與流體的密度o

（A、成正比；B、成反比；C、無關）

10.往復泵的流量與壓頭值—o（A、成正比；B、成反比；C、無關）

11.顆粒的形狀越不規(guī)則，則其形狀系數(shù)越o（A大；B?。籆不確定）

12.降塵室寬度增加1倍，則其生產(chǎn)能力o

（A.增加1倍；B.增加2倍；C.不變；D.無法判斷）。

13.在流化床階段，系統(tǒng)易出現(xiàn)聚式流化現(xiàn)象。

（A.液-固；B.氣一固;C.液-液）

14.板框過濾機的洗滌方法稱為法。

15.離心分離設備在層流區(qū)操作，顆粒的旋轉半徑為0.4m,旋轉速度為18m/s,

則該設備的離心分離因數(shù)為。（A.13.2；B.810；C.82.6）

16.回轉真空過濾機的轉速提高一倍，則在其它條件不變時，其生產(chǎn)能力變?yōu)樵?/p>

來的倍。（A.1.41,B.2,C.1）

17.一小圓鐵球，在空氣中按斯托克斯定律沉降，若空氣溫度由30℃降至10℃,

則其沉降速度將。（A.增大，B.減小，C.不變，D.不確定）

18.評價旋風分離器分離性能的參數(shù)主要有：、分離效率和流動阻力。

19.對于不可壓縮性濾餅，當過濾壓差增大時，濾餅的比阻o

（A.增大，B.減小，C.不變，D.不確定）

20.傳熱基本方式有傳導、對流和三種。

21.大容積飽和沸騰可分為三個區(qū)域，它們分別是自然對流、膜狀沸騰和

區(qū)域。

22.一切物體的發(fā)射能力和吸收率的比值恒_______同溫度下黑體的發(fā)射能力。

（A.大于、B.小于、C.等于）

23.當熱導率為常數(shù)時，單層平壁內的溫度分布是。

（A.直線、B.曲線、C.折線）

24.膜狀冷凝的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)一般滴狀冷凝的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。

（A.大于、B.小于、C.等于）

25.液體沸騰的必要條件，一是要有汽化核心，二是。

26.當熱流體的熱容量流率相對時，可用冷流體的傳熱效率晨表示換

熱器的傳熱效率。（A.較大B.較小C.一致）

27.在蒸發(fā)操作中，平流加料流程主要適用于的場合。

（A.易結晶的液體、B.粘度不大的液體、C.粘度隨溫度和濃度變化較大）

28.蒸發(fā)操作溶液沸點升高的原因（1）溶液蒸氣壓降低，（2）

________________________，（3）二次蒸氣阻力。

29.蒸發(fā)器的效數(shù)越多，則其生蒸汽的經(jīng)濟性越o

（A.大B.小C.不變）

二.（13分）

如圖所示的一輸水管路。液面1-1至截面3-3全長300m（包括局部阻力的

當量長度），截面3-3至液面2-2間有一閘門閥，其全開時的局部阻力系數(shù)為

4=0.17,其間的直管阻力可以忽略。輸水管為中60x3.5的水管。設流動已進入

阻力平方區(qū)，摩擦系數(shù)2=0.03。在閥門全開時，管路的輸水量a=8.5n?/h。系

統(tǒng)為穩(wěn)態(tài)流動，兩水池液面高度保持不變。試求:

1、兩液面的高度差z是多少m?

2、截面3-3的表壓力（以水柱高度表示）。

題二圖

三.（17分）

某離心泵工作轉數(shù)為n=2900轉/分，其特性曲線可用〃=30-0.01，（m）

表示，用該泵輸送水（0=1000匕/加3）,當泵的出口閥全開時，管路的特性曲

2

線可用L=10+0.044，（m）表示，上述公式中么的單位均為m3/h,若泵的效率

為〃=0.6,求：

1、閥門全開時輸水量為多少n?/h?此時泵的軸功率為多少kW?

2、當所需供水量為15m3/h時：

（1）若采用出口閥節(jié)流調節(jié)，多損失的壓頭為多少m?

（2）若采用變速調節(jié)，泵的轉速應為多少？（提示：用比例定律重新求泵

的特性曲線方程。）

四、（10分）

用一板框壓濾機（有800X800X30mm的濾框30個），在恒壓下過濾某

懸浮液，過濾3小時后濾餅充滿濾框，共獲得濾液體積3m3,濾餅洗滌時間和

卸渣整理等輔助時間之和為1小時。設介質阻力忽略不計，濾餅不可壓縮。

試求：

1.過濾常數(shù)K；

2.濾餅體積和濾液體積之比；

3.該過濾機的生產(chǎn)能力；

4.過濾壓差增大一倍，當濾餅充滿濾框時，其它條件（物性、洗滌和輔助時

間之和）不變，則此時過濾機的生產(chǎn)能力為多少？

五.（20分）

某單管程單殼程列管式換熱器由多根巾25X2.5mm的鋼管組成，擬將

流量為15000版/〃的苯由20。。加熱到60。。，苯在管中的流速為0.5m/s。

殼程通以130。。的飽和蒸氣，其相變熱（汽化潛熱）為2178kJ/kg。已知苯

在平均溫度下的物性數(shù)據(jù)為：密度0=858必/療，粘度〃=0.52x10-3pq.s,

定壓比熱容G>=1.76AJ/（Zg-K）,熱導率2=0.15W/（“K）。管材的熱導率

為45W/（mK）,管程污垢熱阻R,=0.0004（〃?2.K）/W,殼程污垢熱阻

2

Rn=0.0002（m-K）/W,蒸汽側表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)%=以底卬彳川.燈。不計

熱損失。試求：

1.水蒸汽用量（kg/h）；

2.換熱器的總傳熱系數(shù)（以管子外表面為基準）；

3.換熱器的管子根數(shù)及單根管長度；

4.若僅將該換熱器變?yōu)殡p管程，其它條件不變，則苯的出口溫度為多少？

（物性參數(shù)也不變）

姓名：大連理工大學

學號：

課程名稱：化工原理（上）試卷B試卷共3頁

院系：授課院（系）：化工學院考試日期:2003年12月31

日

級班

一二三四五平時總分

標準分301317102010100

得分

裝

—.填空（30分）

1.流體流經(jīng)固體壁面時產(chǎn)生邊界層分離的條件，一是存

在,二是壁面附近存在粘性摩擦。

2.流體在圓形直管內做穩(wěn)定湍流流動時，其平均速度與管

內最大流動速度的比值為O

(A.約(0.8-0.82)/I；B.0.5/I；C.2.0/1；D

1/（0.8~0.82））

3.一轉子流量計，當流量為10m3/h時，測定流量計轉子上

下壓差為50Pa,現(xiàn)流量變?yōu)?2m3/h,則流量計轉子上下壓

差為

Pao（A.50；B.60；C.41.7）

4.為防止離心泵發(fā)生汽蝕，則要求裝置的汽蝕余量

泵的汽蝕余量。（A.大于；B.小于；C.等于）

5.使用量綱分析法時，可以用來判斷

量綱為一數(shù)群的數(shù)目。

6.流體在圓形直管內湍流流動，請畫出管內的剪應力分布

側形。

7.兩管路甲、乙串聯(lián)，若兩管路的長度相同，甲管內徑是乙管內徑的2倍，且

兩管內的流動均為穩(wěn)定層流，則甲管的質量流量與乙管質量流量的比值為

（A.4/1；B.2/1；C.1/1）

8.化工生產(chǎn)中輸送腐蝕性液體時，可以用以下泵中的。

（A.隔膜泵；B.離心鑄鐵泵；C.往復泵）

9.離心通風機特性曲線中的功率與流體的密度o（A.成正比；B.成反比;

C.無關）

10.往復泵的理論壓頭與流量_________o（A.成正比；B.成反比；C.無關）

11.對于非球形顆粒，顆粒的形狀越接近球形，則其形狀系數(shù)越o

（A.大；B.?。籆.不確定）

12.降塵室高度增加1倍，則其生產(chǎn)能力o

（A.增加1倍；B.增加2倍；C.不變；D.無法判斷）。

13.在流化床階段，系統(tǒng)易出現(xiàn)散式流化現(xiàn)象。

（A.液一固；B.氣一固；C.液一液）。

14.板框過濾機的洗滌方法稱為法。

15.離心分離設備在層流區(qū)操作，顆粒的旋轉速度為15m/s,旋轉半徑為0.3m,

則該設備的離心分離因數(shù)等于。（A.0.76；B.76.5；C.5.1）

16.回轉真空過濾機的轉鼓浸沒度提高一倍，則在其它條件不變時，其生產(chǎn)能力

變?yōu)樵瓉淼谋?。（A.1.41；B.2；C.1）

17.一小球形鐵球，在水中按斯托克斯定律沉降，若空氣溫度由30℃降至10℃,

則其沉降速度將o（A.增大；B.減小；C.不變；D.不確定）

18.評價旋風分離器分離性能的參數(shù)主要有：臨界直徑、和流動阻力。

19.對于不可壓縮性濾餅，當過濾壓差減小時，濾餅的比阻。

（A.增大；B.減??；C.不變；D.不確定）

20.傳熱基本方式有熱傳導、熱輻射和三種。

21.大容積飽和沸騰可分為三個區(qū)域，它們分別是自然對流、核狀沸騰和

區(qū)域。

22.一切物體的發(fā)射能力和吸收率的比值恒等于同溫度下黑體的o

（A.發(fā)射能力；B.黑度；C.吸收率）

23.當熱導率為常數(shù)時，單層圓筒壁的溫度分布是。

（A.直線；B.曲線；C.不確定）

24.滴狀冷凝的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)一般膜狀冷凝的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。

（A.大于；B.小于；C.等于）

25.液體沸騰的必要條件，一是要有，二是液體必須過熱。

26.當熱流體的熱容量流率相對時，可用熱流體的傳熱效率￡h表示

換熱器的傳熱效率。（A.較?。籅.較大；C.一致）

27.蒸發(fā)操作溶液沸點升高的原因（1）；（2）

液柱靜壓頭；（3）二次蒸氣阻力損失。

28.在蒸發(fā)操作中，并流加料流程主要適用于的場合。

（A.易結晶的液體；B.粘度不大的液體；C.粘度隨溫度和濃度變化較

大）。

29.生蒸汽的經(jīng)濟性隨蒸發(fā)器效數(shù)的增多而。（A.增大；B.減?。籆.不

變）

二.（13分）如圖所示的一輸水管路。液面1至截面3全長250m（包括局部阻

力的當量長度），截面3至液面2間有一閘門閥，其半開時的局部阻力系數(shù)為

4=4.5,其間的直管阻力可以忽略。輸水管為中60x3.5水管，設流動已進入阻

力平方區(qū)，摩擦系數(shù)4=0.025。系統(tǒng)為穩(wěn)態(tài)流動，兩水池液面高度保持不變。

在閥門半開時，試求：

1、管路的輸水量久,是多少n?/h；

2、截面3的表壓R（以水柱高度表示）。

題二圖

三.（17分）某離心泵葉輪直徑為D=160mm,其特性曲線可用”=30-0.01g：（m）

表示，用該泵輸送水（0=1000kg/療），當泵的出口閥全開時，管路的特性曲

2

線可用乙=10+0?久，（01）表示，上述公式中名，的單位均為m3/h,若泵的效率

為〃=0.6,求：

1、出口閥全開時泵的工作點？此時泵的軸功率為多少kW?

2、當所需供水量為15m3/h時：

（1）出口閥節(jié)流調節(jié)，多損失的壓頭為多少m?

（2）采用葉輪車削，葉輪的直徑應為多少？（提示：用比例定律重新求泵的特

性曲線方程。）

四（10分）用小型實驗裝置在9.81X104Pa的壓差下，測得某懸浮液的過濾常數(shù)K

=1X105m2/s,qe=0.02m3/m2,同時測得濾餅與濾液體積比為0.075m3/m3。現(xiàn)用

板框壓濾機過濾此物料，過濾壓差、操作溫度及濾布都與實驗相同。該機有700

X700X25mm的濾框26個，試求：

（1）濾渣充滿濾框需要多少時間？

（2）濾餅不用洗滌，卸渣、整理等輔助時間為10分鐘，該過濾機的生產(chǎn)能力

為多少n?/h（以濾液體積表示）？

五、（20分）某單管程單殼程列管式換熱器由60根625X2.5mm的鋼管組成，

將流量為30000紜/力的苯由20。。加熱到60℃□殼程通以130。。的飽和蒸氣,

其相變熱（氣化熱）為2178kJ/kgo已知苯在平均溫度下的物性數(shù)據(jù)為：密度

P=858匕/加3,粘度〃=0.52x10-3pq.s,定壓比熱容g=1.76左〃（煙?K）,熱

導率/l=O.15W/（〃2?K）O管材的熱導率為45W/（”K）,管程污垢熱阻

R,=0.0004/.K/W,殼程污垢熱阻?=。0002加2.K/W,蒸汽側表面?zhèn)鳠嵯?/p>

數(shù)%=I。4卬/⑺/,K）。不計熱損失。試求:

1.水蒸汽冷凝量（必〃7）；

2.換熱器的總傳熱系數(shù)（以管子外表面為基準）；

3.換熱器單根管的長度？

4.若僅將苯的流量增加1倍，其他條件不變，物性參數(shù)不變，則苯的出口溫度

為多少？

姓名：.大連理工大學

學號：—

課程名稱：化工原理（上）試卷C試卷

共打頁

院系：__________授課院（系）：化工學院考試日期:2004年2月

級班

—二三四五平時總分

標準分3013201225100

得分

裝一.填空（30分）

1.邊界層的形成條件一是，二

是O

2.孔板流量計的流量系數(shù)比文氏管的流量系

數(shù)。

（A.大、B.?。?/p>

訂3.大小均勻顆粒床層，顆粒越不規(guī)則，則床層的空隙率

越o（A.大、B.?。?/p>

4.使用量綱分析法的主要目的

是O

5.流體在圓形直管是作湍流流動時，其剪應力在

______處最小。

6.離心泵安裝高度過高時,會發(fā)生現(xiàn)象。

7.列舉出兩種容積式

8.流體在圓管內層流流動，請畫出管內的速度分布。

9.對于非球形顆粒，等體積當量直徑等表面積

當量直徑。（A.大于；B.等于；C.小于）

10.降塵室的長度增加1倍，則其生產(chǎn)能力。

（A.增加1倍；B.增加2倍；C.不變）。

11.在流化床階段，床層阻力基本隨流體的速度的減小而0

（A.增加；B.減??；C.保持不變）

12.回轉真空過濾機浸沒度提高，其他條件不變，則其生產(chǎn)能力o

（A.增加；B.減?。籆.保持不變；D.無法判斷）

13.旋風分離器的器身直徑減小時，其分離效率o

（A.增大；B.減小；C.保持不變；D.無法判斷）

14.板框式過濾機在最佳生產(chǎn)周期操作時，其過濾時間輔助時間。

（A.小于、B.等于、C.大于）

15.大小相同的一小球形金屬顆粒和一小水滴同在空氣中按斯托克斯定律沉降，

則金屬顆粒的沉降速度相對o

（A.較大；B.較小；C.一致；D.無法判斷）

16.已知當溫度為T時，若物體1的輻射能力大于物體2的輻射能力，則物體2的黑

度物體1的黑度。（A.大于；B.等于；C.小

于）

17.評價旋風分離器分離性能的參數(shù)主要有：臨界直徑、分離效率和o

18.傳熱基本方式有導熱、熱輻射和三種。

19.當金屬長圓筒的外壁半徑大于保溫層的臨界半徑時，總的保溫效果變0

（A.好、B.差、C.不確定）

20.氣體輻射的特點：（1）在整個體積內進行；（2）對波長有性。

21.換熱器中傳熱管的排列方式有正方形和兩種。

22.在鍋爐的工業(yè)設計時，主要以的方式為設計依據(jù)。

（A.膜狀冷凝、B.滴狀冷凝）

23.管壁溫度接近于表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h那一側的流體溫度。

（A.大B.?。?/p>

24.傳熱單元數(shù)在數(shù)值上等于引起的流體溫度變化大小。

（A.單位傳熱溫差、B.熱流體傳熱溫差、C.冷流體傳熱溫差）

25.在列管換熱器時考慮熱補償?shù)哪康氖恰?/p>

26.蒸發(fā)操作中生蒸汽的經(jīng)濟性指與使用的生蒸汽量的比值。

27.多效蒸發(fā)按加料方式可分為并流加料、和

________________流程。

二.（13分）有一內徑為d=50mm的管子，用孔板流量計測量水的流量，孔

板的孔流系數(shù)Co=O.62,孔板內孔直徑do=25mm,U形壓差計的指示液為水

銀，求:

1、U形壓差計讀數(shù)R=200mm,問水的流量為多少n?/h?

2、U形壓差計的最大讀數(shù)Rmax=800mm,問能測量的最大水流量為多少

m3/h?

3、若用上述U形壓差計，當需測量的最大水流量為qvmax=30m3/h時，則孔

板的最小孔徑應該用多大？（假設孔板的孔流系數(shù)不變）（參考公式：

三.（20分）需將30m3/h、密度為1000kg/n?的水由敞口水池送至塔頂，其壓

力為0.049Mpa（表），與取水池水面的高差為10m。輸水管為中89x4、直管長18m,

管線全部局部阻力系數(shù)為13（閥全開時），摩擦系數(shù)為;1=0.02084,求：

1、輸送所需的理論功率；

2、一泵的特性可近似用下式表達：

2

揚程He=224-0.002778么（m）

、2

效率〃=0.（X17q-0.000583q：

式中外的單位為m3/h,。求出最高效率點的效率并評價此泵的適用性。如適用，

求調節(jié)閥多損失的功率是多少kW?

四.（12分）采用回轉真空過濾機過濾某懸浮液，要求生產(chǎn)能力為8m3（濾

液）/h。已知：過濾常數(shù)為K=4.1Xl（）-5m2/s,轉鼓沉浸角度為120度，轉速

為0.5r/min；設：濾餅不可壓縮，介質阻力忽略不計，試求：

1、過濾機所需的過濾面積；

2、若將真空度提高20%,則生產(chǎn)能力是原來的多少倍？

若將轉數(shù)提高到2r/min,則生產(chǎn)能力為原來的多少倍？

五.(25分)一單管程單殼程列管式換熱器，裝有巾25X2.5mm的鋼管300

根，管長為3利。殼程通入120。。的飽和水蒸氣，擬將流量為8000kg/人

的空氣20。。加熱到100。。?？諝庠谄骄鶞囟认碌奈镄詳?shù)據(jù)為：粘度

〃=1.98xl0-5pa.s,比熱Cp=L0kJ/(kg-K),熱導率

/1=2.85X10-2W/Q〃.K)。管材的熱導率為45W/(”K),管程污垢熱

阻&=0.0002m2K/W,殼程污垢熱阻R。=0.0002m2K/W,蒸汽側

傳熱膜系數(shù)〃LlO'W/O/.K)。不計熱損失。試求:

1.空氣在管內的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；

2.換熱器的總傳熱系數(shù)（以管子外表面為基準）；

3.空氣的實際出口溫度；

4.若要求該溶液的出口溫度恰好達到100℃,則應在操作上采取何種

措施？

定量計算說明。

姓名：大連理工大學

學號:

課程名稱：化工原理（下）試卷A試卷共.頁

院系:授課院（系）：化工學院考試日期:2004年6月12日

級班

—■二三四五平時總分

標準分30232071010100

得分

裝

一、選擇填空或填空（30分）

1.某二元混合物，進料量為100kmol/h,進料組成XF=0.6,

要求塔頂?shù)玫浇M成XD不小于0.9的產(chǎn)品，則塔頂儲出

液的最大流量為kmol/ho

2.簡單蒸儲過程中，釜內易揮發(fā)組分濃度逐

漸，釜液溫度逐漸。（增大、

減小、不變、不確定）

訂3.完成一分離任務需要17塊理論板（包括塔釜），若改

用填料塔，且所用填料的理論級當量高度（HETP）為

0.5m,則完成這一分離任務所需的填料層高度為

mo

4.板式塔操作的液泛可以有兩種情況，即

和O

5.間歇精鐳的操作方法可分為

和

線

6.板式塔操作。

A）只能用于精儲操作B）只能用于吸收操作

C）不能用于精微和吸收操作D）能用于精儲和吸收

操作

7.恒沸精微的原理是在原溶液中加入第三組分，使其與

原溶液中的某組分形成，從而使原溶液

易于分離。

8.物質透過膜的主要三種方式為：、促進傳

遞和主動傳遞

9.溶解度很大的氣體的吸收過程，屬于控制過

程。對于該過程，欲強化傳質應設法提高傳

質系數(shù)。

10.在逆流操作的填料吸收塔中，吸收因子A<1時，若

填料層高h=8,則氣液兩相將于達到平衡。

（塔頂、塔底、塔內

任意截面）

11.在化學吸收過程中，隨化學反應速度增大，增強因子。（增大、

減小、不變、不確定）

12.在氣體流量，氣相進出口組成和液相進口組成不變時，若增大吸收劑用量,

則傳質推動力將,操作線將平衡線，完成分離任務所

需的填料層高度將O

13.對一定操作條件下的填料塔，填料層高度增大，則HOG,

NOGo

14.對于不飽和空氣，絕熱飽和溫度露點溫度。（小于、大

于、等于）。

15.物料同不飽和空氣接觸的時間足夠長，水分一定是可以

被干燥的。（結合、自由、平衡）

16.相同的干燥條件下，在恒速干燥階段，濕棉花的干燥速率

濕沙子的干燥速率。（小于、大于、等于）

17.用空氣干燥某種熱敏物料，空氣的初始和終了狀態(tài)相同，空氣宜采用

加熱。（單級、多級、不確定）

18.在干燥過程中，當物料的濕含量達到平衡含水量時，傳質推動力為

（>0,=0,不確定）

19.三角形坐標描述三元物系時，在三角形邊上的點，代表物系。

（一元、兩元、三元、不確定）

20.與原溶劑完全互溶的溶劑被選為萃取劑。（可以、不可以、

不確定）

21.溶劑用量相同時，多級錯流萃取的分離效果較單級萃取效果。

（好、差、相同）

二、完成下列計算

1.（18分）在一精儲塔中分離二元混合物，塔頂裝有全凝器，塔底為間

接蒸汽加熱的再沸器，原料流率為1000kmol/h,其組成為0.5（摩爾分

數(shù)，下同），飽和液體進料，相對揮發(fā)度a=7,塔頂產(chǎn)品組成為0.95,

塔頂易揮發(fā)組分的回收率為92%,回流比為5,試求：

（1）塔兩端產(chǎn)品流量；

（2）若塔的總板效率為0.6,試用逐板計算法求完成分離任務所需的實

際塔板數(shù)；

（3）計算最小回流比，并說明本題設計時所取回流比在經(jīng)濟上是否合

理（在常規(guī)范圍內）。

2.（5分）有一精儲塔，塔頂設全凝器，在常壓下分離苯-甲苯物

系，采用回流比R=3。今測得塔頂儲出液濃度XD=0.985和第一

塊塔板下流液體濃度xi=0.970(均為摩爾分數(shù))；已知物系的相

對揮發(fā)度a=2.58,試計算第一塊板的板效率Emv。

三、(20)設計一逆流吸收的填料塔，在常溫、常壓下用清水吸收空氣-丙酮混合

氣中的丙酮。已知入塔混合氣體流率為80kmol/h,含丙酮5%(摩爾分率)，

要求吸收率為95%0該塔塔徑為0.8m,操作條件下的平衡關系為ye=2.0x,

3

氣相總體積傳質系數(shù)Kya=150kmol/m?h,實際操作液氣比為最小液氣比

的1.2倍。試求：

(1)用水量為多少，(kg/h)；

(2)出塔吸收液的飽和度；

(3)所需填料層高度，m；

(4)定性分析若塔的操作溫度降低，其他條件不變，則出塔氣體組成”

如何變化？為達到相同的回收率，應采取什么措施。

四.（7分）以純溶劑S,從A、B混合液中萃取出組分A,已

知原料液質量100kg,含A40%,經(jīng)單級萃取，完全脫除溶劑

后的萃余液中含A10%,（以上均為質量百分數(shù)）。試求：

（1）所需溶劑用量；

（2）萃取相的質量和組成；

（3）完全脫除溶劑后，萃取液的量。

五.（10分）用一常壓氣流干燥器干燥某種物料，要求其干基含水量從X.=0.12kg

水/kg絕干物料降到X2=0.02kg水/kg絕干物料，干燥器的生產(chǎn)能力為

1000kg/h（以絕干產(chǎn)品計）；空氣進入干燥器時濕含量為0.01kg水/kg干空

氣，溫度為110℃,空氣出干燥器時濕含量為0.03kg水/kg干空氣，按理想

干燥過程計算，試求：

（1）蒸發(fā)水分量，（kg/h）；

（2）干空氣消耗量，（kg干空氣/h）；

（3）空氣出干燥器時的溫度；

（4）若系統(tǒng)總壓取101.3kPa,試求干燥器出口處空氣中的水汽分壓。

附：濕比焰的計算式：

/=[(1.01+1.88”)7+2490”]kJ/kg=^空氣

姓名：—大連理工大學

學號：—

課程名稱：化工原理（下）試卷B試卷共至頁

院系：__________授課院（系）：化工學院考試日期:2004年6月12日

級班

—■二三四五平時總分

標準分30232071010100

得分

一、選擇填空或填空（30分）

1.某二元混合物,進料量為100kmol/h,進料組成XF=0.5,

要求得到塔頂產(chǎn)品組成XD不小于0.9,則塔頂儲出液

流量的最大值為kmol/ho

2.平衡蒸儲過程中，釜內易揮發(fā)組分濃度，塔頂

儲出液流量________o（增大、減小、不變、不

確定）

3.回流比保持恒定的間歇精儲，其儲出液的組成在操作

過程中逐漸;若想保持儲出液組成恒定，則

須不斷使回流比o（增大、減小、不變、不

確定）

4.萃取精儲的基本原理是：在原溶液中加入第三組分，

以改變原溶液中組分間的=

5.完成一分離任務需要的填料層高度為8米，所用填料

的理論級當量高度（HETP）為0.5米，若改用板式

塔，則完成這一分離任務所需的理論塔板數(shù)（包括塔

釜）為o

6.板式塔操作的異常流動現(xiàn)象主要有

和O

7.填料塔操作。

A）只能用于精偏，B）只能用于吸收

C）不能用于精儲和吸收，D）能用于精儲和吸收

8.在氣體流量、氣相進、出口組成和液相進口組成不變

時，若減少吸收劑用量，則傳質推動力將,

吸收過程的操作線將平衡線，完成分離

任務所需的設備費用將。

9.在化學吸收過程中，若化學反應速度減慢，則增強因

子o（增大、減小、不變、不確定）

10.溶解度很小的氣體吸收過程，屬于控制過程。對于該過程，欲強

化傳質應設法提高傳質系數(shù)。

11.對一定操作條件下的填料塔，填料層高度增大，則HOG，

NOGo

（增加、減少、不變、不確定）

12.在逆流填料吸收塔中，吸收因子A>1時，若填料層高h=8,則氣液兩相將

于達到平衡。（塔頂、塔底、塔內任意截面）

13.物質透過膜的主要三種方式為：被動傳遞、促進傳遞和o

14.對于不飽和空氣，濕球溫度露點溫度。（小于、大于、等于）

15.物料同不飽和空氣接觸，水分一定是不能被干燥的。（結合、自由、

平衡）

16.相同的干燥條件下，在恒速干燥階段，棉布的干燥速率______________絲

綢的干燥速率。（小于、大于、等于）

17.用相同初始和終止狀態(tài)的空氣干燥某種物料，空氣采用加熱,

可使干燥速率比較均勻。（單級、多級、不確定）

18.在干燥過程中，當物料含水量大于平衡含水量時，傳質推動力為

（＞0,=0,不確定）

19.三角形坐標描述三元物系時，三角形頂點代表________物系。

（一元、兩元、三元、不確定）

20.與原溶劑完全互溶的溶劑被選為萃取劑。（可以、不可以、不確

定）

21.達到相同的分離要求，多級錯流萃取的溶劑用量較單級萃取的溶劑用量

o（少、多、相同）

二、完成下列計算（23）

1.（18分）在一精偏塔中分離二元混合物，塔頂裝有全凝器，塔底為

間接蒸汽加熱的再沸器，原料流率為1000kmol/h,其組成為0.45（摩爾分

數(shù)，下同），飽和液體進料，相對揮發(fā)度a=6.4,塔頂產(chǎn)品組成為0.90,塔

頂易揮發(fā)組分的回收率為92%,回流比為5,試求：

（1）塔兩端產(chǎn)品流量；

（2）若塔的總板效率為0.5,試用逐板計算法求完成分離任務所需的實際

塔板數(shù)；

（3）計算最小回流比，并說明本題設計時所取回流比在經(jīng)濟上是否合理

（在常規(guī)范圍內）。

2.（5分）一精儲塔，塔頂設全凝器，在常壓下分離某二元理想物

系，采用回流比R=3。今測得塔頂僧出液組成XD=0.985,塔頂?shù)?/p>

二塊板上升氣體組成y2=0.974（均為摩爾分數(shù)）；已知物系的相

對揮發(fā)度a=2.58,第二塊板的液相默弗里板效率EmL=0.65,求

離開第二塊板的液相組成。

三、（20分）設計一逆流吸收的填料塔，在常溫、常壓下用清水吸收空氣-丙酮混

合氣中的丙酮。已知入塔混合氣體流率為80kmol/h,含丙酮5%（摩爾分率）,

要求吸收率為95%。該塔塔徑為0.8m,操作條件下的平衡關系為竺=2.0x,

氣相總體積傳質系數(shù)Kya=150kmol/n??h,出塔吸收液的飽和度為70%。試

求：

（1）用水量為多少，kg/h；

（2）用水量是最小用水量的多少倍；

（3）所需填料層高度，m；

（4）定性分析若塔的操作溫度升高，其他條件不變，則出塔氣體組成”

如何變化？為達到相同的回收率，應采取什么措施。

四.（7分）以純溶劑S從A、B混合液中萃取A,已知原料

液質量200kg,含A40%,經(jīng)單級萃取后，完全脫除溶劑

的萃余液中含A10%（以上為質量百分數(shù)）。試求：

（4）所需溶劑用量；

（5）萃余相的質量和組成；

（6）完全脫除溶劑后，萃余液的量。

五.（10分）用一常壓氣流干燥器干燥某種物料，要求其干基含水量從X1=0.14kg

水/kg絕干物料降到X2=0.04kg水/kg絕干物料，干燥器的生產(chǎn)能力為

2000kg/h（以絕干產(chǎn)品計）；空氣進入干燥器時濕含量為0.005kg水/kg干

空氣，溫度為120℃,空氣出干燥器時濕含量為0.035kg水/kg干空氣，按

理想干燥過程計算，試求：

（4）蒸發(fā)水分量，（kg/h）；

（5）干空氣消耗量，（kg干空氣/h）；

（6）空氣出干燥器時的溫度，（℃）。

（4）若系統(tǒng)總壓取101.3kPa,試求干燥器入口處空氣中的水汽分壓;

附：濕比焰的計算式：

/=（1.01+1.88"）/+2490HkJ/k彘■空氣

姓名：__________大連理工大學

學號：

課程名稱：化工原理（下）試卷C試卷共至頁

院系：授課院（系）：化工學院考試日期:2004年6月12日

級一班

—■二三四五平時總分

標準分30252051010100

得分

裝

一、選擇填空或填空（30分）

1.連續(xù)精儲塔進料可能有種不同的熱狀況。當

進料為氣、液混合物且氣、液摩爾比為1：3時，進

料的熱狀態(tài)參數(shù)q值為o

2.精儲過程設計時，若增大操作壓力，則相對揮發(fā)

度，對分離。

3.連續(xù)精儲塔設計時,當采用塔頂全凝器,泡點回流方

案時，為完成分離任務所需塔內理論板數(shù)為N,（塔

內），若采用塔頂分凝器，而回流比和前方案相同時,

則完成同樣分離任務所需塔內理論板數(shù)為N2（塔

內），則NiN20（＞、=、＜、不能確定）

4.用精儲塔分離一四元（A、B、C、D）混合物，其揮

線

發(fā)度從大到小依次為A>B>C>D,若B、C分別為輕、

重關鍵組分，則按清晰分割情況估計兩端產(chǎn)品時，

塔頂產(chǎn)品中的含量為零；塔底產(chǎn)品中

的含量為零。

5.特殊精儲主要用于兩類物系的分離，即

和

物系。

6.某連續(xù)精儲塔中,若精微段操作線方程的截距等于零,

則塔頂儲出液量為。（用數(shù)據(jù)表示）

7.在填料塔中，用清水吸收混合氣中NH3。該過程的傳

質總阻力近似等于相傳質阻力。

8.壓力、溫度將有利于解吸的進

行。

9.在有總體流動的擴散過程中，總體流動對傳質速率的

影響可用表示，其值____,表明總體

流動作用越強。

10.若入塔吸收劑中溶質濃度增加，則塔內的平均傳質推動力,溶

質的吸收率，為保證同樣的凈化程度，填料層高度應o（增

力口、降低、不確定、不變）

11.費克定律的表達式為。

12.完成一分離任務需要15塊理論板（包括塔釜），若改用填料塔，且所用填料

的等板高度（HETP）為0.5m,則完成這一分離任務所需的填料層高度為

nio

13.對于飽和空氣，絕熱飽和溫度露點溫度。（小于、大于、等

于）

14.干燥過程中，物料的臨界含水量____________平衡含水量。（小于、大于、

等于）

15.降速干燥階段，水分由物料內部向表面遷移的速率水分表

面蒸發(fā)速率。（小于、大于、等于）

16.在廂式干燥器中，采用廢氣循環(huán)法，可以____________空氣進入干燥器的

溫度。（降低、升高、保持）

17.物料處于恒速干燥階段時，被干燥的一定是o（結合水分、

非結合水分、平衡水分）

18.三角形坐標描述三元物系時，在三角形內部的點，代表物系。

（一元、兩元、三元、不確定）

19.在對溶質具有相同的溶解度時，萃取劑最好選取與原溶劑o（部

分互溶、完全互溶、完全不互溶）

20.使用相同的溶劑用量和相同的理論級數(shù)時，多級逆流萃取較多級錯流萃取的

傳質推動力o（大、小、相同）

二、（23分）用常壓精饋塔分離某二元理想溶液，其平均相對揮發(fā)度a=3,原料

液組成0.5（摩爾分率），進料量為200kmol/h,飽和蒸汽進料，塔頂易揮發(fā)

組分的回收率為0.95。已知精儲段操作線方程為y=0.8x+0.19,塔釜用間接

蒸汽加熱，塔頂為全凝器，泡點回流。試求：

（1）塔頂、塔底產(chǎn)品組成；

（2）全凝器中每小時冷凝的蒸汽量和再沸器中每小時產(chǎn)生的蒸汽量；

（3）最小回流比Rmin；

（4）若塔頂?shù)谝粔K板的液相Murphree效率為0.6,則離開塔頂?shù)诙K板的

氣相組成為多少。

（5）若該塔在操作條件不變的前提下，由于長期運行板效率下降，使得塔

頂產(chǎn)品中易揮發(fā)組分含量下降（采出量D不變），試定性說明為保證產(chǎn)

品質量，應采取什么措施，同時應考慮什么問題。

三、(20)在填料層高度為3m的常壓逆流操作的吸收塔內，用清水吸收空氣中

的氨。混合氣中含氨5%(