《化工原理》試題一

一、選擇題

1.當流體在密閉管路中穩(wěn)定流動時，通過管路任意兩截面不變

的物理量是(A)o

A.質量流.B.體積流.C.流.D.靜壓能

2.孔板流量計是..)。

A.變壓差流量干，垂直安裝.B.變截面流量計，垂直安裝。

C.變壓差流量干，水平安裝.D.變截面流量計，水平安裝。

3.下列幾種流體輸送機械中，宜采用改變出口閥門的開度調節(jié)

流量的是。

A.齒輪.B.旋渦.C.離心.D.往復泵

4.下列操作中，容易使離心泵產生氣蝕現象的是(B)。

A.增加離心泵的排液高度.B.增加離心泵的吸液高度。

C.啟動前，泵內沒有充滿被輸送的液體.D.啟動前，沒有關閉出

口閥門。

5.水在規(guī)格為①38X2.5nim的圓管中以0.lm/s的流速流動，已

知水的粘度為ImPa-s則其流動的型態(tài)為

(C)O

A.層.B.湍.C.可能是層流也可能是湍.D.既不是層流也不是湍流

6.下列流體所具有的能量中，不屬于流體流動的機械能的是

(D)o

A.位.B.動.C.靜壓?D?熱能

7.在相同進、出口溫度條件下，換熱器采用（A）操作，其對

數平均溫度差最大C

A.逆.B.并.C.錯.D.折流

8.當離心泵輸送液體密度增加時，離心泵的（C）也增大°

A.流量B.揚程C.軸功率D.效率

9.下列換熱器中，需要熱補償裝置的是（A）。

A.固定板式換熱器B.浮頭式換熱器C.U型管換熱器D.填料函

式換熱器

10.流體將熱量傳遞給固體壁面或者由壁面將熱量傳遞給流體的

過程稱為（D）o

A.熱傳.B.對.C.熱輻.D.對流傳熱

11.流體在管內呈湍流流動時。

A.Re^200.B.Re>400.C.2000<Re<400.D.Re<2000

12.離心泵最常用的調節(jié)方法是..）

A改變吸入管路中閥門開度B改變壓出管路中閥門的開度

C安置回流支路，改變循環(huán)量的大小D車削離心泵的葉

13.U型管壓差計指示液的密度（A）被測流體的密度。

A.大.B.等.C.小.D.越大越好

14.層流和湍流的本質區(qū)別是（C）

A.流速不同；B.流通截面積不同；

C、雷諾數不同；D、層流無徑向流動，湍流有徑向流動；

15.選擇下述流體在管路中常用的流速

(1)、過熱水蒸汽(D)(2)、水及一般流體(A)；

(3)壓強較高的氣體(C),(4)、粘度較大的液體(B)；

A、l-3m/s,B、0.5-1m/s,C、15-25m/srD、30-50m/s

16.離心泵銘牌上標明的是泵在(C)時的主要性能參數。

A.流量最大；B.壓頭最大；

C.效率最高；D、軸功率最?。?/p>

17.關于傳熱系數K下述說法中錯誤的是(B)。

A.傳熱過程中總傳熱系數K實際上是個平均值；

B.總傳熱系數K隨著所取的傳熱面不同而異；

C.總傳熱系數K可用來表示傳熱過程的強弱，與冷熱流體的物性無

關；

D.要提高K值，應從降低最大熱阻著手；

18.液體是氣體的3倍進料,則口=(C)o

A..B.1/.C.3/.D.1/3

19.精儲塔在操作中，最適宜回流比為最小回流比的(C)倍。

A.2.0~3..B.1.5~3..C.1.2~2..D.無法判斷

20.精儲過程是一個(D)過程。

A.傳熱過.B.傳質過.C.傳熱和傳質同時進行的化學過程

D.傳熱和傳質同時進行的物理過程

21.精儲是利用互溶液體混合物(A)的不同而實現分離的單元操作。

A.飽和蒸汽.B.溶解.C.密.D.相對分子質量

22.全回流時，下列各項正確的是(C)o

A.L=.B.R=.C.D=.D.N=0

23.吸收是以氣體混合物在某一溶劑中的(A)不同而進行的一種分離

操作。

A.溶解.B.密.C.飽利蒸汽.D.相對分子質量

24.過熱蒸汽進料，下列關系正確的是(A)。

A.q<.B.q=.C.q=.D.q>l

25.下列哪種情況下不能用普通蒸鐳方法分離(B)o

A.a=0..B.a=C.a=1..D.a=2

26.下列說法中，正確的是(C)。

A.精儲塔各層塔板上升蒸汽總量總是相同

B.精儲塔各層塔板下降液體量總是相同的

C.飽和液體進料時，各層塔板上升蒸汽量相同

D.飽和液體進料時，各層塔板下將液體量相同

27.用逆流操作的吸收塔處理低濃度溶質的氣體混合物，其他條件不

變，而入塔氣體濃度增加，則出口濃度(A)。

A.增?B,減?C不.D.無法確定

28.對一定的氣提和稀溶液物系，相平衡常數m取決于。

A.溫度與濃.B.壓強與濃.C.溫度與壓.D.流速與流量29.隨溫度的升

高，氣體的溶

解度將(B)。

A.升.B.降.C.不.D.不定

30.某二元混合物，進料量為100kmol/h,xF=0.,要求塔頂產品組成

不小于0.9,則塔頂最大產量為(B)o

A.60kmol/.B.66.7kmol/.C.90kmol/.D.不能定

31.液體是氣體的2倍進料，則口=(C)o

A..B.1/.C.2/.D.3/2

32.已知C02水溶液在兩種溫度tl.t2下的亨利系數分別為

El=144MPa.E2=188MPa,

則(B)。

A.tl>t.B.tl.t.C.tl=t.D.無法確定

33.對一定的氣提和稀溶液物系，相平衡常數m取決于（C）o

A.溫度與濃.B.壓強與濃.C.溫度與壓.D.流速與流量

34.精僧過程是一個（D）過程。

A.傳熱過.B.傳質過.C.傳熱和傳質同時進行的化學過程

D.傳熱和傳質同時進行的物理過程

35.全回流時，下列各項正確的是（C）o

A.L=.B.R=.C.D=.D.N=0

36.吸收是以氣體混合物在某一溶劑中的（A）不同而進行的一種分離

操作。

A.溶解.B.密.C.飽而蒸汽.D.相對分子質量

37.精儲塔生產中，若操作回流比小于Rmin,則（D）。

A.回流量太小，操作無法進.B.若保證回流液量合適。操作即可進行

C.操作可進行，但所需理論板數增.D.操作可進行但達不到規(guī)定分離

要求

39.下列說法中，正確的是（C）o

A.精儲塔各層塔板上升蒸汽總量總是相同

B.精福塔各層塔板下降液體量總是相同的

C.飽和液體進料時，各層塔板上升蒸汽量相同

D.飽和液體進料時，各層塔板下將液體量相同

40.用逆流操作的吸收塔處理低濃度溶質的氣體混合物，其他條件不

變，而入塔氣體濃度增加，則出口濃度（A）。

A.增,B,減.C.不.D.無法確定

41.若吸收塔的操作液氣比小于最小液氣比，吸收塔將。

A.不能操.B.液,C.完不成設計任.D.漏液

42.過熱蒸汽進料，下列關系正確的是（A）。

A.q<.B.q=.C.q=.D.q>l

43.若吸收塔的操作液氣比小于最小液氣比，吸收塔將.）。

A.不能操.B.液.C.完不成設計任.D.漏液

44.過熱蒸汽進料，下列關系正確的是（.）。

A.q<.B.q=.C.q=.D.q>l

45.精儲的操作線為直線主要是因為?.）

A.理論板假設.B.理想物系；

C.塔頂泡點回流.D.恒縻爾流假設；

46.某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA=0.5時泡點為

tl,與之相平衡的氣相組成yA=0.75時，相應的露點溫度為t.，

則..）O

A.tl=t.B.tl

C.tl>t.D.不能判斷;

47.精儲操作中，若其它條件都不變，只將塔頂的過冷液體回流改為

泡點回流，則塔頂產品組成xD變化為。

A.變小.B.變大:

C.不變.D,不確定;

48.二元溶液連續(xù)精播計算中，進料熱狀況的變化將引起以下線的變

化（.）。

A.提偏段操作線與q線.B.平衡線；

C.平衡線與精循段操作練D.平衡線與q線；

50.不能引發(fā)降液管液泛這種不正常操作現象的原因是。

A.塔板間距過小.B.嚴重漏液；

C.過量霧沫夾帶.D.氣、液負荷過大；

51.對常壓操作的低濃度吸收系統(tǒng)，當系統(tǒng)總壓在較小范圍內增時，

亨利系數E將（C）,相平衡常數將（B）,溶液解系數H將（C）o

A.增加.B.降低；

C.不變.D.不確定;

52.操作中的吸收塔，當其它操作條件不變，僅降低吸收劑入塔濃度,

則吸收率將（A）；又當用清水作吸收劑時，當其它操作條件不變，僅

降低入塔氣體濃度，則吸收率將（C）。

A.增大.B.降低;

C.不變.D,不確定;

53.低濃度逆流吸收操作中，若其它操作條件不變，僅增加入塔氣量,

則氣,總傳質單元高度將.A）；

氣.總傳質單元數將。

A.增加.B.減少；

C.不變.D,不確定;

54.含水濕物料與一定狀態(tài)下的空氣（非飽和狀態(tài)下的）相接觸，能

被除去.水分為?.）O

A.結合水分和非結合水分.B.平衡水分和自由水分；

C.非結合水分和部分結合水分.D.部分平衡水分和自由水分；

二、填空題

1.離心泵在啟動前應灌泵，否則會發(fā)生氣縛現象；離心泵的安裝高度

應小于（大于、小于、等于）允許安

裝高度.否則會發(fā)生汽蝕現象。

2.流體在圓形直管內作滯流（層流）流動時，中心最大速度為平均速

度的倍。此時摩擦系數人與相對粗糙度無關（有關、無關）。

3.某設備上，真空度的讀數為80mmHg,其絕壓二—mH20,4Pa.該地區(qū)

的大氣壓為720mmHg。

4.常溫下水的密度為1000kg/m3,粘度為lep,在d.100mm的管內以

3m/s速度流動，其流動類型為湍流.

5.流體在管內作湍流流動時，從中心到壁依次為：湍流、過渡流和層

流。

6.氣體的粘度隨溫度的升高而—增.，水的粘度隨溫度的升.降.。

7.A設備的表壓為0.5atm,B設備的真空度為0.5atm,則A.B兩設備的

壓強差為atm。

8.流體在管內的流動型態(tài)有兩種，即層流與湍流。

9.大氣壓強為lOOkPa,空氣在0.5MPa（表壓）和298K下的密度.kg/m3o

10.為了方便操作者區(qū)別各種類型的管路，常常在管外涂上不同的顏

色，飽和蒸汽管通常涂為紅色。

11.因為泵內充滿氣體而造成離心泵不能吸液的現象稱為。

12.其他條件不變，離心泵的轉速提高1倍，則需要的軸功率是原來

IUo

13.某離心泵的型號為I.100-65-200,IS表示。

14.某非圓形管道，截面為aXb的長方形，則其當量直徑為。

15.熱量傳遞的基本方式有三種，即熱傳導，對流和熱輻射。

16.傳熱的基本方式為：熱傳導、對流傳熱、熱輻射。

17.工業(yè)上的換熱方法有：間壁式、混合式、蓄熱式。

18.稱為稱為對流傳熱膜系數，其物理意義為當流體與壁面溫度差為

1K時，通過單位面積單位時間內所傳遞熱量的多少。提高管.值的有

效方法增加流程.提高管.值的有效方法加拆流擋板。

19.蒸汽冷凝有二種方式，即滴狀冷凝和膜狀冷凝。其中，由于滴狀

冷凝成小液滴沿壁面直接落下。其傳熱效果好。

20.水在管路中流動時，常用流速范圍為，常壓下一般氣體在管路中流

動時，常用流速范圍為。

21.d、u、P、口能夠組成的無因次數群的形式是，它是流體流動形

態(tài)的判劇。當Re小于時，

流體處于層流狀態(tài)；當其大于時，流體的流型是湍流。

22.在層流內層中，徑向的熱量傳遞只能依賴于熱傳導，因此層流內

層是傳遞過程中主要的阻力所在。

23.局部阻力損失產生的原因是流體和發(fā)生了改變而導致的。

24.測流體流量時，隨流量增加孔板流量計兩側壓差值將增大，若改

用轉子流量計，隨流量增加轉子兩側壓差值將不變。

25.離心泵的理論壓頭與流體的密度無關，即同一臺泵不論輸送任何

流體，所能提供的理論壓頭是一定的。

26.由多層等厚平壁構成的導熱壁面中，明用材料的導熱系數愈小，

則該壁面的熱阻愈大，其兩側的溫差愈大（大、?。?/p>

27.空氣在標準狀態(tài)下密度為1.293,在0.25Mpa下（絕壓）80c時的

密度為3.2.產生流體阻力的原因有內縻擦力和流體的流動狀態(tài).

28.轉子流量計在安裝時應保持垂直。

29.連續(xù)性方程ulAl=u2A2是質量守恒定律推導出來的，它適用不可

壓縮流體。

30.直管阻力的表示式為h.Iu2d2go

31.離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發(fā)生氣蝕現象。

32.一熱流體將熱量通過壁面?zhèn)鹘o冷流體的過程是：熱流體以對流傳

熱的方式將熱量傳給壁面、壁面間的熱傳導、冷流體以對流傳熱的方

式獲得熱.33.0.023.

d.R.0.8.P.式中兩個準數R.nd..,P..Cp.若液體被冷卻時

34.20℃的密度1200kg/m3,粘度L2mPaS的流體,流經內徑為100mm

管中，.均

流速為lm/s,則雷諾準數」00000_,流動形態(tài)為—湍流一管壁處的流速

為_0—o

35.粘度在SI制中的單位是N?s/m2（或Pa?s）o

36.常用測定流量的流孔板流量計、文丘里流量計、轉子流量計。

37.在流動系統(tǒng)中，若截面上流體的流速、壓強、密度等僅隨位置而

變，不隨時間而變，稱為穩(wěn)定流動。若以二各量既隨時間而變，又隨

位置而變，稱為不穩(wěn)定流動。

38.等邊三角形的邊長為a

39.流體在圓形直管內滯流流動時，其速度分布是拋物線型曲線，其

管中心的最大流速為平均流速的倍，縻擦系.與Re的關系為。

40.泵是指為液體提供能量的輸送機械，按其工作原理來分可分為離

心式、往復式、旋轉式和流體作用式。

41.傳熱一般采用逆流操作，但為控制溫度、降低粘度、減少阻力。

時采用并流操作。

42.對流傳熱中，若兩側的對流傳熱系數al>>a2,則傳熱系數K總是

接近（a2）

43.用二種厚度相同的材料保溫時，往往把導熱系數小的材料包在.

層，以達到好的保溫效果。

44.金屬的導熱系數大都隨其純度的增加而增加，隨其溫度的升高而

增加.45.對流傳熱的熱阻主要集中在層流為層，因此減薄層流內層的

厚.是強化對流傳熱的重要途徑。

46.工程上流體流經換熱器的壓降通常限定在.Kpao

47.根據傳熱的機理不同，熱量傳遞有三種不同的基本方式，即熱傳.、

熱對.?熱輻.不管以何種方式傳熱，，熱量傳遞的方向總是由高溫處向

低溫處傳遞。

48.一般情況下，溫度升高氣體的粘度增大，液體的粘度減小。

49.化工管路的標準化是指制定化工管路主要構件的標準并實施的過

程。有直徑和壓力標準。

50.流體在圓管中作層流流動時，將管路直徑擴大一倍時，速度為原來

的一倍，阻力為原來的一倍。

51.內磨擦.（粘性）—是流體阻力產生的根本原因。

52.化工生產中，凡是表面溫度在以上的設備或管路以及制冷系統(tǒng)的

設備或管路，都必須進行保溫或保冷（隔熱）。

53.安裝折流板的目是為了增加一殼體流體的速?.使其湍動程度加劇，

以提高殼程液體的對流給熱系數。

54.在酒精和水的混合溶液中，酒精的質量分數為則其摩爾分數為_

該混合液的平均摩爾質量為。

55.苯與甲苯混合液，外界壓力p=20.3kPa,在泡點313k時，苯的飽

和蒸汽壓為22.7kPa,甲苯的飽和蒸汽

壓為7.6kPa,則該混合溶液中苯的氣相組成為，苯的液相組成為，

苯與甲苯的相對揮發(fā)

度為_.2.92―o

56.在精修過程中，回流比增加，操作費用增加。

57.精儲操作中，若為飽和蒸汽進料，料液應加在進料板下方。

58.總壓為10L325kPa,溫度為20℃,1000kg水中溶解15kgNH3,此

時溶液上方氣相中NH3的平衡分壓為2.266kPa。則此時之溶解度系

數H=O382kmol/(m3亨利系數E二,相平衡常數

59.精福塔塔板的作用是提供氣、液相接觸的場所；回流的作用是使

塔穩(wěn)定。

60.理論塔板是指離開該塔板的氣、液相達平衡的板。

61.精僧塔在操作中常出現的不正常現象有液一漏一泡沫夾帶。

62.在溫度一組成相圖中，露點線與泡點線把空間分為三個區(qū)域，即—

過冷液區(qū)、氣、液共存區(qū)和過熱蒸氣區(qū)。

63.精儲塔內，氣液兩相的流動，液體靠重力自上而下地流動，氣體

靠壓力差自下而上地與液體成逆流流動。

64.全回流時，操作線與對角線重合，操作線方程為，理論塔板數為最

少.當回流比減少到兩操作線的交到相平衡線時稱為最小回流比，所

需的理論塔板數無限多.適宜的回流比應通過經濟核算確定。

65.y-x相平衡曲線上各點的溫度是。

66.精修塔設計時，若工藝要求一定，減少需要的理論板數，回流比

應，蒸儲釜中所需的加熱蒸汽消耗量

應增大，所需塔徑應增大，操作費和設備費的總設資將是急速下降至

一最低點后又上升C

67.精情分離的依據是各組分的揮發(fā)度的差異，要使混合物中.組分得

到完全分離，必須進.多次地部分汽化和部分冷凝。

68.相對揮發(fā)度的表示.二u/u對于二組分溶液的蒸々留，.=.時，能否

分離不能。

69.q的定義式是進料的液化分率，飽和液體進料q=.飽和蒸汽進料

q二.蒸汽是液體的3倍的混合進料時

q二。

70.二組分的連續(xù)精僧操作，精僧段操作線方程為y0.75x0.245,提

循段操作線方程為y1.25x0.02,當q=l時，則xW；xD?

71.在連續(xù)精鐳中，其它條件均不變時，僅加大回流，可以使塔頂產

品xD提高，若此時加熱蒸汽量V不變，產品量D將下降。若在改變

R的同時，保持塔頂采出量不變，必需增加蒸汽用量，那么冷卻水用

量將增加。

72.某連續(xù)精僧塔中，若精俯段操作線方程的截距為零，則精俺段操

作線斜率等于，提偏段操作線的斜率等于，回流比等于無限大，僧

出液等于，回流液量等于進料量。

73.理想溶液的特點是同分子間作用力等于異分子間作用力，形成的

混合溶液中沒有體積效應和熱效應。

74.精餡塔結構不變，操作時若保持進料的組成、流率、熱狀況及塔

頂流率一定，只減少塔釜的熱負荷，則塔頂組成降低,塔底組成增加

75.精儲塔的塔底溫度總是高于塔頂溫度，其原因塔頂輕組分的濃度

高、相應的泡點低；塔底壓力高于塔頂，塔底的泡點較高。

76.已測得精福塔自塔頂下數第四和第五層塔板的兩相組成為

0.62.0.75.0.70、0.82.其中x.0.70,試判斷：y..y._.、x.0

77.直接水蒸汽加熱的精儲塔適用于，與間接蒸汽相比，相同要求下,

所需理論塔板數將理論板數要多。

78.平衡線表示塔的任一截面上氣、液兩相的易揮發(fā)組分在氣、液兩

相間的濃度關系；，操作線表示了易揮發(fā)組分在塔內的下一塊塔板中

上升的氣相中的組成與上一塊塔板上的液相組成之間的操作線關系。

79.溶液中各組分之揮發(fā)度可用它在氣相中的分壓和與之平衡的液相

縻爾分率之比來表示，若是理想溶液，則司溫度下的飽和蒸汽壓來

表不。

80.精儲過程的理論板是指操作中離開某塊塔板的氣液兩相程平衡

狀態(tài)的塔板。

81..蒸儲是利用互溶液體混合物的—沸點—不同而進行分離的單元操

作。

82.精儲塔各塔板的溫度自上而下逐漸—增大_（增大，減小或不變）o

83.其它條件不變，精俺塔回流比R增大，則塔頂鐳出液量D_減少

儲出液組成xD_增大—。

84.飽和蒸氣進料時，q值為。

85.精僧過程的恒摩爾流是指—恒摩爾汽化，恒摩爾溢流

86.對拉烏爾定律產生正偏差是由于不同種分子之間的引力小于同種

分子之間的引力所造成的。

87.對拉烏爾定律產生負偏差是由于不同種分子之間的引力大于同種

分子之間的引力所造成的。

88.壓力增加.溫度下降將有利于吸收的進行。

89.傳質的基本方式有分子擴散、渦流擴散、對流擴散。

90.hn3水中溶解0.05kmolC02,則溶液中C02的摩爾分數為_8.99

X10-4（水的密度為1000kg/m3）。

91.吸收設備有多種形式，以塔設備最為常用，塔設備可分為板式塔

與填料塔兩大類。

92.享利定律總壓不太高時，在一定溫度下，稀溶液上方溶質組分的

平衡分壓與它在液相中的濃度之間的關系。其數學表達式pE.x,p

CH,ymx,YmXo

93.所謂氣膜控制，即吸收總阻力集中在氣膜一側，而液膜_一側阻

力可忽略；如果說吸收質氣體是屬于難溶氣體，則此吸收過程是液膜

控制。

94.填料層高度的計算將要涉及物料衡算、傳質速率與相平衡這三種

關系式的應用。

95.吸收過程中的傳質速率等于分子散速率的條件是。

96.飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由tl降至t2,其相對濕度不變，

絕對濕度H下降，露點下降，濕球溫度下降。

97.提高吸收速率可以采用—提高吸收系數——增大吸收推動力—和

增大氣液接觸面積來實現。

98.填料的空隙率是指—單位體積填料層具有的空隙體積

99.在吸收操作時，若解吸因素mV增加，而氣、液進料組成不變，則

溶質的回收率將減少。L

100.在選擇吸收劑時，應主要考慮的4個方面是。

10L生產上常見的脫吸方法有通入惰性氣體；通入水蒸汽；降壓。

102.恒定干燥條件是指溫度、濕度、速度與物料接觸狀況都不變。

103.在板式塔的設計中，為了減少霧沫夾帶，我們可以適當地增大

塔徑以減少空塔氣速，也可以適當地增大板間距。，

104.實驗室用水吸收空氣中的C02,基本屬于液膜控制控制，其氣膜

中的濃度梯度小于液膜中的濃度梯度，氣膜阻力小于液膜阻力。

105.總壓為0.IMpa的空氣溫度小于10（TC時，空氣中水蒸汽分壓的

最大值應為該溫度下水蒸汽的飽和蒸汽壓。

106.根據雙膜理論，在氣液接觸界面處，氣相組成與液相組成關系

是呈平衡狀態(tài)。

107.其它條件不變，精僮塔回流比R增大，則塔頂tg出液量D減少一

播出液組成xD_增大

108.吸收是利用氣體混合物各組分在液體溶劑中的—溶解度不同而分

離氣體混合物的單元操作。

109.亨利系數E隨溫度的升高而—增大―隨溶質的溶解度的增大

而—降低—O

110.在吸收過程中，（<、=>）o

11L要使吸收過程易于進行，采取的措施是適當降溫或加壓。

112.吸收的逆過程是—解吸，溫度—增高―，壓力—降低—有利

于該過程。

113.吸收是利用氣體混合物各組分在液體溶劑中的—溶解度—不同而

分離氣體混合物的單元操作。

114.氣體吸收按溶質與溶劑是否發(fā)生化學反應，可分為—物理吸收.

和化學吸收。

115.亨利系數E隨溫度的升高而___增大一隨溶質的溶解度的增大

而___減小

116,在干燥過程中，提高濕空氣的溫度，其相對濕度，濕度，熔

值。

117.對于不飽和空氣，干球溫度t,濕球溫度tw,絕熱飽和溫度tas

以及露點溫度td

118.恒定干燥條件下的干燥曲線分為—恒速干燥—和一降速干燥—兩

個干燥階段。119.干燥過程實際包括兩個傳遞過程，即—熱量傳遞_

和質量傳遞。

120.影響干燥的因素主要有3個方面，即—濕物料一干燥介質和.

干燥設備

121.理論干燥過程是指干燥過程為等焙過程。

122.干燥按照其熱量供給濕物料的方式，可分為傳導干燥，_對流干

燥，—輻射干燥—和—節(jié)電加熱干燥。

123.對于不飽和空氣，干球溫度t,濕球溫度tw,絕熱飽和溫度tas

以及露點溫度td之間的關系是—O

124.恒定干燥條件下的干燥曲線分為—恒速干燥和—降速干燥—兩個干

燥階段。

125.干燥過程實際包括兩個傳遞過程，即—熱量—和—質量

126.影響干燥的因素主要有3個方面，即濕物料，干燥介質和干燥

設備。

127.離開干燥器的濕空氣溫度t2比絕熱飽和溫度目的是防止干燥產

品反潮。

128.非吸水性物料，如黃沙、瓷土等平衡水分接近于零。

129.物料中的水分與空氣達到平衡時，物料表面所產生的水蒸汽分

壓與空氣中水蒸汽分壓相等。

三、判斷題

1.理想流體在流動時不會產生流體阻力。（V）

2.公稱直徑通常指管子的內徑。（X）

3.離心泵的揚程是指離心泵能升揚液體的最大高度。（X）

4.所有正位移泵均不能用調節(jié)出口閥門開度的方法調節(jié)流量。

（V）

5.盡管管內流體主體為湍流，但靠近管壁的薄層仍為層流。（J）

6.離心泵銘牌上的流量是離心泵在最高效率下的流量。（V）

7.在靜止、連綾、的同一種液體中，處在同一水平面上名點的壓

力均相等。（J）

8.離心泵銘牌上的性能參數是指泵揚程最高點下的性能參數。

（X）

9.只要流動參數隨位置變化就是不穩(wěn)定流動。（V）

10.連續(xù)性方程反映出流體流速與管子粗細的關系。（X）

11.熱量總是由高溫自動地傳向低溫而不能相反。（V）

12.轉子流量計可以讀出任何流體的流量。（X）

13.用雷諾準數來判斷流體的流動形態(tài)時，在SI制中屬層流范圍，

在cgs制中屬湍流范圍。（X）

14.粘度是流體的物理性質之一，則雷諾準數也是流體的物理性質之

一。離心泵銘牌上的性能參數是指泵揚程最高點下的性能參數。

（X）

15.多層導熱時，其推動力為各層推動力之和，阻力也為各層阻力之

和。（J）

16.流體對流傳熱膜系數一般來說有相變時的要比無相變時為大。

（V）

17.多層平壁穩(wěn)定導熱時，如果某層壁面導熱系數小，則該層的導熱

熱阻大，推動力小,（X）

18.若以飽和蒸汽加熱空氣，傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平

均溫度。（X）

19.在同一種流體中，不可能同時發(fā)生自然對流和強制對流。（X）

20.對流傳熱系數是物質的一種物理性質。（X）

21.總傳熱系數K可用來表示傳熱過程的強弱，與冷、熱流體的物性

無關。（X）

22.所謂恒縻爾流假設就是指每一塊塔板上上升的蒸汽量是相等的，

而下降的液體量也是相等的。（X）

23.精儲操作中，兩操作線的位置都隨進料狀態(tài)的變化而變化。

（X）

24.精餡操作的依據是物系中組分間沸點的差異。（V）

25.精僧段操作線方程y0.65x0.4,絕不可能。（V）

26.回流比相同時，塔頂回流液體的溫度越高，分離效果越好。

（X）

27.精儲塔的全塔總效率并不等于所有單板效率的平均值。（V）

28.在吸收計算中，用比縻爾組成來表示是為了計算上的方便。

（V）

29.吸收操作線總是位于平衡線的上方是由于氣相中的溫度高于液相

中的溫度。（X）

30.一個氣相傳質單元高度是指這段填料層內的濃度變化與推動力相

等。（X）

31.溫球溫度與絕熱飽和溫度與水的初溫高低有關。（X）

32.臨界含水量是區(qū)分結合水分與非結合水分的分界點。（X）

33.含結合水分為主的物質，為了加快干燥時間，可采取增加空氣流

速的辦法。（X）

34.任何溫物料只要與一定溫度的空氣相接觸都能被干燥為絕干物

料。（X）

35.氣體的溶解度隨溫度的升高而減小，隨壓力的升高而增大。

（V）

36.組成一定的混合溶液的泡點溫度隨外壓的升高而減小。（X）

37.苯和甲苯的混合液可視為理想溶液。（V）

38.加料板上移，對精簡過程沒有影響。（X）

39.間歇精僧既有精福段又有提偏段。（X）

40.吸收中傳質的極限是相互接觸的兩相之間達到相平衡的狀態(tài)。

（V）

41.同一塔板的氣相單板效率與液相單板效率應該相同。（X）

42.全回流條件下對應的理論塔板數最多。（X）

43.泡點進料條件下進料方程為y=xF。（X）

44.吸收中平衡常數一般隨溫度升高而增大。（V）

45.一般流體有相變時的對流傳熱系數大于無相變時的對流傳熱系

數。（J）

46.氣體的溶解度隨溫度的升高而減小，隨壓力的升高而增大。

（V）

47.吸收中平衡常數一般隨溫度升高而增大。（J）

48.氣體的導熱系數最小，因此有利于保溫、絕熱。（V）

49.穩(wěn)態(tài)傳熱的系統(tǒng)中不積累熱量，傳熱速率不變。

50.多層導熱時，其推動力為各層推動力之和，阻力也為各層阻力之

和。（J）

51.多層平壁穩(wěn)定導熱時，如果某層壁面導熱系數小，則該層的導熱

熱阻大，推動力小c（x）

52.以飽和蒸汽加熱空氣，傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均

溫度。（X）

四、簡答題（參考答案）

1.流體的流動形態(tài)有哪幾種？如何判斷？

2.何謂層流內層？其厚度受哪些因素影響？

答：在湍流主體內靠近管壁處始終存在著一層作層流流動的流體薄層,

此薄層稱為層流內層。受管徑、

流速、粘度和密度c

3.試分析離心泵啟動后，沒有液體流出的可能原因。如何解決？

答：（1）可能是泵內充滿氣體（發(fā)生氣縛），解決的辦法是離心泵

啟動前要灌泵.（2）可能是沒有打開

出口閥門，解決辦法是打開出口閥門。

4.一定量的流體在圓形直管內作層流流動，若將其管徑增加一倍，

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5.何謂氣縛現象？如何防止？

答：離心泵只能空轉而不能輸送液體的現象。離心泵啟動前應灌滿液

體。

6.何謂離心泵的汽蝕現象？如何防止

答：離心泵的吸液作用是由于吸入液面與泵吸入口處的壓頭差，

其它條件一定，離心泵安裝位置越高，

泵吸入口的壓強必須越低。但是不能低于輸送溫度下液體的飽和蒸汽

壓，否則，液體就會在吸入口處發(fā)

生部分汽化產生氣泡，氣泡隨同液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)，在高壓作

用下迅速收縮、凝結，周圍的液體

以極高的速度沖向原氣泡所占據的空間，在沖擊點處產生幾萬KPa的

沖擊力，直接沖擊葉輪和泵殼，使

泵體震動并產生噪音，葉輪的局部表面在亙大沖擊力的反復作用下，

使材料表面疲勞，從開始點蝕到形

成裂縫，使葉輪或泵殼受到破壞，其流量和揚程明顯下降。這種現象

稱為一汽蝕現象IIC

確定合適的安裝高度以確保不發(fā)生汽蝕現象。

7.在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問：

（1.傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度？

（2.傳熱系數K接近于哪一種流體的對流傳熱膜系數？

答：傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度；

傳熱系數K接近于空氣的對流傳熱膜系數.

8.換熱器的設計中為何常常采用逆流操作？

答：因為逆流操作：推動力大，所需的傳熱面積小；減少載熱體的用

量。

9.列管式換熱器為何要進行熱補償？

答：列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度

也不相同，因此它們的熱膨脹程度

也有區(qū)別。若兩流體的溫度差較大（5（rc以上）時，由于熱應力會引

起設備的變形，甚至彎曲和破裂。因

此我們要考慮熱補償。

io.說明熱負荷與傳熱速率的概念及兩者之間的關系？

傳熱速率：單位時間內通過傳熱面的傳熱量。

熱負荷：當生產上需要加熱（或冷卻）某物料時，便要求換熱器在單

位時間內向該物料輸入或輸出一定

的熱量，這是生產對換熱器換熱能力的要求，稱為該換熱器的熱負荷。

一個滿足生產的換熱器應該是：傳熱速率等于（略大于）熱負荷。

11.何謂加熱劑和冷卻劑？舉例說明之？

加熱劑：給出熱量對物料起加熱作用的載熱體稱為加熱劑。例蒸汽。

冷卻劑：取走熱量對物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水。

12.敘述導熱系數、對流傳熱膜系數、傳熱系數的單位及物理意義

導熱系數：在壁厚為1m時，在單位面積單位時間內以熱傳導的方式

所傳遞熱量的多少°單位是：W/m?..傳熱系數：當冷熱流體的溫度

差為1K時，通過單位面積單位時間內所傳遞熱量的多少。單位是：

W/m2?對流傳熱摸系數：當流體與壁面溫度差為1K時，通過單位

面積單位時間內以對流傳熱的方式所傳遞熱量的多少。單位是：

W/m2?.。

13.強化傳熱的途徑有哪些？

答：由傳熱基本方程式為..KAAtm可知，強化傳熱的途徑有：

（1）增加傳熱面積A（即增加單位體積的傳熱面積而不是增大換熱

器體積）；

（2）增加溫度差Atm；（采用逆流流動）；

（3）增加傳熱系數K（增加流體的湍流流動，防止垢層熱阻的形成

及及時地消除垢層熱阻）

14.畫出連續(xù)精館塔的流程示意圖，并說出各部分的作用。

要點

指精傕段作用：濃縮輕組份

b.提用段作用：濃縮重組分

c.塔板作用：提供物質與能量交換的場所

d.塔釜作用,提供一定的上升蒸汽量。

15.敘述恒縻爾流假設的內容？

恒縻爾溢流：在精儲塔的精僧段內，從每一塊塔板上下降的液體的千

縻爾流.皆相等，提福段內也是

如些，但兩段不一定相等。

恒縻爾汽化流：在精鐳塔的精鐳段內，從每一塊塔板上上升的汽體的

千縻爾流量皆相等，提福段內也是如

些，但兩段不一定相等。

16.何謂理論板？為什么說一個三角形梯級代表一塊理論塊？

答：理論板：離開理論板的氣、液相組成滿足汽液相平衡關系且汽液

相溫度均一；在繪圖法求理論

板時，一個三角形梯級正好使用了一次平衡關系和一次操作線關系，

與逐板法相比，正好跨過了一

塊板，可認為一個三角形梯級代表了一塊理論板。

17.精餡塔為什么必須有回流？試述回流二匕確定依據。

答：精傕之所以區(qū)別于蒸僧就在于精福有一回流II,回流包括塔頂的

液相回流與塔釜部分汽化造成的氣相回

流。在每塊塔板上，下降的液體和上升的蒸汽充分接觸，上升的蒸汽

被下降的液體部分冷凝，使其中部分

難揮發(fā)組分轉入液相；同時蒸汽的冷凝潛熱傳給液相使液相部分汽

化，液相中部分易揮發(fā)組分轉入汽相。

這種傳質過程在每塊塔板上逐級發(fā)生.

所以，塔底一塔頂：易揮發(fā)組分f;難揮發(fā)組分.；溫度I。反之，塔

頂一塔底：易揮發(fā)組分.；難揮發(fā)組

分.；溫度tO

由于回流使下降的液體和上升的蒸汽充分接觸，同時進行熱量和質量

的傳遞；由于熱和質的傳遞。從而保證了精儲塔連續(xù)穩(wěn)定的生產過程。

這樣隨著原料從加料板連續(xù)加入，易揮發(fā)組分從塔頂、難揮發(fā)組分

從塔底連續(xù)生產出來。

回流比確定依據①根據經濟核算確定最佳回流比，即總費用（設備費

與操作費之和）為最小時，一般取最

小回流比的1.2~2倍。

18.在精儲操作過程中為什么要有回流及再沸器？

答：回流是保證精惚塔正常而穩(wěn)定操作的必要條件。是補充塔板上的

液相組成和數量；使塔板上的液相組

成和數量保持穩(wěn)定；提高塔頂產品的濃度。再沸器主要是提供一定的

上升蒸汽量。

19.何謂塔的漏液現象？如何防止？

塔板上的液體直接從塔板上漏下的現象。增加上升蒸汽量。

20.填料可分為哪幾類？對填料有何要求？

填料主要可分為實體填料和網體填料；要求要有較大的比表面積，較

高的空隙率，一定的化學穩(wěn)定

性和一定的機械強度，重量輕，造價低。

21.氣體吸收在工業(yè)上的應用有哪些方面？

答：①回收混合氣體中有價值的組分；

②除去有害組分以凈化氣體；

③制備某種氣體的溶液；

④工業(yè)廢氣的治理C

22.簡述一雙膜理論II要點

①相互接觸的氣、液兩流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側各有一

個很薄的有效層流摸層，吸收質通過

分子擴散的方式通過此二膜層；

②在相界面處，氣、液兩相達到相平衡;

③在膜層以外的中心區(qū)域，由于流體的充分湍動，吸收質的濃度是均

勻的，即兩相中心區(qū)的濃度梯度為0,全部濃度變化集中在兩個有效

層流膜層內。

要點a.吸收總阻力=氣膜阻力+液膜阻力

b.氣、液膜界面處達平衡

c.穩(wěn)態(tài)傳質

23.寫出任意一種求濕度的方法？

.0.622p

.p,利用露點溫度查得P，即可算出濕度。

24.為什么濕空氣要經預熱后再送入干燥器？

答：水的飽和蒸氣壓ps隨溫度升高而增大，對于具有一定水氣分壓

pw的濕空氣，溫度升高，相對濕度中必然下降，而相對濕度中越小，

吸收水汽能力越強C因此，在干燥操作中，為提高濕空氣的吸濕能力

和傳熱的推動力，通常將濕空氣先預熱后再送入干燥器。

25.敘述濕空氣的性能參數？

答：濕空氣的性質參數有：相對濕度、

濕度、焰、比容、比熱、干球溫度、

濕球溫度、露點溫度、絕熱飽和溫度。

26.何謂干燥速率？干燥過程分為哪幾個階段？各受什么控制？

答：干燥速率是單位時間單位干燥面積上所汽化的水分量。干燥分恒

速干燥階段和降速干燥階段。恒速干

燥階段受表面汽化速率控制，降速干燥階段受內部擴散控制。

27.什么位置為適宜的進料位置？為什么？

答：適宜的進料位置一般應在精儲塔內液相或氣相組成與進料組戌相

接近或相同的塔板上。當采用圖解法

計算理論板時，適宜的進料位置應為跨過兩操作線交點所對應的梯

級。對于一定的分離任務，此時所需的理論塔板數為最少。

28.濕物料中的水分按能否用干燥操作分為？按除去的難易程度可

分為？

濕物料中的水分按能否用干燥操作來分：平衡水分和自由水分。

按除去的難易程度來分：結合水分和非結合水分。

29.對同樣的干燥要求，夏季與冬季哪一個季節(jié)空氣消耗量大？為

什么？

答：對同樣的干燥要求，夏季比冬季空氣消耗量大。這是由于通

常情況下，同一地區(qū)夏季空氣的濕度大于

冬季的濕度，，而空氣的消耗量只與最初濕度和最終濕度有關，

而與經歷過程無關，對于同樣的干燥要求：最終濕度相同，最初濕

度越大，空氣消耗量越大，所以夏季比冬季空氣消耗量大。

五、計算題（參考答案）

1.空氣和氨的混合物在直徑為0.8m的填料塔里用清水吸收其中

所含氨的99.5%。每小時送入的混合氣量為1400kg。混合氣體的總壓

為101.3kPa,其中氨的分壓為L333kPa。實際吸收劑用量為最小耗

用量的L4倍。操作溫度下的平衡關系為Y*=0.75X。吸收總系數為

KYa=O.088kmol/(m3.s)。求每小時的用水量與所需的填料層高度。

解：每小時用水量：L=49.80kmol/h

填料層高度：Z=4.32m

2.某連續(xù)操作的精偏塔，泡點進料，泡點進料。操作線方程如下：

y=0.8x+0.172；y=1.3x-0.018試問:

⑴哪個為精偏段方程，哪個為提偏段方程？

(2)塔頂液體回流量R、流出液組成。

(3)進料組成及塔釜殘液組成。

(4)塔釜蒸汽回流比。

解：⑴精儲段方程：y=0.8x+0.172

提俺段方程：y=l.3x-0.018

⑵R二4

XD=0.86

⑶XF=0.38

XW=0.06

(4)R'=3.33

3.用清水吸收空氣中的丙酮，操作條件為常壓和2(TC,進入塔

內的混合氣體流量為1500m3/h,其中丙酮

含量為6%(體積分數)，其余為空氣c要求丙酮的回收率為98%,

在此條件下相平衡關系為Y*=1.68X

取操作液氣比為最小液氣比的L3倍。試求：塔頂的噴淋水量及

出塔液體組成。

塔頂噴淋量：L=125.51kmol/h

出塔液體組成:X1=O.0291

4.精傕塔分離某二元混合物，塔頂設全凝器。已知操作線方程為：

y=1.25x-0.0187和y=0.723x+0.263,判斷哪一個是精儲段操作線

方程，哪一個是提幅段操作線方程，為什么？回流比及塔頂偏出液

組成為多少？若為泡點進料，進料量為1000kmol/h,a=2.47,試

求

⑴進料組成及塔釜殘液組成。

⑵精惚塔內的物料循環(huán)量。

⑶從第二塊塔板下降的液體組成。

R=2.6xD=0.95xF=0.53xW=0.075

5.在連續(xù)操作的精德塔中，每小時要求蒸僧2000kg含乙醇20%(質

量分數，下同)的乙醇水溶液，鐳出

液中含乙醇95玳殘液含水98%。若操作的回流比為3.5,問回流量為

多少？精儲段上升蒸汽量為多少？

解：xF=(20/46)/(20/46+80/18)=0.089

XD=(95/46)

XW=(2/46)/(2/46+98/18)=0.008

MF=46XxF=(20/46)/(20/46+80/18)0.089+18X0.911=20.5kg/kmol

F=1600/20.5=78kmol/h

F=D+W

FxF=DxD+WxW

代入，78=D+W

78X0.089=0.88D+0,008W

解之得，D=7.25kmol/h

L=RD=7.25X3.5=25.4kmol/h

V=(R+1)D=7.25X4.5=32.6kmol/h

答：回流量為25.4kmol/h。精儲段上升蒸汽量為32.6kmol/h。

6.填料吸收塔中，用清水處理含S02的混合氣體。進塔氣體中含S02

10%(摩爾分數)，吸收劑用量比最少用量大60%,要求每小時從混

合氣中吸收64kmol的S02,在操作條件下氣液平衡關系為Y*=26X。

試計算每小時吸收劑用量為多少kmolo

解：Y=y/(l-y)=10/90=0.11

GA=V(Y1-Y2)=L(X1-X2)4X1=64

X1*=Y1/26=O.11/26=0..0043

L=l.6Lmin

L/V=(Y1-Y2)/(Xl-X2)=(Y1-Y2)/XI

(L/V)min=(Yl-Y2)/(Xl*-X2)=(Y1-Y2)/XI*

Xl=XI*/I.6=0.0043/1.6=0.0027

L=64/X1=64/0.0027=23703kmol/h

答：每小時吸收劑用量為23703kmol。

7.用一個常壓干燥器干燥濕物料，已知濕物料的處理量為1200kg/h,

含水量由40%降至5%（濕基）。試求

水分汽化量和干燥產品量。

解：G1=G2+W

Glwl=G2w2+W

1200=G2+W

1200X0.4=0.05G2+W

解之得:G2=758kg/h

W=442kg/h

答：水分汽化量為442kg/h,干燥產品量為758kg/ho

8.在連續(xù)操作的精福塔中，每小時要求蒸僧1600kg含乙醇20%（質

量分數，下同）的乙醇水溶液，悟出

液中含乙醇95%,殘液含水98%。若操作的回流比為4.0,問回流量為

多少？精緇段上升蒸汽量為多少？

解：xF=(20/46)/(20/46+80/18)=0.089

XD=(95/46)/(95/46+5/18)=0.88

XW=(2/46)/(2/46+98/18)=0.008

MF=46XxF=(20/46)/(20/46+80/18)0.089+18X0.911=20.5kg/kmol

F=1600/20.5=78kmol/h

F=D+W

FxF=DxD+WxW

代入，78=D+W

78X0.089=0.88D+0,008W

解之得,D=7.25kmol/h

L=RD=7.25X4=29kmol/h

GA=V(Y1-Y2)=L(X1-X2)=LX1=64

X1*=Y1/26=O.11/26=0..0043

L=l.6Lmin

L/V=(Y1-Y2)/(Xl-X2)=(Y1-Y2)/XI

(L/V)min=(Yl-Y2)/(Xl*-X2)=(Y1-Y2)/XI*

Xl=XI*/I.6=0.0043/1.6=0.0027

L=64/Xl=64/0.0027=23703kmol/h

答：每小時吸收劑用量為23703kmol。

7.用一個常壓干燥器干燥濕物料，已知濕物料的處理量為1200kg/h,

含水量由4096降至5%(濕基)。試求

水分汽化量和干燥產品量。

解:G1=G2+W

Glwl=G2w2+W

1200=G2+W

1200X0.4=0.05G2+W

解之得：G2=758kg/h

W=442kg/h

答：水分汽化量為44