2025年化工原理例題題庫及答案

一、單項選擇題1.流體在圓形直管內(nèi)作強制湍流時，其對流傳熱系數(shù)與雷諾數(shù)Re的（）次方成正比。A.0.5B.0.8C.1D.1.5答案：B2.在套管換熱器中，用飽和水蒸氣加熱空氣，此時傳熱管的壁溫接近（）的溫度。A.空氣B.水蒸氣C.空氣與水蒸氣的平均D.無法確定答案：B3.離心泵的揚程是指（）。A.泵的升揚高度B.泵所提供的總能量C.單位重量流體通過泵后所獲得的能量D.泵的出口壓力答案：C4.以下哪種情況，流體的黏度會增大（）。A.溫度升高（液體）B.溫度升高（氣體）C.壓力增大（液體）D.壓力增大（氣體）答案：B5.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）。A.流速不同B.流通截面積不同C.雷諾數(shù)不同D.層流無徑向脈動，湍流有徑向脈動答案：D6.對流傳熱系數(shù)的單位是（）。A.W/（m2·K）B.W/（m·K）C.J/（m2·K）D.J/（m·K）答案：A7.蒸發(fā)操作中，二次蒸汽的冷凝通常采用（）。A.間壁式換熱器B.直接接觸式冷凝器C.蓄熱式換熱器D.以上都不對答案：B8.某常壓精餾塔，塔頂設(shè)全凝器，現(xiàn)測得其塔頂溫度升高，則塔頂產(chǎn)品中易揮發(fā)組分的含量將（）。A.升高B.降低C.不變D.無法確定答案：B9.吸收操作中，若增大吸收劑用量，其他操作條件不變，則出口氣體組成（）。A.增大B.減小C.不變D.無法確定答案：B10.恒壓過濾時，過濾速率隨過程的進行而（）。A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小答案：B二、多項選擇題1.以下屬于化工單元操作的有（）。A.流體輸送B.加熱C.蒸發(fā)D.精餾答案：ABCD2.影響對流傳熱系數(shù)的因素有（）。A.流體的種類B.流體的流動狀態(tài)C.傳熱面的形狀D.流體有無相變答案：ABCD3.離心泵的主要性能參數(shù)有（）。A.揚程B.流量C.功率D.效率答案：ABCD4.以下關(guān)于流體黏度的說法正確的有（）。A.黏度反映了流體內(nèi)部抵抗流動的能力B.液體的黏度隨溫度升高而減小C.氣體的黏度隨溫度升高而增大D.壓力對流體黏度影響較小答案：ABCD5.精餾塔的塔板類型有（）。A.泡罩塔板B.篩板C.浮閥塔板D.舌形塔板答案：ABCD6.吸收操作的影響因素包括（）。A.溫度B.壓力C.吸收劑用量D.吸收劑性質(zhì)答案：ABCD7.蒸發(fā)操作中，提高加熱蒸汽經(jīng)濟性的措施有（）。A.采用多效蒸發(fā)B.二次蒸汽的再壓縮C.冷凝水的回收利用D.減少蒸發(fā)器的熱損失答案：ABCD8.過濾操作中，影響過濾速率的因素有（）。A.過濾推動力B.濾液的黏度C.濾餅的厚度D.過濾介質(zhì)的性質(zhì)答案：ABCD9.以下關(guān)于干燥操作的說法正確的有（）。A.干燥過程是傳熱和傳質(zhì)同時進行的過程B.干燥速率取決于表面汽化速率和內(nèi)部擴散速率C.平衡水分是不能用干燥方法除去的水分D.自由水分是能被干燥除去的水分答案：ABCD10.以下屬于傳質(zhì)分離過程的有（）。A.吸收B.蒸餾C.萃取D.結(jié)晶答案：ABCD三、判斷題1.流體在管內(nèi)流動時，若管徑增大一倍，流速不變，則雷諾數(shù)也增大一倍。（×）2.傳熱系數(shù)K值越大，表明傳熱過程的熱阻越大。（×）3.離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，會發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。（√）4.牛頓型流體的黏度只與溫度有關(guān)，與剪應(yīng)力和剪應(yīng)變率無關(guān)。（√）5.精餾塔中，進料熱狀況對塔板數(shù)沒有影響。（×）6.吸收操作中，只要吸收劑用量足夠大，就能將混合氣體中的溶質(zhì)全部吸收。（×）7.蒸發(fā)過程中，加熱蒸汽的溫度與溶液的沸點之差稱為有效溫度差。（√）8.恒壓過濾時，過濾常數(shù)K是一個定值，不隨時間變化。（√）9.干燥過程中，臨界含水量是區(qū)分等速干燥階段和降速干燥階段的分界點。（√）10.萃取操作中，選擇性系數(shù)越大，萃取效果越好。（√）四、簡答題1.簡述離心泵的工作原理。離心泵工作時，泵殼內(nèi)的液體隨葉輪高速旋轉(zhuǎn)，液體在離心力的作用下被甩向葉輪邊緣，從而獲得較高的動能和靜壓能。在葉輪中心形成低壓區(qū)，液體在外界大氣壓的作用下被吸入泵內(nèi)。被甩出的液體經(jīng)蝸殼收集后，流向排出管道，由于蝸殼的截面積逐漸增大，液體流速逐漸降低，部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，使液體以較高的壓力排出泵外。2.簡述影響對流傳熱系數(shù)的主要因素。影響對流傳熱系數(shù)的主要因素有：流體的種類，不同流體的物性不同，對流傳熱系數(shù)不同；流體的流動狀態(tài)，湍流時對流傳熱系數(shù)大于層流；流體的相變情況，有相變時對流傳熱系數(shù)比無相變大；傳熱面的形狀、大小和布置，如管內(nèi)、管外、管束排列方式等；流體的流速，流速增大，對流傳熱系數(shù)增大。3.簡述精餾塔的工作原理。精餾塔是利用混合物中各組分揮發(fā)度的差異進行分離的設(shè)備。在精餾塔內(nèi)，蒸汽自下而上流動，液體自上而下流動，兩者在塔板上接觸。蒸汽中的重組分遇冷部分冷凝，放出的熱量使液體中的輕組分部分汽化。經(jīng)過多次部分汽化和部分冷凝，塔頂可得到高純度的輕組分產(chǎn)品，塔底可得到高純度的重組分產(chǎn)品。4.簡述吸收操作的基本原理。吸收操作是利用氣體混合物中各組分在吸收劑中溶解度的差異，使易溶組分從氣體混合物中分離出來的過程。當氣體混合物與吸收劑接觸時，易溶組分溶解于吸收劑中形成溶液，而難溶或不溶的組分則仍留在氣相中，從而實現(xiàn)氣體混合物的分離。吸收過程的推動力是氣相中溶質(zhì)的實際分壓與溶液中溶質(zhì)的平衡分壓之差。五、討論題1.討論在化工生產(chǎn)中如何選擇合適的流體輸送設(shè)備。在化工生產(chǎn)中選擇合適的流體輸送設(shè)備需考慮多方面因素。首先是流體的性質(zhì)，如黏度、腐蝕性、易燃易爆性等，高黏度流體可能需選用螺桿泵等，腐蝕性流體要選耐腐蝕材質(zhì)的泵。其次是流量和揚程要求，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定所需流量，依據(jù)輸送高度和阻力計算揚程。還要考慮操作條件，如溫度、壓力等。此外，設(shè)備的可靠性、維護成本、能耗等也是重要考量因素，要綜合權(quán)衡以選擇最經(jīng)濟、高效、適用的輸送設(shè)備。2.討論如何提高精餾塔的分離效率。提高精餾塔分離效率可從多方面著手。優(yōu)化塔板設(shè)計，采用高效塔板如新型浮閥塔板、規(guī)整填料等，能增加氣液接觸面積和傳質(zhì)效率。合理控制回流比，適當增大回流比可提高分離效果，但會增加能耗，需權(quán)衡優(yōu)化。精準控制進料熱狀況，確保其符合塔的操作要求。優(yōu)化塔的操作條件，如穩(wěn)定的溫度、壓力控制，減少波動。定期對塔進行維護和清理，保證塔板和填料的性能，從而有效提高精餾塔的分離效率。3.討論吸收操作中吸收劑的選擇原則。吸收劑的選擇至關(guān)重要。首先要有良好的選擇性，對混合氣中欲吸收的溶質(zhì)有較大溶解度，對其他組分溶解度小，以保證有效分離。溶解度要大，這樣能降低吸收劑用量，減少設(shè)備尺寸。揮發(fā)性要低，防止吸收劑在吸收過程中揮發(fā)損失，增加操作成本和環(huán)境污染。要有較低的黏度，利于輸送和在設(shè)備內(nèi)的流動，提高傳質(zhì)效率?；瘜W(xué)穩(wěn)定性要好，不易與溶質(zhì)及設(shè)備材質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。此外，還需考慮其來源、成本、毒性等因素，綜合選擇合適的吸收劑。4.討論蒸發(fā)操作中如何提高能源利用效率。在蒸發(fā)操作中提高能源利用效率有多種途徑。采用多效蒸發(fā)流程，將前一效產(chǎn)生的二