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化工原理下试题及答案
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2015化工原理复习题
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··········
··········
实验1　单项流动阻力测定
启动离心泵前，为什么必须关闭泵的出口阀门？
答：由离心泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最小，电动机负荷最小，不会过载烧毁线圈。
作离心泵特性曲线测定时，先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生，而阻力实验对泵灌水却无要求，为什么？
答：阻力实验水箱中的水位远高于离心泵，由于静压强较大使水泵泵体始终充满水，所以不需要灌水。
流量为零时，U形管两支管液位水平吗？为什么？
答：水平，当u 0时 柏努利方程就变成流体静力学基本方程：
怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？
答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后，打开U形管顶部的阀门，利用空气压强使U形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。
为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘？
答：因为对数可以把乘、除变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。
你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？
答：测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计，差压变送器。转子流量计，随流量的大小，转子可以上、下浮动。U形管压差计结构简单，使用方便、经济。差压变送器，将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差，可测大流量下的压强差。
读转子流量计时应注意什么？为什么？
答：读时，眼睛平视转子最大端面处的流量刻度。如果仰视或俯视，则刻度不准，流量就全有误差。
两个转子能同时开启吗？为什么？
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化工原理课后思考题参考答案
导读：第五章吸收5-1选择吸收剂时，应从哪几个方面考虑？答：(1)溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度越大，则传质推动力越大，吸收速率越快，且吸收剂的耗用量越少。(2)选择性吸收剂应对溶质组分有较大的溶解度，而对混合气体中的其它组分溶解度甚微，否则不能实现有效的分离。(3)挥发度在吸收过程中，吸收尾气往往为吸收剂蒸汽所饱和。故在操作温度下，吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要
第五章 吸收
5-1 选择吸收剂时，应从哪几个方面考虑？
答：(1) 溶解度 吸收剂对溶质组分的溶解度越大，则传质推动力越大，吸收速率越快，且吸收剂的耗用量越少。
(2) 选择性 吸收剂应对溶质组分有较大的溶解度，而对混合气体中的其它组分溶解度甚微，否则不能实现有效的分离。
(3) 挥发度 在吸收过程中，吸收尾气往往为吸收剂蒸汽所饱和。故在操作温度下，吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要小，以减少吸收剂的损失量。
(4) 粘度 吸收剂在操作温度下的粘度越低，其在塔内的流动阻力越小，扩散系数越大，这有助于传质速率的提高。
(5) 其它 所选用的吸收剂应尽可能无毒性、无腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得，且化学性质稳定。
5-2 对于物理吸附，在一定温度下，如何判断气体在水中的溶解的难与易？
答：溶液浓度相同时，难溶气体在溶液上方的平衡分压大。
5-3 亨利定律中的E、H、m三者与温度、压力有什么关系？
A?Ex；y?mx； pA??ScA 可得E?mp? HHMS
5-4 气液相平衡关系中，（1）若温度升高，亨利常数将如何变化？（2）在一定温度下，气相总压升高，相平衡常数m如何变化？若气相组成y为一定值，总压升高，液相x将如何变化？
答：（1）温度升高，亨利常数增加
（2）总压增加，m减小；x增加
5-5 若溶质分压为p的气体混合物与溶质浓度为c的溶液接触，如何判断溶质是从气相向液向传递还是从液向向气相传递？
答：根据公式pA与*cAc*的关系来判断，如果pA&A，从气相向液相传递 HH
5-6 气体分子扩散系数与温度、压力有何关系？液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系？
答：气体分子扩散系数与温度的1.5次方成正比，总压力成反比；液体的扩散系数与温度成正比，与粘度成反比。
5-7 何谓对流传质的有效膜理论？如何根据有效膜理论写出传质速率方程式？
答：单相对流传质的传质阻力全部集中在一层虚拟的膜层内，膜层内的传质形式仅为分子扩散。有效膜厚zG由层流内层浓度梯度线延长线与流体主体浓度线相交于一点E，则厚度zG为E到相界面的垂直距离。 5-8 何谓两相间传质的双膜理论？其基本论点是什么？
答：（1）气液两相存在一个稳定的相界面，界面两侧存在稳定的气膜和液膜。膜内为层流，A以分子扩散方式通过气膜和液膜。（2）相界面处两相达平衡，无扩散阻力。（3）有效膜以外主体中，充分湍动，溶质主要以涡流扩散的形式传质。
5-9 在稳态传质过程中，若气液相平衡关系符合亨利定律，如何应用双膜理论推导出总传质速率方程式？气相总传质系数KY（或液相总传质系数KX）与气膜传质系数ky及液膜传质系数kx有何关系？
*答：气相传质速率方程NA?KY(Y?Y)，Y?mX?b *
5-10在气液两相传质过程，什么情况下属于气膜阻力控制，什么情况下属于液膜阻力控制？ 1m1?
答：当kX??kY时属于气膜阻力控制；当kX??kY时属于液膜阻力控制
5-11 在逆流操作的吸收塔中，当进塔气体组成Y1及进塔液体组成X2已定，最小液气比?
吸收率?有何关系？ 答：由??L??与溶质的?G?minY1?Y2?L??L???m?可知，??与吸收率?成正比。 ??G?minY1/m?G?min
5-12 传质单元数与传质推动力有何关系?传质单元高度与传质阻力有何关系?
答：传质推动力越小，则意味着过程的难度越大，此时所需的传质单元数也就越大。
传质阻力越大，填料层有效比表面越小，则每个传质单元所相当的填料层高度就越大。
5-13 气相传质单元高度与气相总压力p有何关系?液相传质单元高度与液相总浓度c有何关系? 答：
5-14 吸收因数?L/mG?的大小对气相总传质单元数NOG有何影响？如何说明其原因？
5-15 吸收率?对NOG有何影响？
5-16 在NOG一定的条件下，若L、G、温度t、总压p、吸收剂进口组成X1等改变，对混合气的出口组成Y2有何影响？
第六章 蒸馏
6-1 何谓拉乌尔定律？
答：溶液中溶剂A的蒸汽分压等于纯溶剂的蒸气压与其液相组成的乘积。
6-2 何谓理想溶液？
答：在全部范围内符合拉乌尔定律的溶液
6-3 在一定总压p下，理想溶液的气液两相达到平衡时，液相组成x与平衡温度的关系式如何表示？气相组成y与平衡温度的关系式如何表示？ 000p?pBpAp?pB答：x?0；y? 000ppA?pBpA?pB
6-4何为泡点、露点？对于一定的压力与组成，二者大小关系如何？
答：冷液恒压加热，溶液开始沸腾起泡的温度称为泡点；过热蒸汽恒压冷却，开始冷凝而析出像露珠似的液滴对应的温度称为露点。露点高于泡点。
6-5 双组分理想溶液的气液两相达到平衡时，若已知平衡温度t与液相组成x，如何计算气相组成y？反之，若已知总压p与气相组成y，如何计算平衡温度t与液相组成x？
0pAxpy答：y?0； x?00pApAx?pB1?x6-6 双组分理想溶液的相对挥发度?如何计算？?与什么因素有关？?的大小对两组分的分离有何影响？ 0pA答：??0；与组分种类、系统总压有关；?数值越大，两组分就越容易分离。 pB
6-7 如何应用平均相对挥发度?表示平衡条件下的液相组成x与气相组成y之间的关系？ 答：y??xy，x? 1???1x????1y
6-8 在一定的总压p下，双组分理想溶液的平均相对挥发度是如何计算的？
答：取最低温度的?值与最高温度的?值之几何平均值。
6-9 相对挥发度?=1时，用普通精馏是否能分离混合物？
6-10 何谓非理想溶液？在什么条件下出现最低恒沸点或最高恒沸点？
答：各组分的蒸气压不服从拉乌尔定律；
当组分蒸气压对拉乌尔定律有最大正偏差时，出现最低恒沸点。
6-11 平衡蒸馏与简单蒸馏有何不同？
答：简单蒸馏过程为不稳定过程。平衡蒸馏为稳定连续过程，生产能力大。
6-12 精馏塔的塔顶液相回流及塔底的气相回流对溶液的精馏起什么作用？
答：提供系统所需的热量和冷量；改变产品的组分浓度。
6-13 在板式精馏塔的塔板上，气液两相是怎样进行传热、传质的？
答：在板式精馏塔的塔板上，从上面板下来的液体与从下面板上来的气体在该板上接触，气相温度高于液相温度，气相发生部分冷凝，把热量传递给液相，使液相部分气化。难挥发组分B从气相向液相传递。 6-14 何谓理论板？实际塔板上汽液两相传质情况与理论板有何不同？
答：使气液两相达到平衡状态的塔板称为一块理论板。实际塔板的分离程度要比理论板小。
6-15 精馏塔一般有精馏段与提馏段，他们的作用有什么不同？
答：精馏段得到含轻组分较多的产品，提馏段得到含重组分较多的产品。
6-16 上下相邻两层塔板的温度、液相组成与气相组成有何不同？
答：上板的温度低于下面板；液相和气相组成高于下面板。
6-17 精馏塔中气相组成、液相组成及温度沿塔高是如何变化的？
答：精馏塔中气相组成、液相组成下降；温度升高。 6-18 DxF?xWWxD?xFDxF?xW，，这3个物料衡算式中，各流量的摩尔比与各组成???FxD?xWWxD?xFFxD?xW
的差值之比有什么规律？如何记忆？
答：等于另外两个物料组成浓度差之比。
6-19 当进料流量F及组成xF一定时，若馏出液流量D增多而釜液流量W减少时，馏出液的组成xW及釜液xD的组成将如何变化？ 答：由DxF?xW可知，xW增加，xD减少。 ?FxD?xW
D一定时，若xF增大，将如何变化？xD及xW将如何变化？ W6-20 当
答：由DxF?xW可知，xW增加，xD增加。 ?WxD?xF
6-21 何谓恒摩尔流量的假设？其成立的条件是什么？在精馏塔计算中有何意义？
答：（1）恒摩尔汽流恒摩尔汽流是指在精馏塔内，从精馏段或提馏段每层塔板上升的汽相摩尔流量各自相等，但两段上升的汽相摩尔流量不一定相等。
（2）恒摩尔液流恒摩尔液流是指在精馏塔内，从精馏段或提馏段每层塔板下降的液相摩尔流量分别相等，但两段下降的液相摩尔流量不一定相等。
6-22 精馏塔的进料状态有几种？他们对精馏段及提馏段的下降液体流量及上升蒸汽流量有什么影响？ 答：有五种：冷液进料；饱和液体（泡点）进料；汽液混合物进料；饱和蒸汽（露点）进料；过热蒸汽进料。
6-23 何谓进料状态参数？不同的进料热状态的q值有何不同？如何计算？
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