化工原理題庫.doc

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化工原理題庫 第一章 流體流動 3、如圖所示，若液面恒定，忽略流動阻力損失，則放水管的出口速度U與______有關(guān) A　H B　H、d C　d D　Pa E　H、d 、Pa 5、圖示所表示的R值大小反映______?！? A ?。?、Ｂ兩截面間壓差值 B?。粒陆孛骈g流動壓降損失 C?。?、Ｂ兩截面間動壓頭變化 D　突然擴(kuò)大或縮小流動損失 6、一敞口容器，底部有一出水管（如圖示）。容器內(nèi)水面保持恒定，管內(nèi)水流動的速度頭為0.5m水柱。水由容器流入管內(nèi)，則2點(diǎn)的表壓 p2=______水柱。 A　1.5m B　1.0m C　0.75m D　0.5m 9、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：______?！? A　湍流流速>層流流速 　　流道截面大的為湍流，截面小的為層流 C　流的雷諾數(shù)<湍流的雷諾數(shù) D　流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動 13、轉(zhuǎn)子流量計的主要特點(diǎn)是______。（從流道截面與壓差改變考慮）。 A 恒截面、恒壓差 B 變截面、變壓差 C 恒流速、恒壓差 D 變流速、恒壓差 18、在完全湍流(阻力平方區(qū))時，粗糙管的摩擦系數(shù)λ數(shù)值_______。 A　與光滑管一樣 B　只取決于Re C　只取決于相對粗糙度 D　與粗糙度無關(guān) 2、在靜止的流體內(nèi)，單位面積上所受的壓力稱為流體的_______。 A　絕對壓強(qiáng)　B　表壓強(qiáng)　C　靜壓強(qiáng)　D　真空度 23、以絕對零壓作起點(diǎn)計算的壓強(qiáng)，稱為_______。 A　絕對壓強(qiáng)　B　表壓強(qiáng)　C　靜壓強(qiáng)　D　真空度 24、真空表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強(qiáng)_______大氣壓強(qiáng)的讀數(shù)。 A　低于；B　等于；C　高于；D　近似于 25、絕對壓強(qiáng)等于_______與表壓強(qiáng)之和。 A　大氣壓強(qiáng)　B　表壓強(qiáng)　C　相對壓強(qiáng)　D　絕對壓強(qiáng) 30、流體在直管中流動，當(dāng)_______≤2000時，流體的流動類型屬于層流。 A Re　B Pr　C Nu　D Gr 31、流體在管內(nèi)作_______流動時，其質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動。 A 層流　B 湍流　C 過渡流　D　漩渦流　 32、流體在圓管內(nèi)_______流動時，最大速度是平均速度的二倍。 A 層流　B 湍流　C 過渡流　D 漩渦流 2、牛頓黏性定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為____________，牛頓黏性定律適用于_______型流體。 9、實(shí)際流體在管道內(nèi)流動時產(chǎn)生阻力的主要原因是____________。 19、流體機(jī)械能衡算式如衡算基準(zhǔn)以J/kg表示，則該方程可表示為 ， 若用N/m2(Nm/m3)表示則可表示為 。（無外加機(jī)械能） 23、空氣在內(nèi)徑一定的圓管中穩(wěn)定流動，若氣體質(zhì)量流量一定，當(dāng)氣體溫度升高時，Re值將________?！? 2、水在水平管內(nèi)流動，截面1處管內(nèi)徑d1為0.2m，截面2處管內(nèi)徑d2為0.1m?，F(xiàn)測得水在某流量下截面1、2處產(chǎn)生的水柱高度差ｈ為0.20m，若忽略水由1至2處的阻力損失，試求水的流量m3/h。 10分 4分 zi、pi均按管中心線取值，因z1=z2，u2=4u1 得 ∴h= =0.20 ∴ u1=0.511m/s 4分 2分 15、已知輸水量為15m3/h，管徑53mm，總機(jī)械能損失為40J/kg，泵的效率0.6，求泵的軸功率。 15分 20m P1=0(表壓) P2=500 kN/m2 取池內(nèi)水面為截面1，作為基準(zhǔn)面；輸水管出口為截面2，則有 z1=0, z2=20m,p1=0, p2=500103Pa u1=0, 2分 2分 3分 代入數(shù)值，得We=738J/kg 2分 質(zhì)量流量: WS=(15/3600)(1000)=4.17kg/s 2分 有效功率:Ne= 4.17738=3080J/s=3.08kw 2分 泵的軸功率: 2分 第二章 流體輸送機(jī)械 7、離心泵的揚(yáng)程，是指單位重量流體經(jīng)過泵后以下能量的增加值 ( ) Ａ 包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量 Ｂ 機(jī)械能 Ｃ 壓能 Ｄ 位能（即實(shí)際的升揚(yáng)高度） 9、離心泵的下列部件是用來將動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?( ) A 泵殼和葉輪 B 葉輪 C 泵殼 D 葉輪和導(dǎo)輪 10、離心泵停車時要 ( ) Ａ 先關(guān)出口閥后斷電 Ｂ 先斷電后關(guān)出口閥 Ｃ 先關(guān)出口閥先斷電均可 Ｄ 單級式的先斷電，多級式的先關(guān)出口閥 12、離心泵的允許吸上真空高度與以下因素?zé)o關(guān) ( ) Ａ 當(dāng)?shù)卮髿鈮毫? Ｂ 輸送液體的溫度 Ｃ 流量 Ｄ 泵的吸入管路的長度 16、離心泵開動以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生 ( ) Ａ 氣縛現(xiàn)象 Ｂ 汽蝕現(xiàn)象 Ｃ 汽化現(xiàn)象 Ｄ 氣浮現(xiàn)象 20、離心泵最常用的調(diào)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 車削離心泵的葉輪 29、當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因?yàn)?( ) Ａ 氣體的黏度太小 Ｂ 氣體的密度太小 Ｃ 氣體比液體更容易起漩渦 Ｄ 氣體破壞了液體的連續(xù)性 30、離心泵漏入大量空氣后將發(fā)生 ( ) Ａ 汽化現(xiàn)象 Ｂ 氣縛現(xiàn)象 Ｃ 汽蝕現(xiàn)象 Ｄ 氣浮現(xiàn)象 31、離心泵的調(diào)節(jié)閥開大時,則( ) Ａ 吸入管路的阻力損失不變 Ｂ 泵出口的壓力減小 Ｃ 泵入口處真空度減小 Ｄ 泵工作點(diǎn)的揚(yáng)程升高 2、離心通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓是指 。 4、離心泵常采用＿＿＿＿調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵常采用＿＿＿＿調(diào)節(jié)流量。 5、寫出有外加能量時，以單位體積流體為基準(zhǔn)的實(shí)際流體伯努利方程式 各項的單位均為____________________。 6、離心泵的工作點(diǎn)是＿＿＿＿＿＿曲線與＿＿＿＿＿＿曲線的交點(diǎn)。 13、離心泵葉輪按有無蓋板可分為＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿, ＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿。 7、欲用離心泵將20℃水以30 m3 /h的流量由水池打到敝口高位槽，兩液面均保持不變，液面高差為18m，泵的吸入口在水池液面上方2m處。泵的吸入管路全部阻力為1mH2O柱，出口管的全部阻力為3mH2O， 泵的效率為0.6，（1）求泵的軸功率；（2）若已知泵的允許吸上真空高度為6m，問上述安裝高度是否合適？（動壓力可忽略）。水的密度可取1000kg/m3。 解：如圖在1-1，2-2截面間列柏努力方程，以1-1截面為水平基準(zhǔn)面 （3分） （2分） （5分） ＜ 安裝高度合適 第三章 機(jī)械分離 1、自由沉降的意思是_______。 Ａ顆粒在沉降過程中受到的流體阻力可忽略不計 Ｂ顆粒開始的降落速度為零，沒有附加一個初始速度 Ｃ顆粒在降落的方向上只受重力作用，沒有離心力等的作用 Ｄ顆粒間不發(fā)生碰撞或接觸的情況下的沉降過程 2、顆粒的沉降速度不是指_______。 Ａ等速運(yùn)動段的顆粒降落的速度 Ｂ加速運(yùn)動段任一時刻顆粒的降落速度 Ｃ加速運(yùn)動段結(jié)束時顆粒的降落速度 Ｄ凈重力（重力減去浮力）與流體阻力平衡時顆粒的降落速度 3、對于恒壓過濾_______。 A 濾液體積增大一倍則過濾時間增大為原來的2倍 B 濾液體積增大一倍則過濾時間增大至原來的2倍 C 濾液體積增大一倍則過濾時間增大至原來的4倍 D 當(dāng)介質(zhì)阻力不計時,濾液體積增大一倍,則過濾時間增大至原來的4倍 5、以下過濾機(jī)是連續(xù)式過濾機(jī)_______。 Ａ箱式葉濾機(jī) Ｂ真空葉濾機(jī) Ｃ回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī) Ｄ板框壓濾機(jī) 6、過濾推動力一般是指______。 Ａ 過濾介質(zhì)兩邊的壓差 Ｂ 過濾介質(zhì)與濾餅構(gòu)成的過濾層兩邊的壓差 Ｃ 濾餅兩面的壓差 Ｄ 液體進(jìn)出過濾機(jī)的壓差 9、在討論旋風(fēng)分離器分離性能時，分割直徑這一術(shù)語是指_________ Ａ 旋風(fēng)分離器效率最高時的旋風(fēng)分離器的直徑 Ｂ 旋風(fēng)分離器允許的最小直徑 Ｃ 旋風(fēng)分離器能夠50%分離出來的顆粒的直徑 Ｄ 能保持滯流流型時的最大顆粒直徑 12、降塵室的生產(chǎn)能力__________。 Ａ 只與沉降面積A和顆粒沉降速度uT有關(guān) Ｂ 與 A ， uT 及降塵室高度H有關(guān) Ｃ 只與沉降面積 A 有關(guān) Ｄ 只與 uT 和 H 有關(guān) 2、降塵室的生產(chǎn)能力與降塵室的 和 有關(guān)。 3、降塵室的生產(chǎn)能力與降塵室的 無關(guān)。 9、在過濾的大部分時間中， 起到了主要過濾介質(zhì)的作用。 15、板框過濾機(jī)在過濾階段結(jié)束的瞬間，設(shè)框已充滿，則在每一框中，濾液穿過厚度為 。 16、板框過濾機(jī)在過濾階段結(jié)束的瞬間，設(shè)框已充滿，在洗滌時，洗滌液穿過厚度為 。 第四章 傳熱 2、在房間中利用火爐進(jìn)行取暖時，其傳熱方式為_______ 。 A 傳導(dǎo)和對流 B 傳導(dǎo)和輻射 C 對流和輻射 6、多層間壁傳熱時，各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻_____。 A 成正比 B 成反比 C 沒關(guān)系 15、穩(wěn)定傳熱是指______。 A 傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度不隨位置和時間而變。 B 傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度僅隨位置變，而不隨時間變。 C 傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度不隨位置變而隨時間變。 D 傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度隨位置和時間而變。 25、判斷下面關(guān)于系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定傳熱時的說法哪一個是錯誤的_______。 A 通過一定傳熱面的傳熱速率不隨時間變化，為一定值； B 系統(tǒng)中任一點(diǎn)的溫度維持恒定； C 總的傳熱速率等于通過垂直于熱流方向的各傳熱面的傳熱速率之和； D 系統(tǒng)中任一傳熱面上的熱通量在過程中不變。 28、兩流體在一套管換熱器中換熱，熱流體溫度由90℃降至60℃，冷流體溫度由20℃升至50℃。若逆流操作，Dtm＝ 。 A 70℃ B 30℃ C 10℃ D 40℃ 29、熱傳遞的基本方式是：（ ）、對流、輻射。 A 傳導(dǎo) ； B 傳遞； C 放射； D 流動。 30、物體各部分之間不發(fā)生相對位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動而引起的熱量傳遞稱為（ ）。 A 熱傳導(dǎo)； B 熱傳遞； C 熱放射； D 熱流動。 31、流體各部分之間發(fā)生相對位移所引起的熱傳遞過程稱為（ ）。 A 對流； B 流動； C 傳遞； D 透熱。 45、在管殼式換熱器中安裝折流擋板的目的，是為了加大殼程流體的（ ），使湍動程度加劇，以提高殼程對流傳熱系數(shù)。 A 黏度； B 密度； C 速度； D 高度。 1、對流給熱的熱阻主要在____________，此處的__________最大。 8、厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，已知b1>b2>b3，導(dǎo)熱率l1< l2< l3。在穩(wěn)定傳熱過程中，各層的熱阻R1 R2 R3，各層導(dǎo)熱速率Q1 Q2 Q3。 23、對多層圓筒壁的熱傳導(dǎo)，通過各層的傳熱速率________，熱通量________,沿圓筒壁的徑向溫度分布為____________線。 27、管內(nèi)湍流傳熱，流體內(nèi)溫度梯度最大的部分是在______________，原因是_____________ ____________________________________。 第五章 蒸 餾 1、在精餾塔的任意一塊理論板上，其離開塔板的液相泡點(diǎn)溫度與離開塔板的氣相露點(diǎn)溫度的大小相比是_________。 8、精餾操作的依據(jù)是__________________________________________________。實(shí)現(xiàn)精餾操作的必要條件包括____________________________________________和___________________________________________。 10、精餾塔塔頂某理論板上汽相的露點(diǎn)溫度為、液相的泡點(diǎn)溫度為，塔底某理論板上汽相的露點(diǎn)溫度為、液相的泡點(diǎn)溫度為，試按從大到小順序?qū)⒁陨?個溫度排列如下：__________________________。 18、對于二元理想溶液，x-y圖上的平衡曲線離對角線越近，說明該物系 。 24、在分離要求一定的條件下，當(dāng)回流比一定時，________狀況進(jìn)料所需的總理論板數(shù)最少。 26、溶液被加熱到鼓起第一個氣泡時的溫度稱為 溫度。 27、氣相混合物被冷卻到有第一滴液滴析出時的溫度稱為 溫度。 28、對于二元理想溶液，若輕組分含量越高，則泡點(diǎn)溫度 。 29、對于二元理想溶液，若重組分含量越高，則泡點(diǎn)溫度 。 30、對于二元理想溶液，相對揮發(fā)度大，說明該物系 。 31、在相同的外壓及溫度下，沸點(diǎn)越低的物質(zhì)其飽和蒸氣壓 。 35、設(shè)計一精餾塔時，回流比選的大，則塔板數(shù) 。 36、精餾操作中，回流比的上限稱為 。 37、精餾操作中，回流比的下限稱為 。 38、精餾操作中，全回流時塔頂?shù)漠a(chǎn)品量 。 43、對于正在操作中的精餾塔，若加大操作回流比，則塔頂產(chǎn)品濃度會 。 1、連續(xù)精餾塔設(shè)計時，當(dāng)采用塔頂全凝器、泡點(diǎn)回流方案時，為完成分離任務(wù)所需理 論板數(shù)為Ｎ。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(wù) 所需理論板數(shù)為Ｎˊ，其相對大小是______。 Ａ、Ｎˊ＞Ｎ； Ｂ、Ｎˊ＝Ｎ； Ｃ、Ｎˊ＜Ｎ； Ｄ、判斷依據(jù)不足。 5、某二元混合物，其中Ａ為易揮發(fā)組分，液相組成ｘ＝0.6相應(yīng)的泡點(diǎn)為ｔ，與之相平衡的汽相組成ｙ＝0.7，相應(yīng)的露點(diǎn)為T，則：（ ）。 A、ｔ＝T B、ｔ＜T C、ｔ＞T D、不能判斷 9、精餾塔引入回流，使下降的液流與上升的汽流發(fā)生傳質(zhì)，并使上升汽相中的易揮發(fā)組分濃度提高，最恰當(dāng)?shù)恼f法是由于________。 A、液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相； B、汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相； C、液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時進(jìn)入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多； D、液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相的現(xiàn)象同時發(fā)生。 11、精餾塔設(shè)計時，若F、、、、V均為定值，將進(jìn)料熱狀態(tài)從q=1變?yōu)閝>1，則設(shè)計所需理論板數(shù)______。 A、多 B、少 C、不變 D、判斷依據(jù)不足 18、被分離物系最小回流比的數(shù)值與___________無關(guān)。 A、被分離物系的汽液平衡關(guān)系； B、塔頂產(chǎn)品組成； C、進(jìn)料組成和進(jìn)料狀態(tài)； D、塔底產(chǎn)品組成。 19、蒸餾是分離（ ）混合物的單元操作。 A、氣體； B、液體； C、固體； D、剛體。 20、蒸餾是利用各組分的（ ）不同的特性實(shí)現(xiàn)分離的目的。 A、溶解度； B、等規(guī)度； C、揮發(fā)度； D、調(diào)和度。 21、在二元混合液中，（ ）的組分稱為易揮發(fā)組分。 A、沸點(diǎn)低； B、沸點(diǎn)高； C、沸點(diǎn)恒定； D、沸點(diǎn)變化。 22、在二元混合液中，（ ）的組分稱為難揮發(fā)組分。 A、沸點(diǎn)低； B、沸點(diǎn)高； C、沸點(diǎn)恒定； D、沸點(diǎn)變化。 23、（ ）是保證精餾過程連續(xù)穩(wěn)定操作的必不可少的條件之一。 A、液相回流； B、進(jìn)料； C、側(cè)線抽出； D、產(chǎn)品提純。 27、在精餾塔中，原料液進(jìn)入的那層板稱為（ ）。 A、浮閥板； B、噴射板； C、加料板； D、分離板。 28、在精餾塔中，加料板以上的塔段稱為（ ）。 A、精餾段； B、提餾段； C、進(jìn)料段； D、混合段。 29、在精餾塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）稱為（ ）。 A、精餾段； B、提餾段； C、進(jìn)料段； D、混合段。 8、（15分） 一連續(xù)精餾塔，泡點(diǎn)進(jìn)料。已知操作線方程如下： 精餾段 提餾段 求原料液、餾出液、釜液組成及回流比。 解：由精餾段操作線方 ，得； ，得 5分 將提餾段操作線方程與對角線方程聯(lián)立 解得，即 5分 將兩操作線方程聯(lián)立 解得 因是泡點(diǎn)進(jìn)料，，線垂直，兩操作線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即是進(jìn)料濃度， ∴ 1、（15分） 分離苯一甲苯混合液，原料液中含苯0.5（摩爾分率，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料，餾出液中要求含苯0.95，塔頂用分凝器一全凝器流程（如圖），測得塔頂回流液中含苯0.88，離開塔頂?shù)谝粚永碚摪宓囊后w含苯0.79，求： (1)操作條件下平均相對揮發(fā)度a； (2)操作回流比R； 解：（1） 將,代入得： 解之得： (5分) (2)設(shè)離開第一塊理論板的汽相組成為， 又 即 解之得： （5分） 第六章 吸 收 7、 當(dāng)系統(tǒng)服從亨利定律時，對同一溫度和液相濃度，如果總壓增大一倍則與之平衡的氣相濃度（或分壓）——————。 A y增大一倍 B p增大一倍 C y減小一倍 D p減小一倍。 12、 只要組分在氣相中的分壓__________液相中該組分的平衡分壓，吸收就會繼續(xù)進(jìn)行， 直至達(dá)到一個新的平衡為止。 A 大于 B 小于 C 等于 D 不等于 13、 吸收中，溫度不變，壓力增大，可使相平衡常數(shù)＿＿＿＿＿（增大，減小，不變）， 傳質(zhì)推動力＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ A 增大 B 減小 C 不變 15、根據(jù)雙膜理論,當(dāng)被吸收組分在液體中溶解度很小時,以液相濃度表示的總傳質(zhì)系數(shù) ___________ A 大于液相傳質(zhì)分系數(shù) B 近似等于液相傳質(zhì)分系數(shù) C 小于氣相傳質(zhì)分系數(shù) D 近似等于氣相傳質(zhì)分系數(shù) 19、采用化學(xué)吸收可使原來的物理吸收系統(tǒng)的液膜阻力（A 增加 B 減少 C 不變） 氣膜阻力（A 增加 B 減少 C 不變）。 21、在以下情況中，哪一個屬液相擴(kuò)散控制？_________ A 操作線極平（斜率極?。? B 溶解度系數(shù)H極高； C 平衡線為y=mx，常數(shù)m極小 D 系統(tǒng)服從亨利定律，亨利系數(shù)E極高。 33、“液膜控制”吸收過程的條件是（） A易溶氣體，氣膜阻力可忽略 B難溶氣體，氣膜阻力可忽略 C易溶氣體，液膜阻力可忽略 D難溶氣體，液膜阻力可忽略 1、 如圖所示為同一溫度下A、B、C三種氣體在水中的溶解度曲線。由圖可知，它們?nèi)芙舛却笮〉拇涡蚴莀_________________；因?yàn)開__________________________________。 2、 由于吸收過程氣相中的溶質(zhì)分壓總是__________液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收過 程的操作線總是在其平衡線的__________。 6、對低濃度溶質(zhì)的氣液傳質(zhì)系統(tǒng)A、B，在相同操作條件下，A系統(tǒng)中的溶質(zhì)溶解度較B系統(tǒng)中的溶質(zhì)溶解度高，則A系統(tǒng)的亨利系數(shù)EA____EB,相平衡常數(shù)mA_____mB。 8、對低濃溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)溫度增加時，其溶解度系數(shù)E將__________；而氣相分壓不變，當(dāng)系統(tǒng)中液相總濃度增加時，其平衡常數(shù)m將__________。 14、亨利定律的表達(dá)式之一為p=Ex,若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大,說明該氣體為______________氣體。 21、在一個穩(wěn)定的傳質(zhì)過程中，若兩點(diǎn)間傳質(zhì)推動力越大，則表明此兩點(diǎn)間的傳質(zhì)阻力__________。 27、在設(shè)計吸收塔時，增加吸收劑用量，將使操作線的斜率__________和吸收過程的推動力_______。 34、所謂氣膜控制，即吸收總阻力集中在______一側(cè)，而_______一側(cè)阻力可忽略；如果說吸收質(zhì)氣體是屬于難溶氣體，則此吸收過程是________控制。 39、吸收操作的依據(jù)是__________________，以達(dá)到分離氣體混合物的目的。混合氣體中，能夠溶解于溶劑中的組分稱為＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿。 43、當(dāng)吸收劑用量為最少用量時，吸收過程的推動力為_________，則所需填料層高度將為__________。 13、總壓為101.325kPa、溫度為20℃時，1000kg水中溶解15kg NH3，此時溶液上方氣相中NH3的平衡分壓為2.266kPa。試求此時之溶解度系數(shù)H、亨利系數(shù)E、相平衡常數(shù)m。 (10分) 解：首先將此氣液相組成換算為y與x。 NH3的摩爾質(zhì)量為17kg/kmol，溶液的量為15kg NH3與1000kg水之和。故 (3分) 溶劑水的密度ρs=1000kg/m3，摩爾質(zhì)量Ms=18kg/kmol， kmol/（m3kPa） (3分) 溶液中NH3的濃度為 kmol/m3 所以 kmol/（m3kPa） (4分) 17、某系統(tǒng)溫度為10℃，總壓101.3kPa，試求此條件下在與空氣充分接觸后的水中，每立方米水溶解了多少克氧氣？由表查得10℃時，氧氣在水中的亨利系數(shù)E為3.31106kPa.。(10分) 解：空氣按理想氣體處理，由道爾頓分壓定律可知，氧氣在氣相中的分壓為： (3分) 氧氣為難溶氣體，故氧氣在水中的液相組成x很低，氣液相平衡關(guān)系服從 亨利定律，由表查得10℃時，氧氣在水中的亨利系數(shù)E為3.31106kPa。 (4分) 故 (3分) 蒸發(fā) 1. 蒸發(fā)操作中，從溶液中汽化出來的蒸汽，常稱為（ ）。 A. 生蒸汽 ； B. 二次蒸汽 ； C. 額外蒸汽 2. 蒸發(fā)室內(nèi)溶液的沸點(diǎn)（ ）二次蒸汽的溫度。 A. 等于 ； B. 高于 ； C. 低于 3. 在蒸發(fā)操作中，若使溶液在（ ）下沸騰蒸發(fā)，可降低溶液沸點(diǎn)而增大蒸發(fā)器的有效溫度差。 A. 減壓 ； B. 常壓 ； C. 加壓 4. 在單效蒸發(fā)中，從溶液中蒸發(fā)1kg水，通常都需要（ ）1kg的加熱蒸汽。 A. 等于； B. 小于； C. 不少于 5. 蒸發(fā)器的有效溫度差是指（ ）。 A. 加熱蒸汽溫度與溶液的沸點(diǎn)之差； B. 加熱蒸汽與二次蒸汽溫度之差； C. 溫度差損失 6. 提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的主要途徑是增大（ ）。 A. 傳熱溫度差； B. 加熱蒸汽壓力； C. 傳熱系數(shù)； D. 傳熱面積； 7. 中央循環(huán)管式蒸發(fā)器屬于（ ）蒸發(fā)器。 A. 自然循環(huán)； B. 強(qiáng)制循環(huán)； C. 膜式 8. 蒸發(fā)熱敏性而不易于結(jié)晶的溶液時，宜采用（ ）蒸發(fā)器。 A. 列文式； B. 膜式； C. 外加熱式； D. 標(biāo)準(zhǔn)式 9. 多效蒸發(fā)可以提高加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度，所以多效蒸發(fā)的操作費(fèi)用是隨效數(shù)的增加而（ ）。 A. 減少； B. 增加； C. 不變 10. 蒸發(fā)裝置中，效數(shù)越多，溫度差損失（ ）。 A. 越少； B. 越大； C. 不變 11. 采用多效蒸發(fā)的目的是為了提高（ ）。 A. 完成液的濃度； B. 加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)程度； C. 生產(chǎn)能力 12. 多效蒸發(fā)中，蒸汽消耗量的減少是用增加（ ）換取的。 A. 傳熱面積； B. 加熱蒸汽壓力； C. 傳熱系數(shù) 13. 多效蒸發(fā)中，由于溫度差損失的影響，效數(shù)越多，溫度差損失越大，分配到每效的有效溫度差就（ ）。 A. 越??； B. 越大； C. 不變 14. （ ）加料的多效蒸發(fā)流程的缺點(diǎn)是料液粘度沿流動方向逐效增大，致使后效的傳熱系數(shù)降低。 A. 并流； B. 逆流； C. 平流 15. 對熱敏性及易生泡沫的稀溶液的蒸發(fā)，宜采用（ ）蒸發(fā)器。 A. 中央循環(huán)管式； B. 列文式； C. 升膜式 二.填空題 1. 蒸發(fā)是___ ___的單元操作。 2. 為了保證蒸發(fā)操作能順利進(jìn)行，必須不斷的向溶液供給___ ___，并隨排除氣化出來的___ ___。 4. 蒸發(fā)器的主體由___ __和__ __組成。 6. 蒸發(fā)操作按蒸發(fā)器內(nèi)壓力可分為：_加壓_,_常壓_,_真空_蒸發(fā)。 9. 蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度是指 _。 10. 蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力是指_ _ 。 14. 標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器內(nèi)溶液的循環(huán)路線是從中央循環(huán)管_ _，而從其它加熱管_ ，其循環(huán)的原因主要是由于溶液的_ _不同，而引起的_ _所致。 2、在單效蒸發(fā)器中用飽和水蒸氣加熱濃縮溶液，加熱蒸氣的用量為2100kg?h-1，加熱水蒸氣的溫度為120C，其汽化熱為2205kJ?kg-1。已知蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸氣溫度為81C，由于溶質(zhì)和液柱引起的沸點(diǎn)升高值為9C，飽和蒸氣冷凝的傳熱膜系數(shù)為8000W?m-2k-1，沸騰溶液的傳熱膜系數(shù)為3500 W?m-2k-1。 求蒸發(fā)器的傳熱面積。 忽略換熱器管壁和污垢層熱阻，蒸發(fā)器的熱損失忽略不計。 解： 熱負(fù)荷 Q=21002205103/3600=1.286106W 溶液溫度計t=81+9=90℃ 蒸汽溫度T=120 ℃ ∵1/K=1/h1+1/h2=1/8000+1/3500 ∴K=2435W/m2K ∴S=Q/[K(T-t)]=1.286106/[2435(120-90)]=17.6 m2 3、某效蒸發(fā)器每小時將1000kg的25%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，下同）NaOH水溶液濃縮到50%。已知：加熱蒸氣溫度為120C，進(jìn)入冷凝器的二次蒸氣溫度為60C，溶質(zhì)和液柱引起的沸點(diǎn)升高值為45C，蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)為1000 W?m-2k-1。溶液被預(yù)熱到沸點(diǎn)后進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的熱損失和稀釋熱可以忽略，認(rèn)為加熱蒸氣與二次蒸氣的汽化潛熱相等，均為2205kJ?kg-1。 求：蒸發(fā)器的傳熱面積和加熱蒸氣消耗量。 解： 蒸發(fā)水份量:qmW= qmF (1-x0/x1)=1000(1-25/50)=500Kg/h=0.139Kg/s 加熱蒸汽消耗量: ∵t1=t0 ∴=0.139kg/s 傳熱面積: ∵Q=KS(T-t) 蒸發(fā)器中溶液的沸點(diǎn)溫度：t=60+45=105℃ ∴