第四届化工原理理论知识竞赛试题.doc

茂名学院第四届化工原理 理论知识竞赛 命题：吴景雄 一、填空题（每小题3分，共36分） 1、转子流量计出厂时用于测量40℃常压空气，则转子流量计读数的校正系数为　　　。 、由三条支管组成的并联管路，各支管的长度及摩擦系数都相等，管径的比为d1：d2：d3=1：2：3，则三支管的流量比为　　。 、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm的粒子，气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为　　。 　　　　f的单位为m）。则泵的流量为　　　用图解法求理论板数时，在、、、、、、参数中，　　与无关。 板式塔中板上液面落差过大导致 　　　　 造成液面落差的主要原因有塔板结构、塔径和 　　 。 　　　精馏操作，若在F、xF、q、D不变的条件下，加大回流比R，假设全塔效率不变，则xD将　　，xW将　　。（增加、减小、基本不变、不能确定） 1在逆流吸收塔的操作中，如果进塔液相X2增大，其他操作条件不变，则气相总传质单元数将　　，气相出口2将　　。（增大、减小、基本不变、不能确定）*＝1.5X，则组分A的吸收率最大可达　　 二、计算题如图所示，用离心泵从反应器向高位槽输kg/m3），反应器的真空度为200mmHg，高位槽的表压为49kPa；管子总长度为200m（包括所有局部阻力的当量长度），管子规格为57×3.5mm；摩擦系数近似取为0.25；孔板流量计的孔流系数Co为0.62，孔径为25mm；U型管压差计的读数为168mmHg。求： 1）水的流量为多少kg/s? 2）泵的扬程为多少m? 3）泵的率为多少W? 2、转筒真空过滤机，其直径和长度均为1m，用来过滤某悬浮液。原工况下每转一周需时1min，操作真空度为49kPa，每小时可得滤液m3，滤饼厚度为12mm，新工况下要求生产能力提高1倍，操作真空度提高至63.7kPa，已知滤饼不可压缩，介质阻力可忽略。试求： （1）新工况过滤机的转速应为多少？ （2）新工况所生成的滤饼厚度为多少？ 、现有两台单壳程单管程列管式空气加热器m2。170℃的饱和水蒸气冷凝冷凝潜热r为2054kJ/kg。空气入口温度t1=30℃，流量为2.5kg/s，以湍流方式通过管内。（1）若两台换热器并联使用，通过每台热换器的空气流量均等，此时空气的对流传热系数为38W/(m2K)，求空气的出口温度t2及水蒸气的总冷凝量为多少？ （2）若二台换热器改为串联使用，问此时空气的出口温度t2/及水蒸气的总冷凝量为多少？ 假定空气的物性不随温度压力而变化，视为常量Cp=1.0kJ/(kg?K)。 4、（25分）某馏塔有一块实际板和一（可视为一块理论板）。原料热到泡点，由塔顶连续加入，F=100 kmol/h，f=0.2（摩尔分率，下同）。泡点回流，回流比R=2.0相对挥发度α=2.5。测得塔顶馏出量D=57.2Kmol/h ，且 xD=0.28 ，试求： 塔底出料量W及浓度 w。 （2）该塔板的弗里效率 EMV 和EmL*=0.8X。吸收过程为气膜控制，气相总体积吸收系数KGα近似与气相摩尔流速的0.7次方成正比。如果塔径、吸收率及其他操作条件不变时，试求以下两种情况所需的填料层高度： （1）操作压强增加一倍； （2）混合气摩尔流速增加20%。 附录： 转子流量计计算公式： 孔板流量计计算公式： 单板效率的计算公式：　　 脱吸因数式： 4、（25分）某馏塔有一块实际板和一（可视为一块理论板）。原料热到泡点，由塔顶连续加入，F=100 kmol/h，f=0.2（摩尔分率，下同）。泡点回流，回流比R=2.0相对挥发度α=2.5。测得塔顶馏出量D=57.2Kmol/h ，且 xD=0.28 ，试求： 塔底出料量W及浓度 w。 （2）该塔板的弗里效率 EMV 和EmL 4