化工原理试题(附答案) .pdfVIP

一、填空题（每小题2分共20分）

1．一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应，

原因是。

2．在对流传热过程中，用饱和水蒸汽加热直管内空气，则总传热系数接近于

的对流给热系数。

3．翅片管是从两方面实现对传热过程的强化作用的，一是增大了；

二是。

4．辐射是一种以传递热量的方式。

QWCt

QStt

5．CPC和二式中的的区别为

。

6．扩散适合于描述精馏过程；扩散适合于描述吸收过程。

7．难溶气体的吸收过程属于控制过程，提高吸收速率的有效措施是提高

相流体的流速和湍动程度。

8．吸收因素可表示为它在X-Y图的几何意义是

。

9．在吸收设计中，的大小反映了吸收塔设备效能的高低；

反映了吸收过程的难易程度。

10．吸收剂用量增大，会使吸收操作线斜率，因而使完成同样吸收任务所需的填料层高度。

得二、选择题（每小题2分共10分）

分

1．换热器中任一截面上的对流传热速率=系数×推动力，其中推动力是指。

（A）两流体的温度差

（B）冷流体进、出口温度差

（C）热流体进、出口温度差

（D）流体温度和壁面温度差

2．若管壁热阻和污垢热阻可忽略，当传热两侧的对流传热系数相差较大时，K值总是接近于。

（A）较大的α值（B）较小的α值

（C）两侧α的平均值（D）不确定

3．吸收操作的依据是。

（A）气体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度的差异

（B）气体混合物中各组分挥发能力的差异

（C）气体混合物中各组分结晶能力的差异

（D）气体混合物中各组分密度的差异

4．在逆流吸收塔中，进行低浓度吸收，若进塔气体流增加而其他条件不变，则对于气膜膜控制系统，其出塔气相组成将。

(A)基本不变(B)增加(C)减少(D)不确定

5．吸收与传热过程的相似之处。

(A)总阻力为分阻力之和(B)推动力相同

(C)速率公式表达多样化(D)传递方向上存在总体流动

得三、分析题（每小题12分，共24分）

分

试分析对流传热过程的影响因素。

2．试从降低吸收过程总费用的角度分析吸收剂的选择。

得四、计算题（46分）

分

1．（10分）在外径为140mm的蒸汽管道外包扎一层保温材料，以减少热损失。蒸汽管外壁温度为180ºC，保温层外表面温度不高

于40ºC。保温材料的导热系数λ与温度t的关系为λ=0.1+0.0002t（W/(m•ºC)）。若要求每米管长的热损失Q/L不大于200W/m，

试求保温层的厚度和保温层中的温度分布。

2．（13分）某列管式换热器由多根ф25mm×2.5mm的钢管组成，将流量为15吨/小时的苯由20℃加热到55℃，苯在管中流速为

0.5m/s，加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg，苯的比热容为1.76kJ/（kg•K），密度为858kg/m3，

粘度0.52×10-3Pa•s,导热系数为0.148W/(m•K)，热损失、管壁及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝的对流传热系数为10kW/(m2•K)

试求：

(1)水蒸汽用量（kg/h）；（4分）

(2)换热器的总传热系数（以管外表面积为基准）；（4分）

(3)换热器所需管数n及单根管长度l。（5分）

3．（10分）在总压为101.3kPa及25ºC下，CO2分压为50.56kPa的CO2-空气混合气体与浓度0.01kmol/m3的CO2水溶液相溶液接

触，试判断是发生吸收还是解吸？并计算以CO2的体积摩尔浓度差表示的总传质推动力。

已知在操作条件下，亨利系数E=1.66×105kN/m2，水溶液的密度可取1000kg/m3，水的相对分子质量为18。

4．（13分）在逆流操作的填料塔中，用清水吸收焦炉气中的氨，氨的浓度为8g/标准m3，混合气体的处理量为4500标准m3/h。氨

的回收率为95%，吸收剂的用量为最小吸收剂用量的1.5倍。操作压强为101.33kPa、温度为30ºC，在操作条件下气液平衡关系为

K

Y=1.2X。气相体积吸收系数Y=0.0