若冷、热流体的平均温差超过 70 °C ,则适宜采用下列哪种管壳式换热器()。A. 固定管板式B. 具有补偿圈的固定管板式C. U 型管式D. 浮头式

关于连续操作的说法错误的是_。连续操作是将各种反应原料按一定的比例和恒定的速度不断地加入到反应器中,并且从反应器中以恒 A. 定的速度不断地排出反应物对于连续操作,在常操作的条件下,反应器中某一特定部位的反应物料组成,温度和压力原则上是不B. 变的在连续操作过程中,无法实现传质与传热C. 相对于间歇式操作而言,连续操作容易实现高度自D. 动控制,而且也容易实现节能。

化工设备零部件图不能与化工设备装配图画在同一张图纸上。 A. 正确B. 错误

【计算题】用泵将连续釜式反应器内的物料输送至敞口高位槽内,如图2所示。物料密度为 ,粘度为 。反应器内物料上方的压强保持在 (真空度),物料的输送量为 。管道直径为 ,总长为50m,管壁的绝对粗糙度为0.3mm。管路中有一个全开的闸阀、一个半开的截止阀和3个90°标准弯头。反应器内的液面与管路出口的垂直距离为15m。若泵的效率为70%,试计算泵所需的轴功率。 图2

第六章 相平衡6.1 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F。(1) I2(s)与其蒸气成平衡;(2) MgCO3(s)与其分产物MgO(s)和CO2(g)成平衡;(3) NH4Cl(s)放入一抽空的容器中,并与其分产物NH3(g)和HCl(g)成平衡;(4) 任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。(5) 过量的NH4HCO3(s)与其分产物NH3(g)、H2O(g)和CO2(g)成平衡;(6) I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡(凝聚系统)。: (1)C = 1, P = 2, F = C – P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. (2)C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C –P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1. (3)C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C – P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. (4)C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C – P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2.(5)C = 4 – 3 = 1, P = 2, F = C – P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. (6)C = 3, P = 2, F = C – P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2.6.3 已知液体甲苯(A)和液体苯(B)在90℃时的饱和蒸气压分别为= 和。两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为的甲苯-苯混合物5 mol,在90℃下成气-液两相平衡,若气相组成为求:(1) 平衡时液相组成及系统的压力p。(2) 平衡时气、液两相的物质的量:(1)对于理想液态混合物,每个组分服从Raoult定律,因此 (2)系统代表点,根据杠杆原理 6.5 已知甲苯、苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa和136.12 kPa。两者可形成理想液态混合物。取200.0 g甲苯和200.0 g苯置于带活塞的导热容器中,始态为一定压力下90℃液态混合物。在恒温90℃下逐渐降低压力,问(1) 压力降到多少时,开始产生气相,此气相的组成如何?(2) 压力降到多少时,液相开始消失,最后一滴液相的组成如何?(3) 压力为92.00 kPa时,系统内气-液两相平衡,两相的组成如何?两相的物质的量各位多少?:原始溶液的组成为 (1)刚开始出现气相时,可认为液相的组成不变,因此 (2)只剩最后一滴液体时,可认为气相的组成等于原始溶液的组成 (3)根据(2)的结果 由杠杆原理知, 6.6 101.325 kPa下水(A)-醋酸(B)系统的气-液平衡数据如下。100102.1104.4107.5113.8118.10.3000.5000.7000.9001.0000.1850.3740.5750.8331.000(1) 画出气-液平衡的温度-组成。(2) 从上找出组成为的气相的泡点。(3) 从上找出组成为的液相的露点。(4) 105.0℃时气-液平衡两相的组成是多少?(5) 9 kg水与30 kg醋酸组成的系统在105.0℃达到平衡时,气-液两相的质量各位多少?:(1)气-液平衡的温度-组成为 (2)的气相的泡点为110.3℃。 (3)的液相的露点为112.7℃。 (4)105.0℃时气-液平衡两相的组成,。 (5)系统代表点 6.7 已知水-苯酚系统在30℃液-液平衡时共轭溶液的组成为:L1(苯酚溶于水),8.75 %;L2(水溶于苯酚),69.9 %。(1) 在30℃,100 g苯酚和200 g水形成的系统达液-液平衡时,两液相的质量各为多少?(2) 在上述系统中若再加入100 g苯酚,又达到相平衡时,两液相的质量各变到多少? :(1)系统代表点,根据杠杆原理 (2) 系统代表点 6.8 水-异丁醇系统液相部分互溶。在101.325 kPa下,系统的共沸点为89.7℃。气(G)、液(L1)、液(L2)三相平衡时的组成依次为:70.0 %;8.7 %;85.0 %。今由350 g水和150 g异丁醇形成的系统在101.325 kPa压力下由室温加热,问:(1) 温度刚要达到共沸点时,系统处于相平衡时存在哪些相?其质量各为多少?(2) 当温度由共沸点刚有上升趋势时,系统处于相平衡时存在哪些相?其质量各为多少? :相见(6.7.2)。(1)温度刚要达到共沸点时系统中尚无气相存在, 只存在两个共轭液相。系统代表点为。根据杠 杆原理 (2)当温度由共沸点刚有上升趋势时,L2消失,气相和L1共存,因此 6.9 恒压下二组分液态部分互溶系统气-液平衡的温度-组成如附,指出四个区域平衡的相及自由度数。:各相区已标于上。 l1, B in A. l2, A in B.自由度:四个区域从上到下 2 1 2 16.10 为了将含非挥发性杂质的甲苯提纯,在86.0 kPa压力下用水蒸气蒸馏。已知:在此压力下该系统的共沸点为80℃,80℃时水的饱和蒸气压为47.3 kPa。试求:(1) 气相的组成(含甲苯的摩尔分数);(2) 欲蒸出100 kg纯甲苯,需要消耗水蒸气多少千克?:沸腾时系统的压力为86.0 kPa,因此 消耗水蒸气的量 6.11 A–B二组分液态部分互溶系统的液-固平衡相如附,试指出各个相区的相平衡关系,各条线所代表的意义,以及三相线所代表的相平衡关系。 :单项区, 1:A和B的混合溶液 l。 二相区: 2, l1 + l2; 3, l2 + B(s); 4, l1 + A(s) 5, l1 + B(s); 6, A(s) + B(s) 三项线: MNO, IJK, LJ, 凝固点降低(A),JM, 凝固点降低(B),NV, 凝固点降低(B) MUN, 溶度曲线。6.12 固态完全互溶、具有最高熔点的A-B二组分凝聚系统相如附。指出各相区的相平衡关系、各条线的意义并绘出状态点为a,b的样品的冷却曲线。 :单项区:1 (A + B, 液态溶液, l) 4 (A + B, 固态溶液, s) 二相区: 2 (l1 + s1), 3 (l2 + s2) 上方曲线,液相线,表示开始有固溶体产生;下方曲线,固相线,表 示液态溶液开始消失。 冷却曲线如所示6.13 低温时固态部分互溶、高温时固态完全互溶且具有最低熔点的A-B二组分凝聚系统相如附。指出各相区的稳定相及各条线所代表的意义。1区为液态溶液,单相区;2区为固态溶液(固溶体),此区域内A、B可互溶成一相;3区是液态溶液与固溶体α两相平衡区;4区是液态溶液与固溶体β两相平衡区;5区是固溶体α与固溶体β两相平衡区;最上边的一条曲线是液相组成线,也是A、B相互溶度随温度变化曲线;中间的abc线是固态溶液组成线,表示不同温度下与液相平衡时固态溶液的组成;下面的def线是A(s)、B(s)的相互溶度曲线,表示不同温度下固溶体α与固溶体β两相平衡时固溶体α与固溶体β的组成。6.15二组分凝聚系统相如附。(1) 指出各相区稳定存在时的相;三相线上的相平衡关系;(2) 绘出中状态点为a , b , c三个样品的冷却曲线,并注明各阶段时的相变化。 :该过程示如下 设系统为理想气体混合物,则 1.11 有某温度下的2dm湿空气,其压力为101.325kPa,相对湿度为60%。设空气中O与N的体积分数分别为0.21与0.79,求水蒸气、O与N的分体积。已知该温度下水的饱和蒸汽压为20.55kPa(相对湿度即该温度下水蒸气的分压与水的饱和蒸汽压之比)。1.12 一密闭刚性容器中充满了空气,并有少量的水。但容器于300 K条件下大平衡时,容器内压力为101.325 kPa。若把该容器移至373.15 K的沸水中,试求容器中到达新的平衡时应有的压力。设容器中始终有水存在,且可忽略水的任何体积变化。300 K时水的饱和蒸气压为3.567 kPa。 :将气相看作理想气体,在300 K时空气的分压为 由于体积不变(忽略水的任何体积变化),373.15 K时空气的分压为 由于容器中始终有水存在,在373.15 K时,水的饱和蒸气压为101.325 kPa,系统中水蒸气的分压为101.325 kPa,所以系统的总压 1.13 CO气体在40℃时的摩尔体积为0.381 dm·mol。设CO为范德气体,试求其压力,并比较与实验值 5066.3 kPa的相对误差。1.14 今有0℃,40.530 kPa的N气体,分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。实验值为。 :用理想气体状态方程计算 用van der Waals计算,查表得知,对于N气(附录七) ,用MatLab fzero函数求得该方程的为:(1)各相区相态如下表水平线def为溶液L、固溶体β 、固溶体γ三相平衡,自由度数为0.在此线上有如下平衡存在:L(组成为wd)+γ(s,组成为wf)β(s,组成为we)水平线ghk为溶液L、固溶体α、固溶体β三相平衡,自由度数为0.在此线上有如下平衡存在:L(组成为wh)α(s,组成为wg)+β(s,组成为wk)(2)状态a、b、c的三个样品的步冷曲线如下:6.16 A-B二组分凝聚系统相如附。指出各相区的稳定相,三相线上的相平衡关系。:各相区的稳定相如所示。:各相区的相态如下表所示6.18 A-B二元凝聚系统相如附。标出中各相区的稳定相,并指出中的三相线及三相平衡关系。: 各相区的稳定相如右。def, ghi为三相线三相平衡关系:def:l+βCghi:α+C(s)  l6.19附中二组分凝聚系统相内各相区的平衡相,指出三相线的相平衡关系。:各相区的平衡相如下所示。三相线的相平衡关系:A. bc: C2(s)+ B. (s)  l C. 2(s)  C1(s) D. 1(s)  l

在一内径为0.8m,填料层高度为4m的吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分A.塔内操作压强为,温度为20℃,混合气体积流量为1000m3/h,进塔气相中A的组成为,出塔气相中A的组成为(均为摩尔分数),吸收剂用量为96Kmol/h.操作条件下平衡关系为Y*=2X,求: 吸收剂用量为最少用量的倍数; 气相体积吸收总系数。

当鼓泡塔在湍动区操作时,影响传质系数的因素有()。 A. 气泡当量比表面积B. 空塔气速C. 液体性质D. 液体的扩散系数

二、(判断正误,正确的在括号内打“√”号,错误的打“×”每题1分,共50分)( )1、伯努利方程说明流体在流动过程中能量的转换关系。( )2、流体的流量一定,所选的管径越小,其流体输送成本越低( )3、转子流量计必须垂直安装( )4、用孔板流量计测量液体流量时,被测介质的温度变化会影响测量精度( )5、气体在一等径管中等温稳定流动,现进出口压力不同,使气体进出口处的密度发生变化,从而使进出口处气体的质量流速也不同。( )6、流体在直管内作层流流动时,其流体阻力与流体的性质、管径、管长有关,而与管子的粗糙度无关。( )7、若将同一转速的同一型号离心泵分别装在一条阻力很大,一条阻力很小的管路中进行性能测量时,其测出泵的性能曲线就不一样。( )8、离心泵启动后打不上压,可以连续多次启动,即可开车正常( )9、某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应降低泵的安装高度( × )( )10、关小离心泵的进口阀,可能导致汽蚀现象( )11、要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来,颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。( )12、在一般过滤操作中,实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身。( )13、气固分离时,选择分离设备,依颗粒从大到小分别采用沉降室、旋风分离器、袋滤器。( )14、套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸气,如果蒸气压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时,总传热系数K应增大,空气出口温度会提高。( )15、在列管换热器中,具有腐蚀性的物料应走壳程。( )16、对流传热过程是流体与流体之间的传热过程。( )17、换热器不论是加热器还是冷却器,热流体都要壳程,冷流体走管程。( ) 18、列管换热器采用多管程的目的是提高管内流体的对流传热系数α( )19、由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈大,则该壁面的热阻愈大,其两侧的温差愈大( )20、多效蒸发的目的主要是通过二次蒸气的再利用,以节约能耗,从而提高蒸发装置的经济性,所以效数越多越好。( )21、在蒸发操作中,由于溶液中含有溶质,故其沸点必然低于纯溶剂在同一压力下的沸点。( )22、工业生产中用于废热回收的换热方式是混合式换热。( )23、在逆流加料法的蒸发流程中必须采用泵来输送原料液。( )24、理想的进料板位置是其气体和液体的组成与进料的气体和液体组成最接近。( )25、精馏塔压力升高,液相中易挥发组分浓度升高。( )26、系统的平均相对挥发度α可表示系统的分离难易程度,α>1,可以分离,α=1,不能分离,α<1更不能分离。( )27、精馏操作中,若塔板上汽液两相接触越充分,则塔板分离能力越高。满足一定分离要求所需要的理论塔板数越少。( )28、从相平衡角度,低温高压有利于吸收,因此吸收操作时系统压力越大越好。( )29、亨利定律是稀溶液定律,适用于任何压力下的难溶气体。( )30、泛点气速是填料吸收塔空塔速度的上限。( )31、正常操作的逆流吸收塔,因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气比,则吸收过程无法进行。( )32、在恒速干燥阶段,湿物料表面的温度近似等于热空气的湿球温度( )33、任何湿物料只要与一定温度的空气相接触都能被干燥为绝干物料。( )34、在多级逆流萃取中,欲达到同样的分离程度,溶剂比愈大则所需理论级数愈少。( )35、萃取操作中,一般情况下选择性系数为β>1。( )36、设备的生产强度越高,则该设备的生产能力就越大;也可说设备的生产能力越大,则该设备的生产强度就越强。( )37、衡量一个反应效率的好坏,不能单靠某一指标来确定。应综合转化率和产率两个方面的因素来评定。( )38、利用苯作为原料生产某一有机化合物,平均月产量5000吨,月消耗苯5500吨。苯的消耗额为1.1 。( )39、一定条件下,乙烷裂解生产乙烯,通入反应器的乙烷为5000Kg/h,裂解气中含乙烯为1500 Kg/h,则乙烯的收率为30%。( )40、反应器并联的一般目的是为了提高生产能力。串联的一般目的是为了提高转化率。( )41、内扩散的影响使平行反应中级数高者选择性高。( )42、为了保持催化剂的活性,保证产品的经济效益,在催化剂进入衰退期后,应立即更换催化剂。( ) 43、当反应速度受内扩散控制时,一般选用粒度较大的催化剂。( )44、大气污染中,光化学烟雾属二次污染物。( )45、化工污染防治的主要措施有:采用无污染或污染水的生产工艺、改进设备,实现闭路循环,淘汰有毒产品,回收和综合利用。( )46、具备可燃物、助燃物、着火源三个条件一定会发生燃烧。( )47、事故槽是为避免更大的事故设置的一 种安全装置,设置在反应器下方并备有冷却和稀释设备的反应物料贮槽。( )48、画流程图时,用粗实线画主要物料流程线;用中粗实线画辅助物料流程线;用细实线画设备轮廓线。( )49、带控制点的工艺流程图的内容包括图形、标注、图例、标题栏四部分。( )50、无论何种金属,温度升高时腐蚀都加剧。

对间隙操作的釜式反应器来说，人孔或加料口离地面、楼板或操作平台面的高度以（）为宜。 A.500 mm B.800 mm C.1 000 mm D.1200 mm

气雾剂的组成包括A. 耐压容器 B. 阀门系统 C. 药物 D. 附加剂 E. 抛射剂