第七章水蒸气7-1当水的温度t=80℃,压力分别为0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa时,各处于什么状态并求出该状态下的焓值。解:查表知道 t=80℃时饱和压力为0.047359MPa。因此在0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa时状态分别为过热、未饱和、未饱和,未饱和、未饱和。焓值分别为2649.3kJ/kg,334.9 kJ/kg,335 kJ/kg,335.3 kJ/kg,335.7 kJ/kg。7-2已知湿蒸汽的压力p=1MPa干度x=0.9。试分别用水蒸气表和h-s图求出hx,vx,ux,sx。解:查表得:h``=2777kJ/kg h`=762.6 kJ/kgv``=0.1943m3/kg v`=0.0011274 m3/kgu``= h``-pv``=2582.7 kJ/kg u`=h`-pv`=761.47 kJ/kgs``=6.5847 kJ/(kg.K) s`=2.1382 kJ/(kg.K)hx=xh``+(1-x)h`=2575.6 kJ/kgvx=xv``+(1-x)v`=0.1749 m3/kgux=xu``+(1-x)u`=2400 kJ/kgsx=xs``+(1-x)s`=6.14 kJ/(kg.K)7-3在V=60L的容器中装有湿饱和蒸汽,经测定其温度t=210℃,干饱和蒸汽的含量mv=0.57kg,试求此湿蒸汽的干度、比容及焓值。解:t=210℃的饱和汽和饱和水的比容分别为:v``=0.10422m3/kg v`=0.0011726 m3/kgh``=2796.4kJ/kg h`=897.8 kJ/kg湿饱和蒸汽的质量:m ,.-|||-m=m ,.-|||-m=解之得:x=0.53比容:vx=xv``+(1-x)v`=0.0558 m3/kg焓:hx=xh``+(1-x)h`=1904kJ/kg7-4将2kg水盛于容积为0.2m3的抽空了的密闭刚性容器中,然后加热至200℃试求容器中(1)压力;(2)焓;(3)蒸汽的质量和体积。解:(1)查200℃的饱和参数h``=2791.4kJ/kg h`=852.4 kJ/kgv``=0.12714m3/kg v`=0.0011565m3/kg饱和压力1.5551MPa。刚性容器中水的比容:m ,.-|||-m==0.1 m3/kg<v``因此是湿蒸汽。压力是饱和压力1.5551MPa。干度:m ,.-|||-m==0.78焓:hx=xh``+(1-x)h`=2364.8kJ/kg蒸汽的质量和体积:mv=x×m=0.78×2=1.56kgV= mv×v``=0.19834m37-5已知8 m3的湿蒸汽,在p=0.9 MPa时,其湿度(1-x)=0.65,求此湿蒸汽的质量与焓。解:p=0.9 MPa的饱和参数h``=2773kJ/kg h`=742.6 kJ/kgv``=0.21484m3/kg v`=0.0011213m3/kg湿蒸汽的质量:m ,.-|||-m=0.0759 m3/kgm ,.-|||-m==105.4kg焓:h=mhx=x(h``+(1-x)h`)=105.4×1453.24kJ =1.53×103 kJ7-6有一台采暖锅炉,每小时能生产压力p=1 MPa(绝对)、x=0.95的蒸汽1500kg。当蒸汽的流速c≮25m/s时,管道中的压力损失可以不计,求输汽管的内径最小应多大?解:p=1 MPa、x=0.95的比容查表饱和参数v``=0.1943m3/kg v`=0.0011274m3/kgm ,.-|||-m=0.18464 m3/kg蒸汽体积流量: m ,.-|||-m==0.077m3/s输汽管的半径最小为 m ,.-|||-m==0.0313m内径:0.0626m7-7某空调系统采用p=0.3 MPa、x=0.94的湿蒸汽来加热空气。暖风机空气的流量为每小时4000标准m3,空气通过暖风机(从0℃)被加热到120℃。设蒸汽流过暖风机后全部变为p=0.3 MPa的凝结水。求每小时需要多少千克蒸汽(视空气的比热为定值)。解:空气吸收的热量:m ,.-|||-m==619000kJ/hp=0.3 MPa的饱和参数:h``=2725.5kJ/kg h`=561.4 kJ/kgp=0.3 MPa、x=0.94蒸汽的焓hx=xh``+(1-x)h`=2595.7kJ/kg需要蒸汽m ,.-|||-m=304.28 kg /h法二:湿蒸汽中起加热作用的仅为干饱和蒸汽m ,.-|||-m=m ,.-|||-m==306.6 kg /h7-8气缸中盛有0.5kg、t=120℃的干饱和蒸汽,在定容下冷却至80℃。求此冷却过程中蒸汽放出的热量。解:t=120℃的干饱和蒸汽参数:v``=0.89202m3/kg h``=2706.6kJ/kg p1=0.19854MPa容积:V=mv``=0.44601 m3t=80℃的饱和蒸汽参数m ,.-|||-m= (5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m,问鼓风机送风量的质量改变多少?解:同上题=41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m,充入容积8.5 m的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同,问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa?设充气过程中气罐内温度不变。解:热力系:储气罐。使用理想气体状态方程。第一种解法:首先求终态时需要充入的空气质量kg压缩机每分钟充入空气量m ,.-|||-m=kg所需时间m ,.-|||-m=19.83min第二种解法将空气充入储气罐中,实际上就是等温情况下把初压为0.1MPa一定量的空气压缩为0.7MPa的空气;或者说0.7MPa、8.5 m的空气在0.1MPa下占体积为多少的问题。根据等温状态方程0.7MPa、8.5 m的空气在0.1MPa下占体积为m ,.-|||-m= m压缩机每分钟可以压缩0.1MPa的空气3 m3,则要压缩59.5 m的空气需要的时间m ,.-|||-m=19.83min2-8 在一直径为400mm的活塞上置有质量为3000kg的物体,气缸中空气的温度为18℃,质量为2.12kg。加热后其容积增大为原来的两倍。大气压力B=101kPa,问:(1)气缸中空气的终温是多少?(2)终态的比容是多少?(3)初态和终态的密度各是多少?v`=0. 0010292m/kg v``=3.4104m/kgh``=2643.8kJ/kg h`=334.92 kJ/kg p2=0.047359MPa比容:=0.89202 m/kg干度:=0.26焓:h=xh``+(1-x)h`=935.2kJ/kg放出的热量:q=m(h3-h-v(p2-p1))=817 kJ7-9有一刚性容器,用一薄板将它分隔为A、B两部分。在A中盛有1kg、压力p=0.5 MPa的干饱和蒸汽,B中盛有2kg p=1 MPa,x=0.80的湿蒸汽。当隔板抽去后,经过一段时间容器中的压力稳定在p=0.7 MPa。求(1)容器的总容积及终了时蒸汽的干度;(2)由蒸汽传给环境的热量。解:(1)容器的总容积p``=0.5 MPa的干饱和蒸汽参数v``=0.37481mA/kg h``=2748.5kJ/kg uB=2561.1kJ/kgA. 占容积:VA=mAv``=0.37481 m3 B. MPa的饱和蒸汽参数 C. ``=0.1943mB/kg v`=0.0011274m3/kg D. ``=2777kJ/kg h`=762.6kJ/kg E. ``+(1-x)v`=0.155 m3/kg F. ``+(1-x)h`=2374kJ/kg G. J/kg占容积:VB=m3v=0.31 mBV=VB+VA=0.685 mBMPa的饱和蒸汽参数``=0.27274m3/kg v`=0.0011082mA/kg``=2762.9kJ/kg h`=697.1kJ/kg蒸汽比容:m ,.-|||-m=0.228 mx/kg蒸汽干度:m ,.-|||-m==0.84(2)由蒸汽传给环境的热量``+(1-x)h`=2502kJ/kgJ/kgJMPa,t1=200℃的蒸汽在定压条件下加热到t2=300℃,求此定压加热过程加入的热量和内能的变化量。若将此蒸汽再送入某容器中绝热膨胀至p3=0.1MPa,求此膨胀过程所作的功量。MPa,t1=200℃J/kg v1=0.352 m3/kg (u1=2639 kJ/kg)MPa,t2=300℃J/kg v2=0.4344 m3/kgJ/(kg.K) (u2=2801 kJ/kg)MPa,s=7.372J/kg v3=1.706 m3/kg (u3=2509 kJ/kg)定压过程加入的热量和内能变化量J/kgJ/kg绝热膨胀过程所作的功量J/kgMPa,t1=450℃,蒸汽在汽轮机中绝热膨胀到p2=5kPa后排入冷凝器。求:(1)可逆绝热膨胀时蒸汽的终参数及汽轮机所作的功;(2)若蒸汽在汽轮机中为不可逆绝热膨胀,引起的熵产为0.25kJ/(kg.K),则汽轮机作的功将为多少?MPa,t1=450℃的参数J/kg s1=7.083 kJ/(kg.K)p2=5kPa,s2=7.083 kJ/(kg.K)时蒸汽的终参数J/kg v2=23.52 m3/kg汽轮机所作的功J/kg(2)不可逆绝热膨胀后的熵为J/(kg.K)p3=5kPa蒸汽的终参数:h3=2236kJ/kgJ/kgMPa,t1=300℃的过热蒸汽10t。已知给水的温度25℃;从锅筒引出的湿蒸汽的干度x=0.96;湿蒸汽在过热蒸汽中再加热至300℃;煤的发热值为29400kJ/kg。试求(1)若锅炉的耗煤量B=1430kg/h,求锅炉效率;(2)湿蒸汽在过热器中所吸收的热量及内能的变化量。MkJ/hMPa,t1=300℃的过热蒸汽的参数:J/kg v1=0.1823m3/kgJ/kgJ/kgMkJ/h锅炉效率:m ,.-|||-m=69.84%(2)湿蒸汽的参数v2=0.136 m3/kgJ/kg定压过程吸收的热量m(h1-h2)= 3.32MkJ内能的变化:MkJ7-13有一废热锅炉,进入该锅炉的烟气温度为tx=600℃排烟温度为ty1=200℃。此锅炉每小时可产生ty2=100℃的干饱和蒸汽200kg,锅炉进水温度为20℃,锅炉效率为60%。(1)求每小时通过的烟气量;(2)试将锅炉中烟气的放热过程与蒸汽的吸热过程定性的表示在同一t-s图上。J/kgJ/kgJ/h烟气的放热量:J/h烟气量:hm ,.-|||-m==1.93m3/kgV=m ,.-|||-m=4128 m2/hMPa,经节流后的压力p2=0.2MPa,温度t=130℃。试用焓熵图确定湿蒸汽的干度。解:节流前后焓不变h-s图得:x=0.97
进料热状况参数q越大,()。A. 提馏段操作线越靠近平衡线B. 提馏段操作线越靠近对角线C. 提馏段操作线位置与q无关D. 提馏段操作线位置与q大小
全回流时,精馏段操作线(),需要理论塔板数()。A. 与平衡线重合,最少B. 与对角线重合,最少C. 与平衡线重合,最多D. 与对角线重合,最多
液压油一般是从石油中提炼出来的,不同的处理工艺得到油品质不一样,液压油常选用的是哪一种()A. HLB. HMC. 都可以D. HH
助流剂可改善微粒的表面形态,加入量越大,对流动性的改善越显著。()A. 正确B. 错误
液压油一般是从石油中提炼出来的,不同的处理工艺得到油品质不一样,液压油常选用的是哪一种()A. HMB. HHC. 都可以D. HL
利用爆炸极限、相对密度等特性控制气态可燃物的措施,错误的是()。A. 当容器中装有可燃气体时,根据生产工艺要求,增加可燃气体浓度或用可燃气体置换容器中的原油空气,使其可燃气体浓度高于爆炸上限B. 散发可燃气体的车间,应加强通风换气,当空气的密度大于可燃气体的密度时,排气口设置车间的下部C. 对有泄漏可燃气体的场所,应在泄漏点周围设立禁火警戒区,同时用机械排风或喷雾水枪驱散可燃气体D. 盛装可燃液体的容器需要焊接动火检修时,先排空液体、清洗容器,并用可燃气体测爆仪检测容器中可燃蒸气浓度是否达到爆炸下限
[单选题]化学品安全标签是用于标示化学品所具有的危险性和安全注意事项的一组文字、象形图和编码组合,以警示作业人员进行安全操作和使用。在特殊情况下标签可以省略部分内容。下列内容中,可以省略的是()。A. 编号B. 分子式C. 安全措施D. 警示词
22.一板框式压滤机共用38个框,滤框空间长与宽均为810 mm,厚25 mm。在 times (10)^5Pa 表压下恒-|||-压过滤某种悬浮液,经45min滤框被充满,此期间共得滤液6 m^3。每次过滤后的清卸、重装等辅助时-|||-间为45 min,滤渣不洗涤。为减轻操作人员的劳动强度,拟用一回转真空过滤机代替上述压滤机。此-|||-回转真空过滤机的转鼓直径为1.75m,长0.98m,浸没角度120°,操作真空度为 .0times (10)^5Pa 试问此过滤-|||-机的转速应为多少才能达到上述板框式压滤机相同的生产能力?
气液两相组成相同时,则气相露点温度()液相泡点温度。A. 大于B. 等于C. 不确定D. 小于
热门问题
炸炉油位必须在在上下油位线之间A. 正确B. 错误
44.(判断题,2.0分)-|||-实验室进口危险化学品应当向国务院安全生产监督管理部门负责危险化学品登记的机构办理危险化学品登记。-|||-A 对-|||-B 错
公司煤化工产品主要包括()等。A. 焦炭B. 甲醇C. 煤制烯烃D. 硝铵E. 尿素
实验室中气瓶混放存在哪些安全风险?A. 无风险B. 气瓶倾倒风险、)C. 气瓶爆炸风险D. 无上述风险
常用的有机混凝剂聚丙烯酰胺的英语字母缩写是().A. PFSB. PACC. PAMD. PAS
某公司在易爆炸区域的车间液氨气化罐(V104)电加热器以及车间二楼2#导热油炉为非防爆电气,不符合国家标准或者行业标准。根据《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准(试行)》,应判定为重大事故隐患。()A. 正确B. 错误
1. 单元操作的理论基础是( ) A. 动量传递B. 质量传递C. 热量传递D. 机械能传递
在逆流吸收操作中,保持气、液相进塔组成不变,若仅降低操作温度,则收率()、传质单元高度()。下面答案正确的是_。A. 增加、减少B. 增加、不变C. 减少、不变D. 减少、增加
化工废水的特点不包括_。A. 废水排放量大B. 污染物浓度高C. 污染物种类多D. 污染物毒性小
23判断玻璃仪器洗涤干净的标志是仪器表面光亮、洁净。A. √B. ×
【判断】化工废气往往含有污染物种类很多,物理和化学性质复杂,毒性也不尽相同,化工废是目前主要大气污染源之一,严重污染环境和影响人体健康。A. 正确B. 错误
《常用危险化学品分类及标志》规定:易燃液体的闭杯试验闪点应等于或低于( )A. 40B. 25C. 61
6. 危险化学品的领用、发放及保管等必须严格按照 ( )规定执行,不得私自存放或带出实验室。 A. 五双B. 四双C. 三双
在填料吸收塔的计算中,关于传质单元数和传质单元高度,以下描述错误的是________。A. 传质单元数是表示传质分离任务难易程度的一个量。B. 传质单元高度是表示设备传质效能高低的一个量。C. 传质单元数与物系的相平衡、进出口浓度、以及设备的操作条件(如流速)有关。D. 传质单元高度与设备的型式、设备的操作条件有关,表示了完成一个传质单元所需的塔高。
一级可逆反应A==B,对不同控制步骤绘出反应物A在催化剂颗粒内部与气膜中的浓度分布。其中:主体浓度为CAg;颗粒表面浓度为CAs;颗粒中心浓度为CAi;平衡浓度为CAe。填空题(1)________年,在________举行的________会议上确定了化学反应工程的研究对象和范畴。(2)化学反应工程的两次发展契机是________和________。(2)为实现化学工程的放大任务,通常采用的放大技术有2种,分别是________和________。(3)作为跨学科领域的代表,________反应工程、________反应工程和电化学反应工程是当前化学反应工程发展的新兴领域。(4)消除反应器内死区的方法有________和________。(5)活化能的大小直接反映了___________________对温度的敏感程度。(6)全混流釜式反应器最多可能有_______________个定常态操作点。(7)生成主产物的反应称为_____________,其它的均为_____________。(8)检验串联反应是否有可逆反应的方法是。(9)当反应速率用分压表示时,其单位为。判断题只有基元反应,组分反应级数与计量系数相等。对在一级不可逆反应中,达到某一转化率所需的时间与初始浓度无关。对平行的主、副反应有相同级数。错计量方程中的反应物和产物摩尔数不相等时,体系总压力会发生变化。错由于化学反应,每消耗1mol的组分A,所引起整个反应体系摩尔数的变化量,称为膨胀率错间歇反应器的设计方程与PFR反应器是相同的。对复合反应选择反应器时,主要考虑主产物的收率。对并非每个定常态操作态均具有抗干扰性。对可逆放热反应的最优温度要低于其平衡温度。对轴向扩散模型实质上是二维返混。错在催化剂的内扩散过程中,对于沿z方向的一维扩散,其扩散能量N与浓度梯度成正比。对在非催化气-固相反应中,为了更接近于真实,一般采用整体连续转化模型。错BET式适用于化学吸附,焦姆金式适用于物理吸附。错催化剂的堆积密度要大于其颗粒密度。错气体分子在固体催化剂微孔中扩散,当微孔的孔径小于分子自由程时,分子扩散成了扩散阻力的主要因素。错工业固定床用的催化剂粒度都较大,是为了减少床层流体阻力。对所有的固体物质都可以作为物理吸附的吸附剂。对对恒容间歇反应器,达到一定反应率所需要的反应时间只与反应物初始浓度和反应速率有关,与反应器大小无关。催化剂的颗粒密度是指不包括任何孔隙和颗粒间空隙而由催化剂自身构成的密度。可以用选择性来评价复合反应中目的产物的相对生成量。自催化反应与一般不可逆反应的根本区别是在于反应开始后有一个速率从低到高的“起动”过程。与外界有热量交换的固定床催化反应器,称为绝热式反应器。反应物系的组成随位置而变,是半间歇操作与间歇操作的共同点。不同几何形状及不同操作形式的反应器的实质性差异主要表现在物料流动状况的区别上。停留时间分布是流动反应器的一个重要性质,它直接影响到反应器的效率及其计算。循环反应器中循环流仅仅是影响了反应器出口物料的浓度。催化剂的催化作用是通过改变反应途径以降低反应活化能来实现的简答题(1)化学反应动力学与化学反应热力学的区别?答:化学反应动力学:阐明化学反应速率与各种物理因素(温度、浓度、压力和催化剂等)之间的关系;影响反应速率的内因——决定能否实际应用的关键所在。化学反应热力学:讨论反应进行的方向和限度,平衡问题,如:计算反应的平衡常数和平衡转化率;(2)混合与返混的差异?答:混合与返混的差异为:1)相同年龄物料之间的混合——同龄混合;2)不同年龄物料之间的混合——返混。混合,既包括同龄混合,也包括返混。(3)按照化学反应规律,针对不可逆化学反应过程和可逆吸热过程,应分别采取什么样的温度操作策略?答:对于不可逆化学反应,只要催化剂的活性和耐热性,设备材质以及不发生副反应等因素允许,都应该尽可能地提高反应温度;对于可逆吸热反应,也应该提高操作温度,使其尽可能在高温下进行。(4)在化学反应工程中,为什么会出现“放大效应”?请简单解释(5)如何判断气—固相催化反应过程中,外扩散影响是否消除(6)右图为某一CSTR反应器的E曲线形状,对其进行简单分析,提出你的想法。答:出现几个递降的峰形,表明反应器内可能有循环流动。流体进、出口位置的调整,设置挡板或者偏心搅拌等。
在单级萃取操作中B-S部分互溶,进料中含A50kg.含B50kg.用纯溶剂萃取.已知萃取相浓度yA/yB=11/5,萃余相浓度xA/xB=1/3,试求:选择性系数β
化工废水的特点不包括_。A. 废水排放量大B. 污染物浓度高C. 污染物毒性小D. 污染物种类多
逆流吸收操作,今吸收剂温度升高,其他入塔条件都不变,则出口气体浓度y出,液相出口浓度-|||-x出 () 。-|||-A.y出增大,x出增大; B.y出增大,x出减小;-|||-C.y出减小,x出减小; D.y出减小,x出增大。
化工污染的防治可从清洁生产和废弃物的综合利用两个方面着手。A. 正确B. 错误