(二)思考题12-1结晶有哪几种基本方法?溶液结晶操作的基本原理是什么?答:(1)结晶的基本方法有溶液结晶、熔融结晶、升华结晶、加压结晶、反应沉淀、萃取结晶等。(2)溶液结晶操作的基本原理是采用降温或浓缩的方法使溶液达到过饱和状态。12-2溶液结晶操作有哪几种方法造成过饱和度?答:溶液结晶操作造成过饱和度的基本方法有两种:(1)直接将溶液降低温度,达到过饱和状态,溶质结晶析出,此称为冷却结晶;(2)使溶液浓缩,通常采用蒸发以除去部分溶剂。12-3结晶操作有哪些特点? 答:结晶操作的特点有:(1)能从杂质含量较多的混合液中分离出高纯度的晶体;(2)可分离高熔点混合物、相对挥发度小的物系、共沸物、热敏性物质等难分离物系,因为沸点相近的组分其熔点可能有显著差别;(3)由于结晶热一般约为汽化热的1/3~1/7,过程的能耗较低。⏺12-4什么是晶格、晶系、晶习? 答:(1)晶格是指晶体微观粒子按一定的几何规则排列所形成的最小单元。(2)晶系是指按晶格空间结构的区别来分类的晶体。(3)晶习是指形成不同晶体外形的习性。12-5超溶解度曲线与溶解度曲线有什么关系?溶液有哪几种状态?什么是稳定区、介稳区、不稳区?答:(1)超溶解度曲线是指溶液开始产生晶核的极限浓度曲线。在一定温度下,开始析出结晶的溶液浓度大于溶解度,所以超溶解度曲线在溶解度曲线上面。(2)溶液有饱和,不饱和,过饱和三种状态。(3)当溶液浓度低于溶解度时,溶液处于不饱和状态,不可能发生结晶,属于稳定区。当溶液浓度介于超溶解度曲线和溶解度曲线之间,属于介稳区。当溶液浓度大于超溶解度曲线浓度时,会立即自发的发生结晶作用,属于不稳区。12-6溶液结晶要经历哪两个阶段?答:溶液结晶要经历晶核的生成和晶体的成长两个阶段。12-7晶核的生成有哪几种方式?答:晶核的生成有三种方式:(1)初级均相成核;(2)初级非均相成核;(3)二次成核。12-8什么是再结晶现象?答:再结晶现象是指当溶液过饱和度较低时小晶体被溶解而大晶体不断成长并使晶体外形更加完好的现象。12-9过饱和度对晶核生成速率与晶体成长速率各自有何影响? 答:过饱和度对晶核生成速率与晶体成长速率的影响为:(1)过饱和度Δc较大时,晶核生成较快而晶体成长较慢,有利于生产颗粒小、颗粒数目多的结晶产品;(2)当过饱和度Δc较小时,晶核生成较慢而晶体成长较快,有利于生产大颗粒的结晶产品。12-10选择结晶设备时要考虑哪些因素?答:选择结晶设备时要考虑溶解度曲线的斜率,能耗,物系的性质,产品的粒度,粒度分布要求和处理量大小等因素。12-11什么是吸附现象?吸附分离的基本原理是什么?⏺(2)由于 ,则质量流量为(3)由于则质量流速为机械能守恒1-12水以60./h的流量在一倾斜管中流过,此管的内径由100mm突然扩大到200mm,如图1-2-9所示。A、B两点的垂直距离为0.2m。在此两点间连接一U形压差计,指示液为四氯化碳,其密度为1630kg/m。若忽略阻力损失,试求:(1)U形管两侧的指示液液面哪侧高,相差多少毫米?(2)若将上述扩大管路改为水平放置,压差计的读数有何变化?

8.已知某物料含水量 X=0.45kg 水 /kg 干料,从该物料干燥速率曲线可知:物料的平衡分压-|||-保持 _(1)=(P)_(1) 的最小含水量 X=0.2kg 水 /kg 干料,临界含水量 _(2)=0.25kg 水 /kg 干料,平衡含水量-|||-^+=0.05kg 水 /kg 干料,则物料的自由水分为 __ kg水 /kg 干料,可除去的结合水分为-|||-__ kg水 /kg 干料,非结合水分为 __ kg水 /kg 干料,结合水分为 __ kg水 /kg-|||-干料。

换热器逆流操作,冷热流体均无相变。若冷流体流量增加,则冷流体出口温度t2-|||-__ ,热流体出口温度T2 __ ,K __ ,Q __ (增大,不-|||-变,减小,不确定)。

已知某厂吸收塔的填料层高度为4m,用清水逆流吸收尾气中的公害组分-|||-A,进、出塔气相浓度分别为 =0.02 ,_(UND)=0.004 ,出塔液相浓度为 _(UND)=0.008 ,平衡-|||-关系为 y=1.5x 。试求:(1)气相传质单元高度?(2)操作液气比为最小液气比的多少倍?-|||-(3)由于法定排放浓度y出必须 leqslant 0.002 ,所以拟将填料层加高;若液气比不变,问填料层-|||-应加高多少米?

()在纯液体饱和蒸汽压测定中,检查体系是否漏气的正确步骤如下:关闭储气气罐的平衡阀2,打开进气阀和平衡阀1,开动真空泵,当测压仪的示数为-50-60kPa时,关闭进气阀,观察测压仪读数,若读数不变,则系统不漏气;若真空度下降,则系统漏气,要查清漏气原因并排除____之。A. 正确B. 错误

在一定空气状态下,用对流干燥方法干燥湿物料时,能除去的水分为()_______(),不能除去的水分为()_______()。()A.)、平衡水分()B.)、结合水分()C.)、非结合水分()D.)、自由水分A.()平衡水分()B.()结合水分()C.()非结合水分()D.()自由水分

在一单程管壳式换热器中,用饱和蒸汽加热原料油。温度为 160 °C的饱和蒸汽在壳程冷凝(排出时为饱和液体),原料油在管程流动,并由 20 °C加热到 106 °C。管壳式换热器尺寸为:列管直径φ 19mm × 2mm 、管长 4m ,共有 25 根管子。若换热器的传热量为 125kW ,蒸汽冷换热系数为 7000 W / ( m2·°C ) ,油侧污垢热阻可取为 0.0005 m2·°C/ W ,管壁热阻和蒸汽侧垢层热阻可忽略,试求管内油侧对流 传热系数。又若油的流速增加一倍,此时若传热器的总传热系数为原来总传热系数的 1.75 倍,试求油的出口温度。假设油的物性不变。

在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为（ ），不能除去水分为（ ）。A. 结合水分；非结合水分B. 非结合水分；结合水分C. 自由水分；平衡水分D. 平衡水分；自由水分

中国大学MOOC: 某填料精馏塔的填料层高度为3米，完成分离任务需要16块理论板（包括塔釜），等板高度（HETP）（）。

化工原理上册课后习题及答案1-9流速增加一倍后流体在圆管内仍作层流流动，则流动阻力损失为原来的（）倍。1-10如所示容器内盛有油、水两种液体，点A位于油水分界的油侧，点B位于水侧，试判断A、B两流体质点的总势能差________0（＞，＝，＜）。1-11如所示，水从内径为的管段流向内径为管段，已知，管段流体流动的速度头为水柱，，忽略流经AB段的能量损失，则，。1-12示管路装有A、B两个阀门，试判断：（1）A阀门关小，B阀门不变p1________，p2________，p3________，p4________，(p2-p3)________(变大，变小，不变)；（2）A阀门不变，B阀门开大p1________，p2________，p3________，p4________，(p2-p3)________(变大，变小，不变)；（3）A阀门开大，B阀门不变p1________，p2________，p3________，p4________，(p1-p2)________，(p2-p3)________(变大，变小，不变)；（4）A阀门不变，B阀门关小p1________，p2________，p3________，p4________，(p2-p3)________(变大，变小，不变)。1-13示管路两端连接两个水槽，管路中装有调节阀门一个。试讨论将阀门开大或关小时，管内流量，管内总阻力损失，直管阻力损失和局部阻力损失有何变化，并以箭头或适当文字在下表中予以表达（设水槽液位差H恒定）。判断题1-14粘性是流体的物性之一，无论是静止的还是流动的流体都具有粘性。（）1-15尽管粘性是流体的物性之一，但只有流动的流体才考虑粘性的影响，对静止的流体可不考虑粘性的影响。（）1-16 U型压差计测量的是两截面间静压强之间的差值。（）1-17转子流量计工作时转子受到两个力的作用，一个是重力，另一个的浮力。（）1-18孔板流量计工作时，流体在流过孔板前后的静压强差不变。（）1-19转子流量计工作时，流体作用在转子上下两截面的静压强差不变。（）1-20降低温度液体的粘度增加。（）1-21升高温度气体的粘度增加。（）计算题1-22合成氨厂造气车间，为防止气柜中的煤气倒流至间歇操作的煤气发生炉内，在管路中装有水封箱，若管路进口垂直距离为2m，气柜和发生炉的压差为多少才可能不发生倒流现象。[答：]1-23在化工厂采用附所示装置控制液位，已知圆阀孔d1=20mm，浮子与圆阀孔之间由钢丝相连，固定距离L=150mm，浮子d2=100mm，圆阀与浮子总质量G=。试求液位高H为多少时圆阀刚好开启[答：]1-24在直径D=40mm的管路中一文丘里管，文丘里管喉部直径为10mm，喉部接一细管，细管一端浸入池水中。已知管内水的流量为×10-3m3/s，池水沿细管上升，若不计阻力损失，文丘里管入口断面的压强为多少[答：×105Pa]1-25高位槽内水深为1m并保持恒定，高位槽底部接一高8m的垂直管，若不计阻力损失，试求以下几种情况下管内流速及管路入口断面A的压强：（1）容器内的压强为大气压；（2）容器内的压强为×104Pa；（3）容器内保持×104Pa的真空度；（4）容器内的压强为大气压，但垂直管延长至20m（水温为20℃）。[答：（1），；（2）s，；（3）s，；（4）s，kPa]1-26在容器侧壁开一直径为d=20mm的小孔，容器内的水面维持恒定并高于小孔中心，试求：（1）通过小孔流出的水量（小孔的流量系数为）；（2）在小孔处接一长度L=的水平短管，直管阻力系数，水的流量有何变化（3）将短管延长至3m，仍为，水的流量为多少（4）试说明以上三种情况流量变化的原因，并计算水平管为多长时，其流量刚好与小孔流量相等[答：（1）×10-4m3/s；（2）×10-4m3/s；（3）×10-4m3/s；（4）孔流系数C0是综合考虑了缩脉，能量损失等多种因素的校正系数，是由实验测定的。上述计算结果表明直接小孔流出的水流由于缩脉，摩擦等因素其能量是很大的，可近似计算相当于短管的阻力损失]1-27如所示管路从A水池向B水池输水，已知各段管长均为，管径均为100，上游水池面积SA为100，下游水池面积SB为80，HA=10，HB=4。忽略各种局部阻力，为使上游水池水位下降1，需多少时间（设阻力系数均为）[答：]1-28有一真空管路，管长，管径，管壁粗糙度，管内是温度为300K的空气，已知管内质量流量为s，出口端压强为，求管路入口端压强为多少[答：kPa]1-29鼓风机将车间空气抽入截面为200mm×300mm、长155m的风道内（粗糙度e=），然后排至大气中，体积流量为s。大气压力为750mmHg，温度为15℃。求鼓风机的功率，设其效率为。[答：]1-30在20℃下将苯液从贮槽中用泵送到反应器，经过长40m的φ57×的钢管，管路上有两个90°弯头，一个标准阀（按1/2开启计算）。管路出口在贮槽的液面以上12m。贮槽与大气相通，而反应器是在500kpa下操作。若要维持s的体积流量，求泵所需的功率。泵的效率取。[答：605W]1-3130℃的空气从风机送出后流经一段直径200mm长20m的管，然后在并联的管内分成两段，两段并联管的直径均为150mm，其一长40m，另一长80m；合拢后又流经一段直径200mm长30m的管，最后排到大气。若空气在200mm管内的流速为10m/s，求在两段并联管内的流速各为多少，又求风机出口的空气压力为多少。[答：u1=s，u2=s；风机出口p=65mmH2O]1-32一酸贮槽通过管道向下方的反应器送酸，槽内液面在管出口以上。管路由φ38×无缝钢管组成，全长（包括管件的当量长度）为25m。粗糙度取为。贮槽内及反应器内均为大气压。求每分钟可送酸多少m3。酸的密度ρ=1650kg/m3，粘度μ=12cP。[答：min]