发布时间 : 星期日 文章《化工原理》试题库更新完毕开始阅读
L/V=(Y1-Y2)/ (X1-X2)= (Y1-Y2)/ X1 (L/V)min=(Y1-Y2)/ (X1*-X2)= (Y1-Y2)/ X1* X1= X1*/1.4=0.0033/1.4=0.0024 L=32/X1=32/0.0024=13333kmol/h 答：每小时吸收剂用量为13333kmol。
10.作图：用精馏的方法分离苯和甲苯混合液，其平衡线如图所示。 已知塔顶馏出液组成xD=0.90; （摩尔分数，下同）进料组成 xF=0.4; 塔釜残液组成xw=0.10； 进料状况为饱和液体进料；操 作的回流比R =3.5。 ①在图上作出精馏段操作线；
②在图上作出提馏段操作线； ③在图上用梯级作图法求理论塔板数； ④实际理论塔板数NT= 3 块。
11.如图所示，用水吸收混合气中氨，已知管子的规格是φ85×2.5mm,水的流量是50m3/h,水池液面到塔顶管子与喷头连接处的垂直距离是20m,管路全部的阻力损失为50J/kg,喷头与管子连接处的压力是100kPa(表压)，试求水从泵获得的外加机械能为多少？（水的密度取1000kg/m3）（15分） 解：如图所示，取1-1′，2-2′界面为衡算界面，1-1′截面为基准面， 由伯努利方程式得：
Z1g + p1/ρ+ u12/2 + W = Z2g + p2/ρ+ u22/2 + ∑hf (1) 由题意可知 Z1=0, Z2=20m; p1=0 (表压)，p2=105Pa(表压); u1=0
管内径d=85-2×2.5=80mm=0.08m, u2==2.76m/s; ∑hf=50J/kg代入（1）得：
W=20×9.81 + 100000/1000 + 2.762/2 + 50 = 350 J/kg
答：水从泵获得的外加机械能为350 J/kg。
12.将相对密度为1.20的液体从一常压贮槽用泵送到24m高处。设泵的进口管是
φ89ⅹ4.5mm，液体的流速是1.5m/s，泵的出口管是φ66ⅹ3mm，损失压头是30J/Kg,试求泵出口处的流速和所需外加功，并换算出流量和扬程。 解：贮槽液面为了1-1截面，管出口为2-2截面
柏努利方程式 gz1 + u12/2 + P1/ρ+ W = gz2 + u22/2 + P2/ρ + Ef z1 = 0 z2 =24
u1 = 1.5 u2 = 1.5(0.08/0.06)2 = 2.67 P1 =0 P2 = 0
W = Ef = 30 W + u1/2 = gz2 + u2/2 + Ef W = 24×9.81 + 2.67×2.67÷2 –1/2 +30 =268.5
13.在一换热器内，热液体的流量为20Kg/s，比热为0.8KJ/Kg·℃，温度由90℃度冷却到70℃，冷流体温度由20℃升高到60℃。分别计算：
（1） 两流体逆流操作和并流操作时的平均温度差。
（2）若传热系数为300W/(m2·K),两流体逆流操作时所需的传热面积。 解： (1) 逆流： 90—70 并流： 90--70 60—20 20--60 30 50 70 10 △ t =( 50-30)/ln 50/30 =39.2 △ t = (70 –10)/ln 70/10 =27.9 (2) Q = m c (T1 – T2) = 200×0.8×(90 –70) = 320 kw A = Q / k △t = 320 ×1000÷300÷39.2 = 26.7 m2
14.有一套管式换热器，内管为Ф180mm×10mm的钢管，内管中有质量流量为3000kg/h的热水，从90℃冷却到50℃。环隙中冷却水从20℃升到35℃。总传热系数K=2000W/(m2·℃),水的比热容取4.18kJ/(kg·℃)。（15分） 试求：（1）冷却水用量（kg/h）;
（2）逆流流动时的平均温度差及所需传热面积。
解：(1)由Cphqmh(T1-T2)=Cplqml(t2-t1)得 qml===8000kg/h
（2）Δtm=； Δt1=T1- t2 =90-35= 55℃; Δt2=T2- t1 =50-20=30℃
Δtm= =41.2℃
Q= Cphqmh(T1-T2) =4.18××(90-50)=139kJ/s=139000J/s （2分） 由Q=KAΔtm得 A= = =1.69m2 答：冷却水用量为8000kg/h, 逆流流动时的平均温度 差为41.2℃，所需传热面积为1.69m2。
15．用一个常压干燥器干燥湿物料,已知湿物料的处理量为1200kg/h，含水量由40%降至5%（湿基）。试求水分汽化量和干燥产品量。