2014化工原理复习题答案(DOC)

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4.有两湍流液体在逆流套管换热器内换热,两流体的传热膜系数均为500W?m?2?K?1,流体的密度为1000kg?m?3,平均恒压热容均为4000J?kg?1?K?1,流量为1.0L/s,换热器面积为20m2,热流体的初始温度为120℃,冷流体的初始温度为20℃,分别求冷、热流体的出口温度。(管壁热阻可以忽略)

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5. 在一传热面积为15.8m2的逆流套管换热器中,用油加热冷水。油的流量为2.85kg/s,进口温度为110℃;水的流量为0.667kg/s,进口温度为35℃。油和水的平均比热容分别为1.9kJ/(kg·℃)及4.18 kJ/(kg·℃)。换热器的总传热系数为320W/(m2·℃)试求水的出口温度及传热量。

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6. 在预热器内将压强为101.3kPa的空气从10℃加热到50℃。预热器由一束长度为1.5m,直径为φ86×1.5mm的错列直立钢管所组成。空气在管外垂直流过,沿流动方向共有15行,每行有管子20列,行间与列间管子的中心距为110mm。空气通过管间最狭处的流速为8m/s。管内有饱和蒸气冷凝。试求管壁对空气的平均对流传热系数。

7. 一列式换热器规格如下:管长3m,管数30根,管径为?25×2.5mm,管程为1,现拟选

用此换热器冷凝、冷却二硫化碳饱和蒸汽,使之从饱和温度46 ℃降至10 ℃。二硫化碳走管外,其流量为V1 = 0.07 kg/S,其冷凝潜热为356kJ/kg,比热为1.05kw/(kg. ℃)。水走管内,且与二硫化碳成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为5 ℃和30 ℃。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为K1=200w/(m2.℃)和K2=100w/(m2.℃)。问此换热器是否造适用?

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8. 某填料吸收塔用纯轻油吸收混合气中的苯,进料量为1000标准m3/h。进料气体中含苯5%(体积百分数),其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的1.5倍,平衡关系为Y=1.4X。已知体积吸收总系数为Kya=125 kmol/(m3.h),轻油的平均分子量为170。求轻油用量和完成该生产任务所需填料层高度?

9.每小时将2×104kg、45℃氯苯用泵从反应器A输送到高位槽B(如图所示), 管出口处距反应器液面的垂直高度为15m,反应器液面上方维持26.7kPa的绝压,高位槽液面上方为大气压,管子为?76mm

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