化学工程基础复习题

化学工程基础复习题（修正版）一、填空题1. 流体在一根圆形水平直管中流动，测得其平均流速为0.5 m·s-1，雷诺数Re=1000，压降p=10 Pa，问管中心处的最大流速为 m·s-1。若平均流速增大为1 m·s-1，则压降p为 Pa。2. 反应器内流体的混和按考察的尺度可划分为 混和和 混和。3. 填料吸收塔正常操作时,若液气比增大,则吸收液的出塔浓度 ,吸收的推动力 。4.某间壁式换热器传热面积为2.5 m2，传热平均温差为45 K，传热速率为9000 W，则该换热器此时的总传热系数K= 。5. 气体的粘度值随温度的升高而 ；液体的粘度值随温度的升高而 。6. 雷诺数Re是流体流动 的判据。流体在管道中流动，当Re 时为稳定层流；当Re 时，可以形成湍流；只有当Re 时，方可达到稳定的湍流。7.活塞流反应器的量纲一平均停留时间（无因次平均停留时间）等于 ；其停留时间的量纲一方差（无因次方差）为 。8. 在连续接触的填料塔内,进行定常等温吸收操作,填料层高度的计算,可由物料衡算式和吸收速率方程联列导出计算式, 填料层总高度等于 和 之乘积。9. 列举四种工业上常用的间壁式热交换器： 、 、 、 。10.伯努利方程 适用的条件是在 流动时的 流体。11. 流体在水平等径的直管中流动时，存在着摩擦阻力造成的能量损失Hf，所损失的能量由机械能中的 转换而来，由此而产生流体的 下降。 12. 在研究流体流动规律时，要注意区分是定常（或称定态）流动和不定常（或称不定态）流动，稳定态和不稳定态。如果所考察的流体流动过程或系统中任何一个部位或任何一个点上的流体性质和过程参数都不随时间而改变，则该过程为 过程，反之，则为 过程。当流体流动过程的雷诺数大于1×104时，可以认为是 的湍流；当雷诺数在2000 4000 之间流体的流动型态为 的过渡区域。13. 流化床反应器中常需选用合适的气体分布板和增设导向板等内部构件，其目的是为了克服 和 等不正常流化现象，用以改善聚式流化床的流化质量。14. 在精馏过程中,当回流比加大时,精馏段与提馏段操作线交点向 移动,并以 为极限;回流比减小时, 精馏段与提馏段操作线交点向 移动,并以 为极限。15. 套管换热器中，逆流操作的主要优点是 ，并流操作的主要优点是 。16. 彼克列模数Pe，反应器内 返混，趋近于 模型；彼克列模数Pe0，反应器内 返混，趋近于 模型。17. 流体在圆管内做层流流动时，其最大流速为平均流速的 倍；湍流时，其最大流速约为平均流速的 倍。18. 画出下列典型反应器停留时间分布密度曲线的示意图： 19精馏操作中回流比R是一个重要的参数,其定义为R = ,在精馏操作中,若塔板数保持不变,增大回流比,则所得的塔顶产品纯度将 。若减少回流比且要维持塔顶产品的纯度不变则需 塔板数。20. 冷流体在加热管中升温至363 K，操作中管壁温度与流体入口温度均未变,未出现污垢,总传热总系数也不变，但冷流体出口温度降至350 。可能的原因是 ,这时,传热速率比原先的要 。21. 流体流动的连续性方程u1A1=u2A2是在 条件下得出。它仅适用于 的流体，它是 原理在化学工程中的应用。22. 国际单位制的压强采用专用名称单位Pa，其国际制基本单位表达式（单位因次式）为 。23.设E1和E2分别为平行反应过程中主、副反应的活化能，请在下图中画出平行反应选择性与温度的关系。24. 液体的粘度随温度升高而 ，因此温度升高，固体颗粒在液体中的沉降速度 。气体的粘度随温度升高而 ，因此温度升高，固体颗粒在气体中的沉降速度 。25. 一个填料吸收塔逆流操作时,若循环使用的吸收剂中吸收质含量降低,其它操作条件保持不变,则出口气体中吸收质的含量将 ,吸收率将 。26. 在加热或冷却时，若单位时间传递的热量一定，则在同一换热设备中，采用逆流操作比并流操作，加热剂或冷却剂的用量要 。若单位时间传递的热量一定，加热剂或冷却剂的用量也一定，则逆流操作所需换热设备的传热面积要比并流操作的 。27.单分子单方向扩散速率方程与等分子反向扩散速率方程适用于不同的场合，如吸收过程属于 过程，而双组分精馏属于 过程。 28. 若流体在连续流动管式反应中流动时，达到了 的程度，则该反应器可称为活塞流反应器。29. 在圆形直管中流动的流体，流动型态分为 和 。其中判断流体流动型态的特征数是 。30. 对于双组分液体的连续精馏过程。在分离任务和进料热状况给定的情况下,若增加回流比,将使 减少,却使 增加。31.热传导是在物体内部或者物体与物体接触中，由于 传递热能；而对流传热是由于 传递热能。34.在下列TxA图中分别标绘出气固相催化反应过程的操作线。35. 孔板流量计和转子流量计测流量都是依据 原理，前者通过所测 来计算流体的流量，后者由 来确定流量的大小。36. 相际传质过程主要依靠物质的扩散作用，而物质的扩散主要有两种基本方式：物质借分子运动由一处向另一处转移而进行物质扩散的方式，即为 ;物质因流体的旋涡运动或流体质点的相对位移而进行物质扩散的方式即为 。37.在列管换热器中用饱和水蒸气加热某溶液，通常使 走壳程， 走管程。38.在活塞流反应器（PFR）中进行简单零级反应时，在恒定操作条件下，转化率xA随加料的初始浓度cA,0增加而 ；进行简单一级反应时，xA随cA,0增加而 。 39. 工业反应器的放大设计方法，过去曾主要采用 的方法，直至20世纪中叶 的方法才渐趋成熟起来，尤其是计算机及软件系统的迅速发展，为这种新兴的方法提供了有效的手段。40.以单位重量为基准，不可压缩实际流体的伯努利方程式为 ，各项的单位为 。41. 根据双膜模型的基本假设,气液两相的扩散阻力集中在两层虚拟的静止膜层内,若用水吸收NH3或HCl,传质阻力几乎全集中于 ,通常称为 控制;若用水吸收O2或N2,传质阻力几乎全集中于 ,通常称为 控制。42. 平壁炉炉膛温度为1300 K，炉壁由内向外由耐火砖，保温砖和装饰层组成，保温砖外侧温度为353 K，装饰层外侧温度为333 K。若在保温砖与装饰层之间再加一层保温材料，则温度变化情况为：保温砖外侧温度 ；装饰层外侧温度 。44. 用脉冲法实验测得一连续流动反应器的平均停留时间 =60 s，停留时间的方差 =360 s，若用多釜串联模型和轴向扩散模型来描述其中的返混情况，此时模型参数N和Pe分别为 和 。45. 从压强恒定的粗水管A向一条管径相同的水平支管供水，支管中有一闸阀F（如图），考虑到直管BC，DE和闸阀的能量损失，当阀门由全开变为半开时，支管出口处的流量将 ，直管DE的阻力损失将 ，使阀门下游D处的压强将 。46. 精馏是利用液体混合物中各组分 不同的特性来进行分离的。这种分离操作是通过 间的质量传递实现的。47. 平板换热器的板面通常压制成各种形式的波纹，其作用是 、 和 。48. 气体的粘度值随温度的升高而 ；液体的粘度值随温度的升高而 。49. 彼克列模数Pe，反应器内 返混，趋近于 模型；彼克列模数Pe0，反应器内 返混，趋近于 模型。50. 在研究流体流动规律时，要注意区分是定常（或称定态）流动和不定常（或称不定态）流动，稳定态和不稳定态。如果所考察的流体流动过程或系统中任何一个部位或任何一个点上的流体性质和过程参数都不随时间而改变，则该过程为 过程，反之，则为 过程。当流体流动过程的雷诺数大于1×104时，可以认为是 的湍流；当雷诺数在2000 4000 之间流体的流动型态为 的过渡区域。51. 某混合气体在标准状况下有V m3,其中溶质A为nA mol,其余为惰性组分B,则组分A的摩尔分数为 , 摩尔比（比摩尔分数）为 。52. 为强化传热，人们设计了管外加翅片的换热器。它适用于管内 ，而管外 的情况。54精馏操作的原理 。实现精馏操作的必要条件是 和 。55气液两相成平衡状态时，气液两相温度 ，液相组成 气相组成。56用相对挥发度表示的气液平衡方程可写为 。根据的大小，可用来 ，若=1，则表示 。57某两组分物系，相对挥发度=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n、n+1 两层理论板（从塔顶往下计），若已知yn=0.4，则yn+1= 。全回流操作通常适用于 或 。 58在总压为101.3kPa、温度为85下，苯和甲苯的饱和蒸气压分别为 、 ，则相对挥发度= ，平衡的液相组成xA= ,气相组成yA= .59.某精馏塔的精馏段操作