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2018年重庆大学化学化工学院858化工原理一(含化工原理实验)考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 试述传热和传质的区别和联系。

【答案】传热又称热传递,由于温度差引起的热量的转移;传质:物质内溶质存在浓度差而促使溶质向低浓度段转移的过程。两种方式一般是同时存在于某一体系内。

2. 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高,若气体质量及含尘情况不变,降尘室出口气体的含尘量将有何变化?原因何在?

【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高,降尘室出口气体的含尘量增加。因为: (1)黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加;

(2)密度减小、气体质量不变则体积流量増加,停留时间减少。

3. 风筝开始放飞时应该顺着风向跑还是逆着风向跑?为什么?

【答案】风筝开始放飞时应该逆着风向跑,原因是动能和静压能转化为位能(势能)。

二、计算题

4. 在一填料塔中用清水逆流吸收混合气体中的丙酮。原工况下,进塔气体中含丙酮,操作液气比为最小液气比的1.5倍,丙酮回收率为分数,下同)进塔气量提高

律,气相总体积传质系数

与气体体

(摩尔

现将气体入塔浓度降为

吸收剂用量、温度等操作条件均不变。已知操作条件下平衡关系满足亨利定

积流量V 的0.8次方成正比。试求: (1)新工况下丙酮回收率;

(2)若仍然将回收率维持在99%, 则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍? 【答案】已知

(1)

所以

所以

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即新工况下丙酮的回收率为

所以

所以

5. 有一台列管式换热器,内有

钢管44根,管长为1.5m ,单管程。管程中的冷

(2)

却水将壳程中100°C 的蒸汽冷凝,蒸汽冷凝侧热阻、管壁及两侧污垢热阻忽略不计,不计热损失。冬季时冷却水进口温度为15°C ,出口温度为37°C 。已知冷却水的比热容黏度

导热系数

, 蒸汽冷凝潜热

设以上物件不随温度变化)。试求:(1)冬季时冷却水用量及蒸汽冷凝量各为多少(kg/h)? (2)夏季时冷却水进口温度为29°

C ,

若冷却水用量与冬季相同,

则夏季冷却水出口温度为多少?蒸汽冷凝量将变为多少?

【答案】

(1)设管内为完全湍流,

,蒸汽冷凝热阻、管壁、污垢热阻可忽略,不计热损失,有

因为不计热损失,所以

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所以

所以冷却水用量

蒸汽冷凝量

2

解得:蒸汽冷凝量

6. 冬季时一定流量的冷却水进入换热器的温度为10°C ,离开换热器时的温度为70°C ,可将油

从12CTC

冷却至60°C 。已知油侧的对流给热系数为

水侧的对流给热系数为

冷、热流体呈逆流流动

,其中冷却水走管程。夏季时冷却水的进口温度升至

30°

C ,热油的流量和进口温度不变,试求冷却水的流量应增加多少。假设流体在换热器内作湍流流动,管壁热阻和污垢热阻可以忽略不计。

【答案】冬季操作时,因两端温差相等,则有

夏季操作时,设所需冷却水流量为

则据题意可得

从而

假设成立。

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