化工原理习题汇总2.doc

1、外径为120mm得蒸汽管道，其外包扎一层厚度为400mm得保温层，保温层材料得导热系数为0、6W/(m•K)。若蒸汽管道得外表面面180℃，保温层得外表面温度为40℃，试求每米管长得热损失及保温层中得温度分布关系式。
2、在温度25℃得环境中横穿一外径为100mm得蒸汽管道，管道外包有两层保温材料，内层厚40mm，导热系数为0、05W/(m•k)；外层厚30mm，导热系数为0、1W/(m•k)。管道与环境间对流传热系数为6W/(m2•k)，与环境接触表面得温度为60℃。试求：管道单位长度散热量及保温层单位长度总热阻。
3、在间壁式换热器中，要求用初温为25℃得原油来冷却重油，使重油从170℃冷却至100℃。重油与原油得流量分别为1、2×104kg/h与1、5×104kg/h。重油与原油得比定压热容各为2、18 kJ/(kg•K)与1、93 kJ/(kg•K)，试求重油与原油采用逆流与并流时换热器得传热面积各为多少？已知两种情况下得总换热系数均为100W/(m2•k)。顱髖竊彦鈹損鯧。
4、有一列管式换热器，管束由管径Φ25mm×2mm得不锈钢管组成，管长2、5m。用饱与水蒸气在壳程加热管程空气，已知水蒸气得对流传热系数为10kW/(m2•k)，空气得普朗特数Pr为0、7，雷诺数Re为2×104，空气得导热系数为0、03W(m•k)。管壁及两侧污垢热阻可忽略，热损失也可忽略。试求：（1）空气在管内得对流传热系数；（2）换热器得总传热系数（以管外表面积为基准）。誅擬絛盜峄譾间。
5、在101、3kPa、20℃下用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中得硫化氢。已知混合气进塔组成为0、055（摩尔分数，下同），尾气出塔组成为0、001。操作条件下系统得平衡关系为p*=4、89×104xkPa，操作时吸收剂用量为最小用量得1、65倍。试计算吸收率与吸收液组成。釕国鹼慑三嘰钥。
6、在一填料塔层高度为8m得吸收塔中，用纯溶剂吸收某混合气体中得溶剂组分。已知进塔混合气体得流量为400kmol/h，溶质得含量为0、06（摩尔分数），溶质得回收率为95%，操作条件下得气液平衡关系为Y=2、2X，溶剂用量为最小用量得1、5倍。试计算气相总传质单元高度。廢画档币裥怅輜。
7、在101、3kPa、20℃下用清水在填料塔内逆流吸收空气中得二氧化硫气体。已知混合气体得流量为0、025kmol/(m2•s)，二氧化硫得组成为0、032（体积分数）。操作条件下气液平衡关系为Y=34、6X，气相总体积吸收系数为1、98kmol/(m3•h•kPa)，操作时吸收剂用量为最小用量得1、55倍，要求二氧化硫得回收率为98、2%。试求填料层高度。閡鉻詣锵殒熒痉。
8、已知某低组成气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，气模吸收系数为3、15×10-7kmol/(m2•s•kPa)，夜魔吸收系数为5、86×10-5m/s，溶解度系数为1、45kmol/(m3•kPa)。试求气膜阻力、液膜阻力与气相总阻力，并分析该吸收过程得控制因素。镦鲱憫瓊钔婦稈。
9、在常压下对A、B两组分理想溶液进行单级分离操作。已知原料处理量为80kmol，其组成为0、7（轻组分摩尔分数，下同），要求馏出液组成为0、8，试比较平衡蒸馏与简单蒸馏两种操作方式馏出液得量（物系得平均相对挥发度可取2、46）。据垲茕鲋鉸营攒。
10、在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液，物系得平均相对挥发度为2、0，馏出液组成为0、94（摩尔分数，下同），釜残液组成为0、04，釜残液流量为150kmol/h。回流比为最小回流比得1、2倍，且已知进料方程为y=6x-1、5。试求精馏段操作线方程。閆戲鈷綞歡鲷樁。