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1、吸收习题一、 分析与判断1在密闭容器内存在某种低浓度水溶液，容器内压强为，溶液温度为t，溶质含量为，试问：1）若将N2压入容器，则E H m ；2）若溶液温度t下降，则E H m ；3）注入溶质A，则E H m ；答：1）不变，不变，变小，不变当密闭容器内压入N2时，相当于容器内的总压增加，总压变化时，对均无影响，故E、H不变，溶质的含量也不变，平衡分压不变，然而，总压p增加，故m变小。2）变小，变大，变小，变小若溶液的温度下降，则平衡分压变小，E、H均受温度的影响，E变小，H变大，变小。3）不变，不变，不变，变大注入溶质A时，体系的温度压强均不变，此时物系的E、H、m均不变，而注入A后，溶液
2、中溶解的溶质含量变大，故变大。2、某吸收过程，已知气相传质系数与液相传质系数的关系是，则此时气相传质推动力 ，液相传质推动力。（大于、等于，小于，不确定）答：不确定。题中未给出平衡关系，两个传质系数相差又不大，所以无法判断是气膜控制过程还是液膜控制过程。3、低浓度逆流吸收塔设计中，若气体流量、进出口组成及液体进口组成一定，减小吸收剂用量，传质推动力将 ，设备费用将 （增大、减小，不变）答：减小，增大减小吸收剂的用量，则吸收过程的推动力降低，即传质推动力减小，达到原来的分离要求所需的填料层的高度增加，所以设备的费用将增大。4、某逆流吸收塔操作时，因某种原因致使吸收剂入塔量减少，以至操作时液气比小
3、于原定的最小液气比，则将发生什么情况： 。答：气体出塔含量增大，达不到设计要求，液体出塔含量也增大。吸收剂入塔量减小，吸收的推动力下降，由于原定的最小液气比对应着原分离要求，虽然操作的液气比小于原定的最小液气比，操作仍然是吸收操作，只是此时对应的分离要求发生了变化，由于液气比下降，所以操作无法达到原来的设计要求，气体出塔的含量将增大；而又由于操作的温度、压强不变，所以吸收的平衡关系不变，入塔的气体组成不变，故液气比越低，对应的出塔的液体组成越接近平衡组成，故液体出塔含量也增大。5、低浓度逆流吸收操作中，原工况操作线如附图所示，现其他条件不变而吸收剂用量L增加，试判断下列参数变化情况并绘出新工况
4、的操作线：出塔液体 ，出塔气体 ，回收率 （增大、减小，不变，不确定） 题5附图 题6附图答：减小，减小，增大，吸收剂用量L增加，则增大，增大，减小；填料层高度不变，减小，增大，减小，根据传质单元数关联图，增大，而、均不变，故减小，回收率增大；L增大，操作线的斜率变大，而 、均不变，故操作线上端与平衡线的距离变大，出塔液体的组成减小。出塔液体减小，塔底的推动力变大，出塔气体减小，塔顶的推动力变小，故的变化不确定。新工况的操作线如图所示 第5题答案图 第6题答案6、低浓度逆流吸收操作中，原工况操作线如附图所示，现其他条件不变而吸收剂入塔含量升高，试绘出新工况的操作线。答：因为其他条件不变，变高，
5、则变大，塔顶的推动力变小，故新工况下的操作线必然下移，且与原工况的操作线的斜率相等。新工况的操作线如图所示。7、吸收操作中，原工况下气体进塔量为V，进出塔的含量分别为、。由于某种原因，吸收剂入塔浓度升高，采用增加吸收剂用量L的方法后，使、保持不变。则与原工况相比，被吸收溶质总量 ，平均推动力 （增大，减小，不变，不确定）。答：不变，减小吸收过程中被吸收的溶质量为：，由于改变前后的、均不变，故被吸收的溶质量不变； ，吸收剂用量L增加，则增大，增大，减小；填料层高度不变，减小，增大，、不变，增大，故减小。8、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂温度降低其他条件不变时，试判断下列参数变化情况并绘出操作线：
6、相平衡常数 ， ，推动力 ，回收率 ，出塔 ，出塔 （增大，减小，不变，不确定）。 第8题图 第10题图答：减小，增大，不确定，增大，减小，增大吸收剂温度降低，则相平衡常数减小，m减小，则增大，减小；填料层高度不变，减小，增大，S不变，根据传质单元数关联图，增大，、不变，所以减小，回收率增大，减小，操作线的斜率不变，、不变，操作线平行下移，与的交点右移，增大，增大，增大，故的变化趋势不能确定。变化后的操作线如图。9、低浓度逆流吸收操作中，当气体进口含量下降，其他条件不变时，则气体出口含量 ，液体出口含量 ，被吸收溶质总量 ，回收率 ，推动力 ， （增大，减小，不变，不确定）答：减小，减小，减小
7、，不变，减小，不变其他条件不变，则不变，根据传质单元数关联图，不变， 不变，下降， 第9题答案图 第10题答案图所以，气体出口含量也减小，吸收操作线的斜率不变，所以吸收操作线平行下移，所以吸收的平均推动力减小，回收率减小，也不变，推动力减小，不变，所以，液体出口含量减小，因为吸收率下降，被吸收的溶质总量减小。13、对解吸因数的系统进行逆流吸收，当塔高为无穷大时，塔顶气相出口含量 ，塔顶气相入口含量 ；若系统压力增加为原来的4倍，其他条件不变，则此时 ， （大于，等于，小于，不确定）。答：等于，大于，大于，等于同上图14、在吸收、解吸联合操作中，维持吸收塔L、V、y1，解吸气入塔含量和两塔操作温
8、度、压力均不变，现减少解吸气用量，与原工况相比，新工况下离开解吸塔的液体含量 ，离开吸收塔的气体含量 ，离开吸收塔的液体含量 ，吸收塔平均推动力 ，吸收塔的回收率 （增大，减小，不变，不确定）。答：增大，增大，增大，减小，减小解吸气的用量减少，解吸的推动力减小，故离开解吸塔的液体含量增大，解吸的操作线的斜率变小，在y1不变的条件下，线的位置上移，故出塔的气体含量增大，其他条件不变，x2增大，则吸收塔的平均推动力减小，回收率减小，NOL不变，A不变，故不变，增大，故也增大。第三章 传热习题一、 填空题1三层圆筒壁热传导过程中，最外层的导热系数小于第二层的导热系数，两层厚度相同。在其他条件不变时，
9、若将第二层和第三层的材料互换，则导热量变（ ），第二层与第三层的界面温度变（ ）。答：变小，变小。2在垂直冷凝器中，蒸汽在管内冷凝，若降低冷却水的温度，冷却水的流量不变，则冷凝传热系数（ ），冷凝传热量（ ）。答：减小，增加。冷凝传热系数与温差的-1/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热系数减小；冷凝传热量与温差的3/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热量增加。3在管壳式换热器中，热流体与冷流体进行换热，若将壳程由单程该为双程，则传热温度差（ ）。答：下降4在高温炉外设置隔热档板，挡板材料的黑度越低，则热损失越（ ）。答：越小5黑体的表面温度提高一倍，则黑体的辐射能力提高（ ）倍。答：156沸腾传
10、热设备壁面越粗糙，汽化核心越（ ），沸腾传热系数越（ ）。答：多，大7苯在内径为20mm的圆形直管中作湍流流动，对流传热系数为1270W/（m2）。如果流量和物性不变，改用内径为30mm的圆管，其对流传热系数变为（ ）W/（m2）。答：612 =0.023 =0.023 = =0.482 =0.482=0.4821270=612W/()8.某液体在一直管内（忽略进口段的影响）稳定强制湍流流动，该管内径为20mm，测得其对流传热系数为a，现将管内径改为27mm，并忽略出口温度变化对物性所产生的影响。若液体的流速保持不变，管内对流传热系数为原传热系数的0.9417倍；若液体的质量流量保持不变，管内
11、对流传热系数为原传热系数的0.5826倍；知： 求： 解：(1) 由 ，得 (2) 由 ，得 ，所以 9.在一内钢管为f18010mm的套管换热器中，将流量为 3500kg/h 的某液态烃从100C冷却到60C，其平均比热为2380J/(kgK)。环隙逆流走冷却水，其进出口温度分别为40C和50C，平均比热为4174 J/(kgK)。内管内外侧对流传热系数分别为2000W/(m2K)和3000W/(m2K)，钢的导热系数可取为45 W/(mK)。假定热损失和污垢热阻可以忽略。试求：冷却水用量7982kg/h；基于内管外侧面积的总传热系数；对数平均温差32.75；内管外侧传热面积3.1975m2
12、。解：(1) 由 得 (2) 所以 (3) (4)由 得 二、选择题1某一套管换热器，由管间的饱和蒸汽加热管内的空气，设饱和蒸汽温度为100，空气进口温度为20，出口温度为80，则此套管换热器内壁温度应是（ ）。A 接近空气平均温度 B 接近饱和蒸汽和空气的平均温度C 接近饱和蒸汽温度答：C2测定套管换热器传热管内对流传热系数i，冷流体走传热管内，热流体走套管环隙，冷热流体均无相变。冷流体的流量及进、出口温度均可测量。且测量的精确度基本上相同。用公式i =Q/siti求i时，式中的Q用下面（ ）公式计算。A Q=WcCp,c(t2-t1) B Q=WhCp,h(T1-T2) C Q=WcCp,c(t2-t1) 和Q=WhCp,h(T1-T2)均可以。答：A3在卧式列管换热器中，用常压饱和蒸汽对空气进行加热。（冷凝液在饱和温度下排出），饱和蒸汽应走（ ）A 壳程 B 管程 C 壳程和管程都可以两流体在换热器中必须（ ）流动。A 逆流 B 并流 C 逆流和并流都可以答：A，C4传热过程中当两侧流体的对流传热系数 都较大时，影响传热过程的将是（ ）。A 管壁热阻 B 污垢热阻 C 管内对流传热热阻D 管外对流传热热阻答：B5下述措施中对提高换热器壳程对流传热系数有效的是（ ）。A 设置折流板；
