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1、0069 化工基础 一、 (流体流动与输送)如图所示,密度为 850 kg/m3的料液从高位槽送入塔中,高位槽内的液面维 持恒定。塔内表压强为 9.81103 Pa,进料量为 5 m3/h。连接管直径为 382.5 mm,料液在连接 管内流动时的能量损失为 30J/kg(不包括出口的能量损失)。求:高位槽内的液面应比塔的进料口 高出多少?二、 (流体流动与输送)质量浓度为 16200kg/h 的 25%氯化钠(NaCl)水溶液在 503mm 的钢管中 流过。已知水溶液的密度为 1186kg/m3,粘度为 2.310-3Pas。求(1)判断该水溶液的流动类型。(2)计算在滞流时的最大流速。滞ma
2、xu三、 (传热)某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成,两层的厚度均为 100mm,其导热系数分别为 0.9W/(m)及 0.7W/(m) 。待操作稳定后,测得炉膛的内表面温度为 700,外表面温度为 130。为了减少燃烧炉的热损失,在普通砖外表面增加一层厚度为 40mm、导热系数为0.06W/(m)的保温材料。操作稳定后,又测得炉内表面温度为 740,外表面温度为 90。设两层砖的导热系数不变,试计算加保温层后炉壁的热损失比原来的减少百分之几?四、 (传热)有一碳钢制造的套管换热器,内管直径为89mm3.5mm,流量为 2000kg/h 的苯在内 管中从 80冷却到 50。冷却水在环隙
3、从 15升到 35。苯的对流传热系数h=230W/(m2K) , 水的对流传热系数c=290W/(m2K) 。忽略污垢热阻。试求:1)冷却水消耗量;2)并流和逆流操 作时所需传热面积。题中碳钢的导热系数为 =45W/(mK) 。五、 (精馏)在某两组分连续精馏塔中,已知原料液流量为 788kmol/h,泡点进料;馏出液组成为 0.95(易挥发组分摩尔分数,下同) ,釜残液组成为 0.03;回流比 R 为 3,塔顶回流液量为 540kmol/h。 求:(1)精馏段操作线方程;(2)提馏段操作线方程及提馏段回流液量 L六、(化学反应器)已二酸与已二醇的缩聚反应生产醇酸树脂。该反应以硫酸作催化剂,已
4、二酸与已二醇以等摩尔比,反应在 70进行,已二酸转化速率方程为:(-rA)=kCA2.式中:(-rA)-以已二酸计算的反应速率,kmol/m3h; k-反应速率常数,m3/kmol.h;CA-已二酸瞬时浓度,kmol/m3。70时 k=0.118m3/kmol.h,已二酸起始浓度 CA0=4kmol/m3。若每天处理 2400kg 的已二酸,要求已二酸的转化率达 90%,试计算:1、BSTR 的 V及 VR。每批辅助操作时间为 1 小时,装料系数为 0.75。2、PFR 的 VR3、CSTR 的 VR一、解:二、解:(1)Re=du/ A=0.7850.0440.044=0.00152m2 U=qm/A=16200/360011860.00152=2.5m/s Re=du/ =11860.44 2.5/0.0023=567214000, 所以为湍流。 (2)滞 max u= Re/d=20000.0023/1186/0.044=0.088m/s.三、4、解:(1)(2)