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1、编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页 共1页吸收习题一、 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
2、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
3、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
4、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
5、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,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
6、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: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
7、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,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
8、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
9、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,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( )。
10、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
11、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
12、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。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