2010年岗位技能大赛《化工原理》考试试题
一、单项选择题
1. 化工原理中的“三传”是指（ D ）
A. 动能传递、势能传递、化学能传递 B. 动能传递、内能传递、物质传递 C. 动量传递、能量传递、热量传递 D. 动量传递、热量传递、质量传递 2. 随着温度的升高，下列关于流体粘度说法正确的是（ C ） A．气体、液体黏度均减小 B．气体、液体黏度均增大 C．气体黏度增大，液体黏度减小 D．气体黏度减小，液体黏度增大
3. 对于厂区循环水管线的铺设应尽可能属于（ A A．总管线阻力可略，支管线阻力为主 B．总管线阻力为主，支管线阻力可以忽略 C．总管线阻力与支管线阻力势均力敌 D．以上说法都不对
4. 离心泵扬程的意义是（ D ） A．泵实际的升扬高度
B．泵的吸液高度
C．液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高度 D．单位重量液体出泵和进泵的机械能差值 5. 离心泵的效率η与流量Q的关系为（ C ） A．Q增加，η增大
B．Q增加，η减小 C．Q增加，η先增大后减小
D．Q增加，η先减小后增大
6. 离心泵的轴功率N与流量Q的关系为（ A ） A．Q增大，N增大
B．Q增大，N减小
C．Q增大，N先增大后减小
1
）D．Q增大，N先减小后增大
7．对于三层圆筒壁的稳定热传导而言，若Q1、Q2、Q3为从内向外各层的导热量，则他们之间的关系为（ C ） A． Q1 ＜Q2＜Q3 B． Q1＞Q2＞Q3 C． Q1= Q2= Q3 D． 无法确定
8. 湿度表示湿空气中水汽含量的（ B ）。
A、相对值 B、绝对值 C、增加值 D、减少值 9. 空气相对湿度越高，其吸收水汽的能力（ B ）。
A、越高 B、越低 C、无影响 D、无法判断 10.精馏操作是用来分离（ B ）
A．气体混合物 B．液体均相混合物 C．固体混合物 D．互不溶液体混合物 11.吸收的依据是（ A ）
A. 气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异 B. 液体均相混合物中各组分挥发能力的差异 C. 液体均相混合物中各组分结晶能力不同 D. 液体均相混合物中各组分沸点不同 12.吸收操作的作用是分离（ A ）
A. 气体混合物 B. 液体均相混合物 C. 互不相容的液体混合物 D. 气-液混合物
二、填空题 1.
2
三、简答题 1.
四、画图题
五、计算题 1.
六、分析题 填空题
1. 根据流体流动的连续性假定，流体是由________组成的_________介质。 2. 牛顿黏性定律的表达式是_____________________。
3. 牛顿黏性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈_______________流动。 4. 气体的黏度随温度的升高而__________，水的黏度随温度的升高而______________。
5. 根据雷诺数的大小可将流体的流动所处的区域分为____________区、过渡区和_________区。
6. 流体在管内作湍流流动时，从管中心到管壁可以分为_________、_____________、______________三层。
7. 管内流体层流的主要特点是______________,湍流的主要特点是____________。
8. 水在管路中流动时，常用的流速范围为_____________m/s，低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_____m/s。
3
9. 测定流量常用的流量计有______________、________________、________________。
10.流体流动的连续性方程是_____________________________；圆形直管内不可压缩流体流动的连续性方程可表示为_______________________________。
简答题
1. 伯努利方程式的使用前提是什么？ 2. 边界层是怎样形成的？ 答案 选择题
1、D 2、D 3、D 4、C 5、D 6、AB 7、ABCD 8、ADB 9、A 10、C 填空题
1、无数流体质点，连续
2、
3、滞流（层流）流动 4、升高，降低
5、层流（滞流），湍流（紊流） 6、湍流中心，过渡区，湍流内层
7、流体质点始终沿着轴平行流动；除沿轴平行流动外，其质点流动的速度大小、方向均变化（速度的脉动） 8、1~3，8~15
9、孔板流量计，文丘里流量计，转子流量计 10、简答题
4
1、理想流体、稳定流动、密度恒定
2、当流体流经固体壁面时，由于流体具有黏性，在垂直于流体流动方向上便产生了速度梯度。在壁面附近存在着较大速度梯度的流体层，称为流动边界层，简称边界层。
流体输送
选择题：
1. 离心泵扬程的意义是（ ） A．泵实际的升扬高度 B．泵的吸液高度
C．液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高度 D．单位重量液体出泵和进泵的机械能差值
2. 离心泵铭牌上标明的扬程m可以理解为（ ） A．泵在规定转速下可以将20oC的水升扬的高度 B．泵在规定转速、最高效率下将20oC的水升扬的高度 C．泵在规定转速下对20oC的水提供的压头
D．泵在规定转速及最高效率下对20oC的水提供的压力
3. 有关泵的理论压头的论断中正确的是（ ） A．叶片形状与理论压头有关 B．液体密度与理论压头无关
C．在前弯、径向、后弯三种形式叶片中，前弯叶片产生理论压头最高，但能量利用率低；后弯叶片产生理论压头最低，但能量利用率高，因而离心泵多采用后弯叶片
D．离心泵启动时需灌泵是因为同一压头下，泵的吸力，即泵进出口的压差与流体的密度成正比
5
4. 泵在实际工作时，其实际（有效）压头和流量较理论值低，而输入泵的功率较理论值高，造成上述原因为（ ）
A．泵叶轮外缘液体的势能高于中心吸入口，使部分液体由泵体与旋转叶轮之间的缝隙漏回吸入口
B．真实叶轮中叶片数目并非无限多，液体刚进入叶轮内缘要受到叶片的撞击，液体在流动过程中存在沿程阻力
C．高速转动叶片轮盘面与液体间的摩擦及轴承、轴封等处的机械摩擦 D．泵质量不过关，质量好的泵不存在该差别
5. 安装有泵的管路的输液量，即管路的流量调节方法有（ ）
A．在离心泵出口管路上安装调节阀，改变调节阀开度（改变管路阻力系数）从而达到流量调节的目的；对调节幅度不大而经常需要改变流量时采用此法 B通过改变泵的特性曲线，如车削叶轮、改变转速等在不额外增加管路阻力情况下实现流量调节；对调节幅度大，时间又长的季节性流量调节时使用此方法 C通过改变泵的组合方式（并联和联）达到流量调节的目的，此时，无论串联或并联，组合后的泵的总效率与单台泵的效率一样 D泵的组合方式中，并联组合流量总是优于串联组合流量
6. 离心泵的效率η与流量Q的关系为（ ） E． Q增加，η增大 F． Q增加，η减小
G． Q增加，η先增大后减小 H．Q增加，η先减小后增大
7. 离心泵的轴功率N与流量Q的关系为（ ） E．Q增大，N增大 F．Q增大，N减小
G．Q增大，N先增大后减小 H．Q增大，N先减小后增大
6
8. 在某单台泵输液的管路中，并联一台同型号的离心泵，单泵与并联双泵的输液效果为（ ）
A．并联的输液量将是单泵的两倍 B．联输液的扬程将是单泵的两倍 C．并联的能耗将是单泵的两倍
D．无论输液量、扬程或能耗都不会是原泵的两倍
9. 当一台泵的扬程可以满足输液需要，但流量不足时，既可以选用两台离心泵并联操作，也可以将其串联操作，下列讨论中正确的是（ ） 甲：无论串联或并联，流量都比单泵大，所以串、并联方式可以任选 乙：若流量增加管路阻力能耗的增加平缓，宜选并联方式 丙：若流量增加管路阻力能耗增加急剧，宜选用并联方式 A．甲对
10.某管路要求输液量Q=88 m3/h，压头H=18m，今有一下四个型号的离心泵，分别可提供一定的流量Q和压头H，则宜选用（ ） A．Q=88 m3/h， H=28m C． Q=88 m3/h， H=20m
B .Q=90 m3/h， H=28m D .Q=88 m3/h， H=16m
B.乙对
C.丙对
D.甲乙丙均不对
答案：D D ABCD ABC ABC C A D B C
填空题：
1. 离心泵的工作点是____曲线与____曲线的交点。
2. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生____现象. 3. 离心泵叶轮的作用是将原动机____直接传给液体，以增加液体的静压能和动压能。
4. 离心泵样本中标明允许吸上真空高度Hs值，是指压力为____mH2O，温度为____oC时输送清水条件下的实测值。
5. 离心泵常采用____调节流量；往复泵常采用____调节流量。
7
6. 当离心泵叶轮入口处压强等于被输送流体在该温度下的饱和蒸汽压时，会产生____现象。
7. 离心泵中直接对液体做功的部件是____。
8. 离心泵在启动前必须充满液体，这是为了防止____现象。
9. 漩涡泵一般适于输送流量小，压头高，粘度____的液体，效率一般不超过40%（填大、小）
10.齿轮泵适宜于输送粘度____的液体（填大、小）。
答案：1、泵的特性；管道特性2、汽蚀3、机械能4、10 20 5、出口阀；旁路6、汽蚀7、叶轮8、气缚9、小10、大 简答题：
1. 请简述离心泵的主要性能参数的意义。
流量Q：以体积流量表示的送液能力，其大小主要取决于泵的结构形式、尺寸、转速，以及液体粘度。
扬程H:离心泵对单位重量液体提供的有效机械能量，也就是液体从泵实际获
得的净机械能量。其大小取决于泵的结构形式、尺寸。转速及流量，及液体粘度。
泵的有效功Ne：是指单位时间内液体经离心泵所获得的实际机械能量，也就
是离心泵对液体所作的净功率。
泵的轴功率N：是指单位时间内通过泵轴传入泵的机械能量，用来提供泵的
有效功率并克服单位时间在泵内发生的各种机械能量损失。
泵的效率η：有效功与轴功率的比值η=Ne/N，反应了离心泵运转时机械能
量损失的相对大小。其大小与泵的构造、大小、制造精度及被送液体的性质、流量均有关。
2. 简述离心泵的设计点和工作点的定义。
设计点：离心泵效率η随流量Q增大而先升后降，出现一个峰值，离心泵效率最大的点就是泵的设计点，在该点下运行时最为经济。
工作点：离心泵的特性曲线与管路特性曲线在同一坐标图中的交点。表示此
点下泵能满足像该管路输送液体的能力。
8
传热与换热器
选择题：
1．下列关于传热与温度的讨论中正确的是： A． 绝热物系温度不发生变化 B． 恒温物体与外界无热能交换 C． 温度变化物体的焓值一定改变
D． 物体的焓值改变，其温度一定发生变化 2．下列关于温度梯度的说法错误的是： A． 温度梯度决定于温度场中的温度分布 B． 温度场中存在温度梯度就一定存在热量的传递 C． 热量传递会引起温度梯度的变化 D． 热量是沿温度梯度的方向传递的 3．气体的导热系数随温度的变化趋势是： A． T升高，λ增大 B． T升高，λ减小
C． T升高，λ可能增大或减小 D． T变化，λ不变
4．双层平壁稳定热传导，壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1和λ2，其对应的温度差为△t1和△t2，若△t1＞△t2，则λ1和λ2的关系为： A．λ1＜λ2 B．λ1＞λ
2
C．λ1=λ2 D．无法确定
5．对于三层圆筒壁的稳定热传导而言，若Q1、Q2、Q3为从内向外各层的导热量，则他们之间的关系为： A． Q1 ＜Q2＜Q3 B． Q1＞Q2＞Q3 C． Q1= Q2= Q3
9
D． 无法确定
6．下列准数中反映的物体物性对对流传热影响的是： A．Nu B．Re C．Pr D．Gr
7．下列准数中反映自然对流对流传热影响的是： A．Nu B．Re C．Pr D．Gr
8．下列准数中反映流动状态和湍流程度对流传热影响的是： A．Nu B．Re C．Pr D．Gr
9．对由外管直径d1，内管直径d2组成的套管而言，其传热当量直径为： A．（d12-d22）/ d2 B．（d12-d22）/ d1 C．（d12-d22）/ 2 D．（d1+ d2）/2
10．工业生产中，沸腾传热操作应设法保持在： A．自然对流区 B．泡核沸腾区 C．膜状沸腾 D．过渡区
答案：CDCAC CDBAB
填空题：
1．间壁式换热器的传热过程是 、 、 。 2．常见的蒸汽冷凝方式为 和 。
3．列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走 程。 4．多程列管式换热器的壳程忠常装有一定数目与管束垂直的折流挡板，其目的是 。
5．蒸发过程的实质是 。
6．写出两种带热补偿的列管式换热器名称： 、 。 7．饱和蒸汽冷凝时，传热膜系数突然下降，可能原因为 。
10
8．列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，则传热管的壁温接近 ，总传热系数K的值接近 。
9．套管式换热器的总传热速率方程的表达式为 。
10．对于某些热敏性物料的加热，为避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体采用 操作。
答案：1、对流 传导 对流 2、膜状冷凝 滴状冷凝3、管4、提高对流传热系数 5、热量传递6、U型管式 浮头式 带补偿圈（膨胀节）式7、蒸汽中的不凝气在壁附近形成一层气膜，传热阻力加大，膜系数急剧下降8、蒸汽侧温度 空气传热膜系数9、Q=KA△tm10、并流 计算题：
1．在一传热面积为25m2的单程管壳式换热器中，用水冷却某种有机物。冷却水的流量为28000kg/h，其温度由25℃升至38℃，平均比热容为4.17 kJ/(kg·℃)。有机物的温度由110℃降至65℃，平均比热容为1.72 kJ/(kg·℃)。两流体在换热器中呈逆流流动。设换热器的热损失可忽略，试核算该换热器的总传热系数。
2．在逆流操作的套管换热器中，用15℃的冷水冷却某溶液，已知溶液的流量为1800Kg/h，平均比热为4.18KJ/（Kg*℃），其进口温度为80℃，出口温度为50℃，冷却水出口温度为35℃，该换热器尺寸为外管Ф108mm×4mm，内管Ф57×4.5mm，长6mm，试计算基于内表面积的总传热系数。
固体干燥
一、选择题
1、常用的去湿法包括（ABC）。
A、机械去湿法 B、吸附去湿法 C、供热干燥 D、化学去湿法 2、下列判断中正确的是（ABCDE）
A、干燥是用加热的方法使水分或其他湿分气化，借此来除去固体物料中湿
分的操作
B、干燥过程按操作压强可分为常压干燥和真空干燥 C、干燥过程按操作方式可分为连续操作和间歇操作
D、干燥过程按传热方式可分为传导干燥、对流十燥、辐射干燥等
11
E、干燥过程是传热和传质同时进行的过程，干燥速率由传热速率及传质速
率共同控制
3、下面有关对流干燥论断中正确的是（ABCD）
A、对流干燥足用热空气或其他高温气体为介质，使之掠过物料表面，介质
向物料供热并带走气化的湿分的过程：
B、对流干燥是一热、质反向传递的过程 C、对流干燥过程可以是连续的，也可以是间歇的
D、对流干燥操作的经济性主耍取决于能耗和热的利用率；废气带走的热、
设备的热损失及固体物料的温升是影响热利用率的主要因素
4、湿度表示湿空气中水汽含量的（B）。
A、相对值 B、绝对值 C、增加值 D、减少值 5、空气相对湿度越高，其吸收水汽的能力（B）。 A、越高 B、越低 C、无影响 D、无法判断
6、已知空气、甲苯混合物α/kH=1.8CH，试问：对一定的t和H，其绝热饱和温度tas和湿球温度tw之间的关系为（B）
A、tas＞tw B、tas＜tw C、tas＝tw
7、湿空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点为td，当空气的相对湿度为100%时，则t、tw、td三者的关系为（A）
A、t＝tw＝td B、t＞tw＞td C、td ＞tw＞t D、t＞tw＝td
8、空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点为td，当空气的相对湿度为80%时，则t、tw、td三者的关系为（B）
A、t＝tw＝td B、t＞tw＞td C、td ＞tw＞t D、t＞tw＝td 9、湿空气通过换热器预热的过程为（B）
A、等容过程 B、等湿度过程 C、等焓过程
D、等相对湿度过程。
10、其他干燥工艺条件不变，仅改变湿物料的粉碎程度，可知（D） ， 甲：物料越细碎，其平衡水分与结合水分都越小，干燥过程的推动力将越大，
12
所需干燥的时间将越短：
乙：物料越细碎，干燥过程的临界湿含量越低，多数水分将在表面汽化阶段
被除去，所以干燥的时间将越短。 A、甲对 B、乙对
C、甲，乙都对 D、尚不能得到甲，乙判断
二、填空题
1、在干燥过程中，采用湿空气为干燥介质时，要求湿空气的相对湿度越_小__越好
2、饱和空气在恒压下冷却，温度t1降至t2，其相对湿度Φ_不变___，绝对湿度H__减小____，露点td___减小_____,湿球温度tw _减小___（增加，减小，不变，不定）。，
3、常压下对湿度H一定的湿空气，当气体温度t升高时，其露点td将_不变___；而当总压p增大时，td将__升高____：
4、物料中水分与空气达到平衡时，物料表面所产生的水蒸气分压与空气中水蒸气分压__相等_____
5、非吸水性物料，如黄沙、瓷土等平衡水分接近于__0__
6、恒定干燥条件下，恒速干燥阶段属于_表面汽化___控制阶段；降速干燥阶段属于_内部扩散______控制阶段。
7、(1)恒定干燥条件是指_温度、湿度、速度___以及_物料接触状况___都不变。， (2)在实际的干燥操作中，常常用__干湿球温度计_________来测量空气的温度。
8、空气相对湿度越高，其吸收水汽的能力____越低______。（越高，越低） 9、已知物料的临界含水量为0.2kg水／kg绝干物料，空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点为td，现将该物料自初始含水量X1=0.45kg水／kg绝干物料干燥至X2=0.lkg水／kg绝干物料，则干燥物料表面温度tm与湿球温度tw、干球温度t之间的关系为_________A_________。 Atm＞tw Btm＝t Ctm＝td Dtm＝tw
13
10、下列三种空气用来作为干燥介质，问用哪一种空气的干燥速度较大？ A t=60℃，H =0.01 kg水／kg干空气； B t=70℃，H=0.036 kg水／kg干空气； C t=80℃，H=0.045 kg水／kg干空气。， 三者干燥速度的顺序为__C＞A＞B____________。
三、计算题
1、某板状物的干燥速率与所含水分成比例，其关系可用下式表示：-d X/dt = KX，设在某一干燥条件下，此物料在30min后，自初重66kg减至50kg，如欲将此物料在同一条件下，自原含水量干燥至原来含水量的50%的水分所需时间为多少min。已知此物料的绝对干物料质量为45kg。
2、在一连续干燥器中，处理湿物料500kg/h，物料经干燥后含水量由8%降至2%（均为湿基），温度为20℃，湿度为0.009kg水／kg绝干空气的新鲜空气经加热器预热后进入干燥器，离开干燥器时空气的湿度为0.022kg／kg绝干空气，则：(l)水分蒸发量为多少（kg／h）； (2)新鲜空气消耗量为多少（ kg／h）
精馏
填空
1．精馏操作的目的是________________________________,某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是_________________________。
2．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。
3．常压板式塔进行精馏操作，通常塔板上气液两相的接触状态包括鼓泡接触状态、 和喷射接触状态。 4．清晰分割中， 组分不在塔底出现。
5．恒沸精馏的原理是在原溶液中加入第三组分，使其与原溶液中的某组分形成 ，从而使原溶液易于分离。
14
6．板式塔操作的液泛可以有两种情况，即 和 。
7．当进料热状态q=1时，xF与xq之间的关系是 8．若已知某精馏过程的回流比R和塔顶产品的质量xD，则精馏段操作线方程为 。
9．某精馏操作时，原料液流量F，组成xF，进料热状态参数q及精馏段上升蒸汽量V均保持不变，若回流比增加，则此时镏出液组成xD增加，釜液组成xw减小，镏出液流量D ，精馏段液气比L/V 。
10. 某二元混合物，进料量为100kmol/h，进料组成xF=0.6，要求塔顶得到组成xD不小于0.9的产品，则塔顶馏出液的最大流量为 kmol/h 。 ．
答案：1. 物质分离 有一定的相对挥发度和.部分的汽化冷凝 2. 恒定回流比,恒定产品组成 3. 泡沫 4. 轻非关键组分 5. 共沸物 6. 降液管液泛 液沫夹带液泛 7. xF=xq 8.y 选择
1．精馏操作的作用是分离
A)气体混合物 B）液体均相混合物 C）固体混合物 D）互不溶液体混合物 2．在精馏操作中，由于工艺条件变化，进料状态由液相变为气相，提馏段操作线斜率 。
A).减小 B).增大，C).不变，D).变化不确定
3．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成xD将 ，塔底采出液是易挥发组成的摩尔组成xW将 。
A)减小，B)增大，C)不变，D)变化不确定
15
n?1?RxD 9. 减少，增加 10. 66.7 ?xR?1nR?14．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的 。 A)泡点温度，B)露点温度，C)泡点和露点温度之间
5.板式塔 ___________ 操作。 A) 只能用于精馏操作 B) 只能用于吸收操作 C) 不能用于精馏和吸收操作 D) 能用于精馏和吸收操作
6. 简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐 ，釜液温度逐渐 。
A）增大、B)减小、C)不变、D)不确定 7．精馏过程中的操作线为直线，主要基于（ ） Ａ) 塔顶泡点回流 Ｂ) 恒摩尔流假定 Ｃ) 理想物系 Ｄ) 理论板假定
8．若仅仅加大精馏塔的回流量，会引起
A）塔顶产品易挥发组分浓度提高 B）塔底产品难挥发组分浓度提高 C）塔顶产品的产量提高 D）塔顶易挥发组分的回收率提高 9．若仅仅加大精馏塔再沸器的加热蒸汽量，会引起 A）塔顶产品易挥发组分浓度提高 B）塔底产品难挥发组分浓度提高 C）塔顶产品的产量提高 D）塔顶易挥发组分的回收率提高
10．已知蒸馏塔顶第一层理论板上的液相泡点温度为t1，与之平衡的气相露点温度为t2，而该塔低某理论板上的液相泡点温度为t3，与之平衡的气相露点温度为t4，则这四个温度的大小顺序是（ ）
A t1>t2>t3>t4 B t1 答案：1B 2B 3.A B 4C 5D 6 B A 7B 8A 9B 10D 简答 16 1．、操作中的精馏塔，若进料组成XF 上升至XF’ ，在同一回流比R下，馏出液组成XD 和釜液组成XW 将如何变化？欲保持XW 不变，可采用何种措施？ 答: 进料组成上升时,提馏段操作线将向对角线方向靠近,完成同样分离任务需板数应减小, XD 将增大, XW 变化趋势取决于XF及XD的变化大小及D/F是否变化。 2. 颗粒的沉降和流态化 一、选择题 1、对精致流体中颗粒的自由沉降而言，在沉降过程中颗粒所受到的力没有（） A、场力（重力或离心力） B、浮力 C、曵力（阻力） D、牛顿力 17 2、立方体粒子A、正面体粒子B、液滴C，三者的密度与体积相同，在同一种气体中自由沉降，若最终沉降速度分别用μA、μB、μC表示，则它们之间的相对大小顺序为（） A、μA>μB>μC B、μB>μC>μA C、μC>μA>μB D、μA=μB=μC 3、提高旋风除尘器效率的措施有（） A、采用细长型旋风除尘器 B、采用粗短型旋风除尘器 C、采用较大的进口气速 D、是旋风分离器在低气体负荷下操作 4、有关颗粒沉降速度的论断中正确的是（） A、对于小颗粒而言，由于沉降的加速度很短，故可忽略其加速阶段，而近似认为颗粒始终以沉降速度（终端速度）μi下降。 B、固体颗粒在以一定速度μ向上流动的流体中的绝对速度μp不等于流体速度与颗粒沉降速度之差，即μp≠μ-μt。 C、对于转子流量计中的转子而言，可认为是流体速度与转子沉降速度相等，从面转子静止地悬浮于流体之中。 D、对于确定的流-固系统，物性μ、ρ和ρp都是定值，故颗粒的沉降速度只与粒径有关，即沉降速度和颗粒直径之间存在着一一对应的关系。 5、A、B粒子的直径比为dA/dB=2。密度分别为水的2倍及4倍，现将这两种粒子的混合物，置于垂直向上的水流中，欲借水流将它们分离，水相对粒子的最低分离速度应根据（）计算。 A、取A粒子数据 B、取B粒子数据 C、可任取A、B粒子数据 D、尚无法确定 ６、工业上对大量悬浮液的分离常采用连续式沉降器或增稠器，下面有关增稠器论断中正确的是（） 18 A、悬浮液中颗粒在增稠器中的沉降大致可分为两个阶段：在加料口以下一段距离内固体颗粒浓度很低，颗粒在其中大致为自由沉降；在增稠器下部颗粒浓度逐渐增大，颗粒做干扰沉降，沉降速度很慢。 B、增稠器具有澄清液体和增稠悬浮液的双重功能。 C、增稠器中固体颗粒在重力作用下沉降而与液体分离。 D、大的增稠器的直径可达10m~100m，深2.5m~4m，常用于大流量，低浓度悬浮液的处理，如污水处理等。 7、利用重力沉降可将悬浮液中不同粒度的颗粒进行粗略的分级，或将两种不同密度的物质进行分类。图4-2为分级器的示意图。若第一级、第二级和第三级所对应的被100%除下的最小颗粒直径分别为d1、d2、d3。则它们之间关系应为（） A、d1>d2>d3 C、d1=d2=d3 8、造成旋风分离器分离效率下降的主要原因有（） A、锥底集尘斗密封不良，旋风分离时锥底造成的显著的负压导致少量空气窜入器内。 B、锥底部螺旋形上升至排气管的内旋涡气流已沉下的部分颗粒重新卷起。 C、靠近旋风分离器排气管的顶部的旋涡所形成的粉尘环，其中带有不少细尘粉粒，在进口主气流干扰下较易窜入排气口逃逸。 D、扩散式旋风分离器或CLP/B型旋风分离器的使用。 B、d1 19 9、气固流化床中气流的不均匀分布可能导致的现象有（） A、腾涌或节涌 B、沟流 C、液泛 D、泄漏 10、如图4-1所示，某降尘器能将流量Vm3/s的含尘气流中直径为为dμm的粒子全部沉降下来。今想将V2m3/s的相同含尘气流进行同样效果的除尘，在保持其他不变的情况下，单方面地按如下（）方式来改选设备。 A、将H增加1倍 B、将H增加2倍 C、将L增加1倍 D、将L增加1/2倍 二、填空题 1、流体的流动可分为两类：（1）____，（2）____。 2、除尘室和沉降槽为气固或液固两相分离设备，它们的生产能力与该设备的____有关，与____无关。 3、流化床的主要特性包括有____、____和____等。 4、实际的流化现象包括有____和____。 5、为抑制硫化床内的内生不稳定性，通常采用的措施有____、____、____和____。 6、根据流体流速的不同，由均匀颗粒组成的颗粒床层分____阶段、____阶段和____阶段三个阶段。 7、固体颗粒在空气中自由沉降，其沉降速度为____。 8、离心机离心分离因数的大小事反映离心分离设备性能的重要指标，它是同一 20 颗粒所受____力与____力之比。 9、当旋风分离器切向进口速度相同，随着旋风分离器的直径增大，其离心分离因数越____； 10、沉降分离设备可分为____和____两大类。 三、解答题 1、现有一密度为2500kg/m3，直径为0.5mm的尼龙球放在密度为800 kg/m3的某液体中自由沉降，测得自由沉降速度为7.5×10-3m/s，试求此液体的粘度。 2、用降尘除去含尘气体中的球形尘粒，尘粒密度ρp=4000 kg/m3，降尘室长3m，宽2m，高1m。含尘气体μ=2×10-5Pa·s，密度ρ=1.2 kg/m3，流量为3000 kg/m3。 试求：（1）可被100%除下的最小粒径； （2）可被50%除下的粒径。 试题答案： 一、 1、D 2、C 3、AC 4、B 5、D 6、ABCD 7、A 8、ABC 9、AB 10、C 二、 1、内部流动-管流，外部流动-绕流 2、长度和宽度，高度 3、液体样特性 恒定的压降 固体的混合 4、散式流化 聚式流化 5、增加分布板阻力 采用内部构件 采用小颗粒、宽分布的颗粒 采用细颗粒、高气速流化床 6、固定床 流化床 颗粒输送 7、?t?4(?s??)gd/(3??) 21 8、离心 重 9、小 10、重力沉降 离心沉降 流的流动及过滤体通过颗粒层 一、 选择题 1. 下面说法正确的是：___A___ A. 单位体积固体颗粒所具有的表面积成为该固体颗粒的比表面积。 B. 颗粒的形状可用形状系数表示，对非球形颗粒而言，其球形度 。 C. 单位体积颗粒床层中空隙的体积为床层的空隙率。粒径分布宽的混合颗 粒的床层空隙率较大。 D. 进行筛分分析时，筛孔尺寸最大的放在最上面，筛孔尺寸最小的放在最 下面，在它的底下放一有孔的底盘。 2. 若忽略因颗粒相互接触而减小的裸露面积，则床层的比表面积表面积的关系为：___C___ A. 与颗粒的比 B. C. D. 3. 在流体流过固定床内大量细小而密集的固体颗粒，人们将床层中的不规则网状通道简化成长度为，若干个平行的直径为据是 ABCD A. 流体通过颗粒层的流动多为爬流，单位体积床层所具有的表面积对流动 的圆形细管，这样简化的根 22 阻力有决定性的作用。 B. 以单位流动空间的表面积相等作为准则来保证阻力损失即压降等效。 C. 这一物理模型在压降方面与真实过程是等效的。 D. 这是在对所研究过程深刻理解的基础上对复杂过程的合理简化。 4. 假定在滤浆与滤渣中，液相与固相各自所占的体积分别与其单独存在的体积相同，且滤液中不含固相，则获得 滤液所生成的滤渣体积与固相在滤浆 及滤渣中所占的体积分率，之间的关系式为 B A. B. C. D. 5. 过滤速率基本方程式为 A A. B. C. D. 6. 下列关于过滤介质的当量滤液体积的认识中正确的为 B 甲：过滤介质相同，其当量滤液体积就相同。 乙：过滤介质相同，其当量滤液体积可以不同。 丙：过滤介质相同，其当量滤液体积一定不同。 23 A. 甲对 B. 乙对 C. 丙对 D. 甲、丙对，乙错 7. 某些过滤操作需要回收滤渣中残留的滤液或除去滤渣中的可溶性杂质，则在过滤操作结束时需要用某种液体对滤饼进行洗涤，则洗涤速率为 A A. 基本上为常数 B. 变数 C. 无法确定 8. 有关助滤剂的正确描述有 ACD A. 助滤剂是为了防止过滤介质孔道的堵塞或降低可压缩滤饼的过滤阻力。 B. 助滤剂应为不可压缩的粉状或纤维状的固体。使用时不能将助滤剂混入 待滤的悬浮液中一起过滤，而应预先制备只含助滤剂颗粒的悬浮液并先行过滤（称为预涂法）。 C. 适用于助滤剂的物质应能较好的悬浮于料液中且颗粒大小合适。另外助 滤剂中不应含有可溶于滤液的物质以免污染滤液。 D. 常用于作助滤剂的物质有硅藻土、碳粉、石棉粉等。 9. 在洗涤压差与过滤压差相同、洗涤液粘度与滤液粘度相近下，加压叶滤机的洗涤速率和最终过滤速率之比应为 A 。 A. 1 B. 0.5 C. 0.25 D. 0.125 10. 为获得最大的生产能力，对于间歇操作恒压过滤机，过滤时间与过滤机的拆装重整时间A. 的关系一般为 B 。 B. 24 C. D. 二、 填空题 1. 影响流体通过固定床的压降的变量有 流体特性和 和 床层特性和 ；其中影响最大的因素是 空隙率ε。 2. 单位体积颗粒床层中空隙的体积为床层的空隙率，它反映了 床层中颗粒 堆集的紧密程度 ，其大小主要与 颗粒的形状、粒度分布、装填方法、床层直径 等都有关。 3. 当流体以一定速度绕过颗粒流动时，流体与颗粒之间产生一对大小相等、方 向相反的作用力，我们将流体作用于颗粒上的力称为 曳力 ，而将颗粒作用于流体上的力称为 阻力 。 4. 过滤分 深层过滤 和 滤饼过滤 两种方式。 5. 工业上常用的过滤介质有 织物介质 、 多孔性固体介质 和 堆积介质 等。 6. 常用的过滤设备有 板框式压滤机 、 叶滤机 和 回转真空过滤机 等。（答案不唯一） 7. 间歇式过滤机一个完整的操作周期中所包含的时间有 过滤时间 、 洗涤 时间 和 （组装、卸渣及清洗滤布等）辅助时间 。 8. 加快过滤速率原则上有 改变滤饼结构 、 改变悬浮液中的颗粒聚集状态 以及 动态过滤 三种途径。 9. 若过滤操作是在恒定压差下进行的则称为 恒压过滤 ，其 过滤速度 不 断变小。 10. 同样体积的洗涤液，当洗涤液与滤液黏度相等，操作压强相同时，板框式压 滤机的洗涤时间为叶滤机的 4 倍。 三、 解答题 25 1. 某固定床反应器的管内填充直径为8mm、高度为6mm的圆柱体催化剂颗粒，填充高度为1m，求催化剂颗粒的比表面积。 解： 2. 某管式固定床反应器的管径为20mm，管内填充直径和高度皆为5mm的催化剂颗粒，填充高度为1m，催化剂密度为2100kg/m3，填充量为0.36kg，求反应管内的空隙率。 解： 吸收 一、 选择题 2. 吸收的依据是（） E. 气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异 F. 液体均相混合物中各组分挥发能力的差异 G. 液体均相混合物中各组分结晶能力不同 H. 液体均相混合物中各组分沸点不同 3. 吸收操作的作用是分离（） A. 气体混合物 B. 液体均相混合物 C. 互不相容的液体混合物 D. 气-液混合物 4. 费克定律可以解答的问题为（） A. 分子热运动方向及其速度大小 26 B. 分子扩散方向及其扩散系数大小 C. 分子扩散方向及其速率大小 D. 扩散传质方向及其速率大小 5. 下列对扩散系数的理解和认识不对的是（） A. 扩散系数不是物性参数，而是物系中物质的一种传递性质 B. 扩散系数与浓度场中的浓度梯度成正比 C. 气相中物质的扩散系数因温度的升高而增大，因压强的升高而减小 D. 液相中物质的扩散系数受浓度的影响显著 6. 吸收过程的推动力为（） A. 浓度差 B. 温度差 C. 压力差 D. 实际浓度与平衡浓度差 7. 下列吸收操作中为液膜控制的传质过程为（） A. 用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体 B. 用水吸收氧气 C. 用水吸收氯化氢气体 D. 用水吸收氨 8. 依据“双膜理论”，下列判断中可以成立的是（） A. 可溶组分的溶解度小，吸收过程的速率为气膜控制 B. 可溶组分的亨利系数大，吸收过程的速率为液膜控制 C. 可溶组分相平衡常数大，吸收过程的速率为气膜控制 D. 液相的黏度低，吸收过程的速率为液膜控制 9. 低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中若其他操作条件不变，而入口气量有所增加，则液相总传质单元数NOL（），气相总传质单元高度HOG（） A. 增加 B. 减少 C. 基本不变 D. 不一定 27 10.在吸收操作中，下列各项数值的变化不影响吸收传质系数的是（） A. 传质单元数的改变 B. 传质单元高度的改变 C. 吸收塔结构尺寸的改变 D. 吸收塔填料类型及尺寸的改变 11.下列论断中正确的是（） a) 填料塔为连续接触的气液传质设备，可应用于吸收、蒸馏等分离过程 b) 填料塔的主要流体力学性能为气体通过填料层的压强降和液泛气速 c) 填料塔的主要附件有：填料支撑装置、液体分布装置、液体再分布装置、除沫装置 A. a）b） B. a）c) C. b）c） D. a）b）c） 二、 填空题 1. 气体的溶解度一般随温度的升高而 。 2. 吸收操作中， 压力和 温度都可提高气体在液体中的溶解度。 3. 吸收操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数 ，传质推动 力 。 4. 假设气液界面没有传质阻力，故pi与Ci的关系为 ，如果液膜传质阻 力远小于气膜的，则KG与kG的关系为 。 5. 在一逆流吸收塔钟，若吸收剂入塔浓度下降，其他操作条件不变，此时该塔 的吸收率 ，塔顶气体出口浓度 。 6. 在气体流量、气体进出口组成和液相进口组成不变时，减少吸收剂用量，则 传质推动力将 ，操作线将 ，设备费用将 。 7. 在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔钟，若其他操作条件不变，而液量和气 量同时成比例增加，则气体出口组成ya ；液体出口组成xb ；回收率将 。 8. 用水吸收二氧化氮气体属于 控制。 28 9. 板式塔的流体力学性能包括：塔板 、雾沫夹带、 、漏液及 液面落差等。 10. 影响板式塔雾沫夹带量的因素很多，最主要说的是空塔气速和塔板间距，空 塔气速增高，雾沫夹带量 ，塔板间距增大，可使雾沫夹带量 。 三、 简答题 1. 板式塔塔板的负荷性能图由哪几条曲线组成？塔的适宜操作范围是什么？ 2. 气体的吸收是一种重要的分离操作，它在化工生产中主要于哪些目的？ 答案： 一、选择题 1. A 2. A 3. C 4. B 5. D 6. B 7. B 8. C，A 9. A 10. D 二、 填空题 1. 降低 2. 升高，降低 3. 减小，增大 4. 呈平衡，相等 5. 升高，降低 6. 减小，靠近平衡线，增加 7. 增加，减少，减少 8. 气膜 9. 压降，液泛 10. 增大，减小 三 简答题 1. 答：负荷性能图由以下5条曲线组成： 1) 雾沫夹带线 2) 液泛线 3) 液相负荷上限线（降液管超负荷线） 4) 漏液线（气相负荷下限线） 5) 液相负荷下限线 以上诸线所包围的区域，便是塔的适宜操作范围。 2. 答：（1）分离混合气体以获得一定的组分。 （2）除去有害组分以净化气体。 29 （3）制备某种气体的溶液。 30