高分子材料10化工原理复习题

A. 气膜; B. 气膜和液膜; C. 液膜; D. 相界面上;

计算题

1、现有一条水平通风管道,在某处用渐缩管将Φ508×4mm和Φ408×4mm的大小钢管连接起来。现为粗略地估算其流过的空气量,在渐缩管的两端各装上一个U形测压计,得读数如图所示。若空气流过渐缩管的压头损失可忽略不计,试求流过的质量流量为多少kg.h1.29kg.m

100kN.m)

2、某厂用泵将地面上储池中密度为1100kg/m3的碱液送至吸收塔顶经喷咀喷出,输液管与喷咀连接处的压强为0.22at(表压)。泵的吸入管为Φ108×4mm的钢管,管内流速为0.8m/s;压出管径为Φ56×3mm的钢管。储槽中碱液深度为1.2m,池底至塔顶喷咀处的垂直距离为23m,取λ=0.02,设吸入管路的阻力损失忽略不计,而压出管路直管总长为32m,各种局部阻力的当量长度之和∑Le=123m,求此泵的有效功率为多少kw?

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3、 20℃的水密度为1000kg/m,粘度为10Pa.s,以10m/h的流量在φ51×3mm 的水平管道内流过,在管路上某处流体静压强为1.8 kgf/cm2(表压),若管路的局部阻力可略去不计,问距该处100m 同一水平线下游处流体静压强为多少Pa? (Re=3×103--1×105时, λ=0.3164/Re0.25)

4、接触法硫酸生产中用氧化后的高温SO3混合气予热原料气(SO2及空气混合

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物),已知:列管换热器的传热面积为90 m,原料气入口温度t1=300℃, 出口温度 t2=430 ℃.SO3混合气入口温度T1=560 ℃, 两种流体的流量均为8000kg/h,热损失为原料气所得热量的8%,设两种气体的比热均可取为1.05kJ.K-1.kg-1,且两流体 可近似作为逆流处理,求:

1)SO3混合气的出口温度T2; 2)传热系数K w/(m2.k)。

5、水平串联的两直管1、2,管径d=d/2,管道1长为100m,已知流体在管道1中的雷诺数(Re)=1800,今测得某流体流经管道1的压强降为0.64(m液柱),流经管道2的压强降为0.064(m液柱),试计算管道2的长度(设局部阻力可略去)。

6、某厂准备选用规格为φ25×2.5mm,长3m的管子组成的列管式换热器来将25℃的液体加热到40℃。已知液体的流量为43m/h,相对密度为1.1,平均比热为2.9kJ/(kg·K),加热剂用410K的饱和水蒸汽(走管外)其冷凝潜热为2155kJ/kg,冷凝水在饱和温度下排出,此换热器的散热损失为21000w,传热系数K=660 w/(m2·K),试求:

(1)加热剂的消耗量为多少kg/.h?(2)此换热器应用多少条管子组成?

7、在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A , 进塔气体中溶质A 的含量为8%(体积%),吸收率为95%,操作条件下的平衡关系为y=2.5x, 取吸收剂用量为最小用量的1.2倍,试求:(1)水溶液的出塔浓度;

(2)若气相总传质单元高度为0.6m,现有一填料层高为6m的塔问该塔是否合用?

(计算中可用摩尔分率代替摩尔比,用混合气体量代替惰性气体量,用溶液量代替溶剂量。)

8、在常压逆流操作的填料塔内,用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。入塔气体中A 的摩尔分率为0.03,要求吸收率为95%。 已知操作条件下的解吸因数为0.8 ,物系服从亨利定律,与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。 试计算:

(1)操作液气比为最小液气比的倍数; (2)出塔液体的浓度; (3)完成上述分离任务所需的气相总传质单元数NOG 。

9、在某一直径为0.7m的填料塔中,在20℃、760mmHg下,用清水对空气—氨混合气进行逆流吸收操作,每小时向塔送入含NH3 1.5mol%的混合气480m3(操作态) ,要求NH3的回收率为98%。已知20℃的平衡关系为y=0.75x(x、y均为摩尔分率),出塔溶液中NH3的浓度为平衡浓度的80%。试求: (1)出塔溶液中氨的浓度(用摩尔分率表示);

(2)水用量(kg/h); (3)已知气相体积总传质系数KYa为0.09kmol/(m3·s),计算所需填料层高度(m)。

10、某厂有一填料层高为 4m 的吸收塔,用水洗去尾气中的公害组分A 。测得浓度数据如图, 相平衡关系为 y=1.15x。试求:该操作条件下,气相总传质单元高度Hm ?

11、水平串联的两直管1、2,管径d=d/2,管道1长为100m,已知流体在管道1中的雷诺数(Re)=1800,今测得某流体流经管道1的压强降为0.64(m液柱),流经管道2的压强降为0.064(m液柱),试计算管道2的长度(设局部阻力可略去)。

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