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西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
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类别:网教(网教/成教) 专业:化学 2019年9月- m7 O) |) v; u2 A( j1 }& \. w
课程名称【编号】:化工基础【0069】 A卷* z/ d' \8 h3 Z1 d: g
大作业 满分:100分
4 q, Q0 v2 p$ X" Y+ d( Y8 }& ?________________________________________
: g7 @4 o/ i: g# p 以下题中选做四题,每题25分。请写出每一步计算依据和过程。
( I. @1 X- @6 J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9.81×103 Pa,进料量为5 m3/h。连接管直径为 38×2.5 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?
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7 P9 M2 t3 k1 ?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φ50×3mm的钢管中流过。已知水溶液的密度为1186kg/m3,粘度为2.3×10-3Pa•s。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 。
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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?
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四、(传热)有一碳钢制造的套管换热器,内管直径为φ89mm×3.5mm,流量为2000kg/h的苯在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙从15℃升到35℃。苯的对流传热系数αh=230W/(m2•K),水的对流传热系数αc=290W/(m2•K)。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/(m•K)。
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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。
9 e$ ]0 o0 V/ U& A# W! ]7 C. s# w8 c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’
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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/m3•h; 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:3 s* `$ s, q1 h; R3 y7 o% a
1、BSTR的Vτ及VR。每批辅助操作时间为1小时,装料系数为0.75。( V5 O3 H) R! R4 j; h2 l
2、PFR的VR+ S# z$ X8 }0 ~- B- h8 B
3、CSTR的VR
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