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西南大学1909课程考试[0069]《化工基础》大作业(资料)

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发表于 2019-9-17 10:33:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
谋学网
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷

类别:网教(网教/成教)      专业:化学         2019年9月
课程名称【编号】:化工基础【0069】                 A卷
大作业                                        满分:100分
________________________________________
    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。
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?


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 。

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)。

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:
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。
2、PFR的VR
3、CSTR的VR

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