试计算管壁对苯的对流传热系数

问答题有一套管式换热器，内管为Φ57mm*3mm，外管为Φ114mm*4mm。内管中有流量为4000kg/h的苯被加热，进口温度为50℃，出口温度为80℃。套管的环隙中有绝对压力为200kPa的饱和水蒸气冷凝放热，冷凝的对流传热系数为10⁴W/（m².K）。已知内管的内表面污垢热阻为0.0004m².K/W ，管壁热阻及管外侧污垢热阻均不计。试计算管壁对苯的对流传热系数

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1.问答题在100kPa压力下将组成为0.55（易挥发组分的摩尔分数）的两组分理想溶液进行平衡蒸馏和简单蒸馏。原料液处理量为100kmol，汽化率为0.44。操作范围内的平衡关系可表示为y=0.46x+0.549。试求两种情况下易挥发组分的回收率和残液的组成。

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2.问答题有一套管式换热器，内管为Φ57mm*3mm，外管为Φ114mm*4mm。内管中有流量为4000kg/h的苯被加热，进口温度为50℃，出口温度为80℃。套管的环隙中有绝对压力为200kPa的饱和水蒸气冷凝放热，冷凝的对流传热系数为10⁴W/（m².K）。已知内管的内表面污垢热阻为0.0004m².K/W ，管壁热阻及管外侧污垢热阻均不计。
计算加热水蒸气用量。

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3.问答题某制药厂现有一直径为0.6m，填料层高度为6m的吸收塔，用纯溶剂吸收某混合气体中的有害组分。现场测得的数据如下：V=500m³/h、Y₁=0.02、Y₂=0.004、X₁=0.004。已知操作条件下的气液平衡关系为Y=1.5X。现因环保要求的提高，要求出塔气体组成低于0.002（摩尔比）。该制药厂拟采用以下改造方案：维持液气比不变，在原塔的基础上将填料塔加高。试计算填料层增加的高度。

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4.问答题用清水在塔中逆流吸收混于空气中的二氧化硫。已知混合气中二氧化硫的体积分数为0.085，操作条件下物系的相平衡常数为26.7，载气的流量为250kmol/h。若吸收剂用量为最小用量的1.55倍，要求二氧化硫的回收率为92%。试求水的用量（kg/h）及所需理论级数。

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5.问答题 某制药厂现有一直径为1.2m，填料层高度为3m的吸收塔，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。入塔混合气的流量为40kmol/h，溶质的含量为0.06（摩尔分数）；要求溶质的回收率不低于95%；操作条件下气液平衡关系为Y=2.2X；溶剂用量为最小用量的1.5倍；气相总吸收系数为0.35kmol/（m²·h）。填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90%。试计算
（1）出塔的液相组成；
（2）所用填料的总比表面积和等板高度。

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6.问答题 某填料吸收塔内装有5m高，比表面积为221m²/m³的金属阶梯环填料，在该填料塔中，用清水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。已知混合气的流量为50kmol/h，溶质的含量为5%（体积分数%）；进塔清水流量为200kmol/h，其用量为最小用量的1.6倍；操作条件下的气液平衡关系为Y=2.75X；气相总吸收系数为3×10⁴kmol/（m²·s）；填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90%。试计算
（1）填料塔的吸收率；
（2）填料塔的直径。

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7.问答题在一套管换热器中，内管中流体的对流传热系数α₁=200W／（m².K），内管外侧流体的对流传热系数α₂=350W／（m².K）。已知两种流体均在湍流条件下进行换热。假设内管外侧流体流速增加两倍。其他条件不变，试问总传热系数增加多少？以百分数表示。管壁热阻及污垢热阻可不计。

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8.问答题在一套管换热器中，内管中流体的对流传热系数α₁=200W／（m².K），内管外侧流体的对流传热系数α₂=350W／（m².K）。已知两种流体均在湍流条件下进行换热。假设内管中流体流速增加一倍，其他条件不变，试问总传热系数增加多少？以百分数表示。管壁热阻及污垢热阻可不计。

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9.问答题在一直径为0.8m的填料塔内，用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。已知混合气的流量为45kmol/h，二氧化硫的体积分数为0.032。操作条件下气液平衡关系为Y=34.5X，气相总体积吸收系数为0.0562kmol/（m³·s）。若吸收液中二氧化硫的摩尔比为饱和摩尔比的76%，要求回收率为98%。求水的用量（kg/h）及所需的填料层高度。

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10.问答题 如附图所示，用离心泵从河边的吸水站将20℃的河水送至水塔。水塔进水口到河水水面的垂直高度为34.5m。管路为Φ114mm*4mm的钢管，管长1800m，包括全部管路长度及管件的当量长度。若泵的流量为30m³/h，试求水从泵获得的外加机械能为多少？钢管的相对粗糙度

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