2.列管换热器的管束由若干根长为3m，规格为φ25mm×2.5mm的钢管组成。要求将质量流量为1.25kg/s的苯由80?C冷却到30?C，20?C的水在管内与苯逆流流动。已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为850W/(m2??C)和1700W/(m2??C)，污垢热阻和管壁热阻可忽略。若维持水的出口温度为50?C，试求所需的列管数。取苯的比热容为1900J/(kg?K)，密度为880kg/m3。
3.在一内管为Φ20mm×2mm的套管换热器中，用清洁河水逆流冷却某有机液体。已知管内冷却水的进、出口温度分别为30?C和40?C；有机液体的质量流量为300kg/h，进出、口温度分别为105?C和50?C，平均比热为1.88kJ/(kg??C)；水和有机液体与管壁的对流传热系数分别为2810W/(m2??C)及1640W/(m2??C)，管壁和污垢热阻可忽略，试求传热系数及套管长度。
4.在一传热外表面积为300m2的单程列管式换热器中，300?C的某气体流过壳方时被加热到430?C，另一种560?C的气体作为加热介质。两气体逆流流动，流量均为1×104kg/h，平均比热均为1.05kJ/(kg??C)，试求总传热系数。假设换热器的热损失为壳方
气体传热量的10%。
5.某列管换热器由多根Φ25mm×2.5mm的不锈钢管组成，将平均比热为1.76kJ/(kg??C) 密度为858kg/m3的某液体由20?C加热到55?C，其流量为15000kg/h，管内流速为0.5m/s。加热剂为130?C的饱和水蒸气，在管外冷凝。已知加热器以外表面为基准的总传热系数为774W/(m2??C)。试求加热器所需管数n及单管长度L。
6.在一管壳式换热器中，要求用初始温度为30?C的原油来冷却重油，使重油从180?C冷却到120?C，重油的流量为10000kg/h,原油流量为14000kg/h,重油比热为2177
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J/(kg?K),原油比热为1926J/(kg?K)，假设换热时的总传热系数K为116.3
W/(m2??C),试问当原油和重油为并流和逆流两种情况下，试求：
（1）原油的出口温度各为多少？ （2）所需换热器的换热面积各为多少？
7.有一列管式换热器由Φ25mm×2.5mm、长为3m的60根钢管组成。热水走管内，其进、出口温度分别为70?C和30?C；逆流冷却水走管间，其进、出口温度分别为20?C和40?C，冷水流量为1.2kg/s。试求换热器的总传热系数。假设热水和冷水的平均比热容可取为4.2kJ/(kg??C),换热器的热损失可忽略。
8.在一传热面积S0为15m2的列管式换热器中，壳程通入饱和水蒸气以加热管内的空气。150?C的饱和水蒸气冷凝为同温度下的水排出。空气流量为2.8kg/s，其进口温度为30?C，比热容可取为1kJ/(kg??C)，空气对流传热系数为87W/(m2??C)，换热器热损失可忽略，试计算空气的出口温度。
9.在传热面积为20m2的换热器中，用温度为20?C、流量为13200kg/h的冷却水冷却进口温度为110?C的醋酸，两流体呈逆流流动。换热器刚开始运行时，水出口温度为45
?C，醋酸出口温度为40?C，试求总传热系数K0。而在换热器运行一段时间后，若两流体的流量不变，进口温度也不变，而冷水的出口温度降到38?C，试求总传热系数下降的百分数。水的比热容可取为4.2kJ/(kg??C),换热器的损失可忽略。
10.在一列管式换热器中，用饱和蒸气将流量为53m3/h的某油品从60?C加热到80?C，已知油品的密度为800kg/m3，比热容为2.0kJ/(kg??C)。换热器的管束由368根Φ19
mm×2mm的管子所组成，每根管子长度为6m。若基于管子外表面的总传热系数为
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110W/(m2??C)，冷凝水在饱和温度下排出，换热器的损失可忽略，试求饱和蒸气的温度。设传热平均温度差可按算术平均值计算。
11.有一单管程列管式换热器，传热面积S0为4m2，列管直径为Φ25mm×2.5mm。用温度为25?C的水将油由200?C冷却至100?C，水走管内，油走管间，并呈逆流流动。已知水和油的流量分别为1200kg/h和1400kg/h，其比热容分别为4.18kJ/(kg??C)和2.0kJ/(kg??C)；水侧和油侧的对流传热系数为1800W/(m2??C)和200W/(m2??C)。污垢热阻和管壁热阻均可忽略，换热器的热损失也可忽略。试校核该换热器是否合用？
12.有一列管式换热器,110?C的饱和蒸气在壳方冷凝为同温度下的水排出，管内为一定流量的气体呈湍流流动，其温度从30?C加热到50?C。现因气体流量增加，而加热蒸气温度和气体进口温度均不变，气体出口温度降到48?C，试求气体流量为原流量的倍数。假设管壁热阻、污垢热阻及换热器的热损失均可忽略；两种情况下气体物性可视为不变；K??i，?i?Wc0.8。
（三）吸收
1.在逆流操作的填料吸收塔内，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质，气体混合物中溶质的浓度很低。若在操作条件下，平衡线和操作线均为直线，两直线斜率之比为0.8,塔高为18米，气相总传质单元高度为1.5米，试求此吸收塔的回收率。
2.在直径为0.8m的填料吸收塔内，用水吸收分压为1330Pa的氨—空气混合气体中的氨，经过吸收操作后，混合气中99.5%的氨被水吸收。已知入塔的空气流率为1390kg/h,水的用量为其最小用量的1.44倍，在操作条件下，气液平衡关系为Y*=0.755X，气相体积吸收总系数KYa为314kmol/(m3?h)，试求所需填料层高度。(操作压强为1.013×
105Pa)
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3.用清水吸收有机合成残余气体中的甲醇（其它气体视为不参与反应的）。处理气体量为1m3(标准)/s,混合气中含甲醇20g/m3，吸收率为95%，适宜的液气比是最小液气比的125%，该条件下气液平衡关系为Y*=1.15X，试求吸收所需的气相总传质单元数。
4.某连续逆流填料吸收塔用清水在常压及0?C下吸收有机合成残余气体中的甲醇（其它组分可视为惰性组分），残气进塔流量为1m3/s(以标准状态计)，含甲醇25g/m3(标准状态)，要求甲醇的吸收率为90%，吸收剂用量为最小用量的1.3倍，操作条件下的气液平衡关系为Y*=1.1X，求塔底吸收液出口组成及此吸收过程的气相总传质单元数。
5.110kPa下定态操作的氨吸收塔的某截面上，含氨0.03（摩尔分数）的气体与氨浓度为1kmol/m3的氨水相遇，已知气膜传质系数kG=5×10?9kmol/(m2?s?Pa),液膜传质系数
kL=1.5×10?4m/s,其平衡关系可以用亨利定律表示，溶解度系数H为7.3×10?4kmol/(m3?Pa),试求：
①以分压差表示的总推动力，总传质系数和传质速率。 ②气膜、液膜阻力占总阻力的百分比。
6.某厂有一填料吸收塔，直径为880mm，填料层高6m，所用填料为56mm的拉西环。在25?C及1atm时，每小时处理2000m3含5%（体积%,下同）丙酮的空气-丙酮混合气。处理时使用水作溶剂。塔顶送出的尾气中含丙酮0.263%，塔底送出的溶液中每千克含丙酮61.2克。已知在此操作条件下的平衡关系为Y*=2X，试计算气相总体积传质系数KYa。
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7.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。操作温度为20?C、压强为101.33kPa，对应的混合气流量为480m3/h。进塔气相组成为0.015（摩尔分数），吸收率为98%，出塔液相组成可达到与出塔气相浓度平衡浓度的80%，平衡关系为
Y*=0.75X(Y，X为摩尔比)。
试求：①出塔液相组成，以摩尔比表示；②用水量，kg/h。
8.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。测得进塔气相组成为0.06（摩尔比，下同），出塔气相组成为0.008，出塔液相组成为0.02。操作条件下气液平衡关系为Y*=2.5X(Y，X为摩尔比),若填料层高度为8m，试求该塔的气相总传质单元高度HOG。
9.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质。进塔气相组成为0.026（摩尔比，下同），出塔气相组成为0.0026，混合气中惰气流量为100m3(标准)/h，清水流量为0.1m3/h。操作条件下气液平衡关系为Y*=0.526X(Y，X为摩尔比),若填料层高度为1.5m，塔内径为0.2m，试求该塔的气相体积总传质系数KYa，kmol/(m3?h)。
10.在逆流常压填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。进塔气相组成为5%（体积），吸收率为98%。吸收剂用量为最小用量的1.4倍，操作条件下的气液平衡关系为Y*=1.2X(Y，X为摩尔比)，气相体积总传质系数KYa为180kmol/(m3?h)。若混合气流量为2826m3(标准)/h，按标准状态下计的气体空塔速度为1m/s，试求： （1）出塔液相组成X1，摩尔比；（2）气相总传质单元高度，m。
11.在常压逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收氨—空气混合气体中的氨，混合气的质量流速为580kg/(m2?h)，组成为6%（体积），吸收率为99%；水的质量流速为
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