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2017年安庆师范学院化学化工学院913化工原理[专业硕士]考研强化模拟题

  摘要

一、填空题

1. 化工原理中的“三传”是指_____。

A. 动能传递、势能传递、化学能传递

B. 动能传递、内能传递、物质传递

C. 动量传递、能量传递、热量传递

D. 动量传递、质量传递、热量传递

【答案】D

【解析】化学工业各个行业中的单元操作从物理本质上有三种:①动量传递过程(单相或多相;②热量传递过程一一传热;③物质传递过程一一传质。 流动)

2. 气体通过颗粒床层的流动,当床层表观气速大于起始流化速度且小于带出速度时,随气速增加,床层空隙率_____,床层降压_____。

【答案】增大;不变

【解析】固定床阶段压降增大;而当为流化床阶段,表观气速大于等于起始流化速度,床层空隙率増大,但压降不变。

3. Re 大于_____流动进入湍流区,摩擦系数随雷诺数增加而_____,当增至足够大后,

Re 改变,该区称为_____。

【答案】4000; 减小;阻力平方区(完全湍流区)

4. 在化工过程中,流动边界层分离的弊端主要是_____; 而其可能的好处则主要表现在_____。

【答案】增加了流动阻力损失;增加了湍流程度。

5. 将含晶体的悬浮液送往料槽宜选用泵;该泵在运行过程中发现有气缚现象,应该采取的不再随措施是:_____。(写出一种措施)

【答案】离心泵,停泵,关闭出口阀向泵内充满液体。

【解析】离心泵适用于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体,所以将晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用离心泵。气缚现象是由于离心泵启动前泵内存有空气,由于空气的密度很小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内。因此当发生气缚现象时,要停泵然后关闭出口阀再向泵内充满液体。

6. 在测量湿球温度时,空气速度需大于5m/s,这是为了_____。

【答案】减少辐射和热传导的影响,使测量结果较为精确

7. 金属的导热系数大都随其纯度的增加而_____,随其温度升高而_____。

【答案】増加;减少

8. 写出三种非循环型蒸发器的名称:①_____②_____③_____,写出五种循环型蒸发器的名称:①_____②_____③_____④_____⑤_____。

【答案】升膜蒸发器;降膜蒸发器;刮板蒸发器;中央循环管式蒸发器;悬筐式蒸发器;外热式蒸发器;列文式蒸发器;强制循环蒸发器

二、简答题

9. 将60°C 的湿泥坯(砖)放入80°C 的热空气流中干燥,空气的湿球温度为50°C ,试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化(假设空气量很大,其温度与湿度均保持不变)。

【答案】该题为恒定干燥条件,开始时,湿泥坯中含有较多的非结合水,这部分非结合水先被干燥,温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C; 然后泥坯表面维持50°C被干燥,此过程为恒

;完全干燥时,达到平衡含水量,泥定干燥阶段;然后温度会由50°C不断升高(进入降速阶段)

坯的温度达到热空气流的温度80°C。

10.吸收的基本依据是什么?吸收的主要操作费用花在哪里?

【答案】吸收的基本依据是:气体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异。吸收的主要操作费用为:

(1)气、液两相流经吸收设备的能耗;

(2)溶剂损失;

(3)溶剂再生费(解吸操作费)。

11.溶质渗透理论中的含义是什么?已知D , 如何表达?

【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间,即每隔时间,液体发生一次完全的混合。己知D ,

12.要提高恒速干燥阶段的干燥速率,你认为可采取哪些措施?

【答案】可采取改变气固接触方式,减小物料尺寸,提高气体温度、降低气体湿度和采用较高的气流速度等措施。

13.欲提高填料吸收塔的回收率,应从哪些方面着手?

【答案】(1)降低操作温度或增大压力,可使吸收速率提高,使回收率提高;(2)在保证不

,可使回收率发生“液泛”的前提下,适当増大气速;(3)适当增大吸收剂的用量(增大喷淋密度)

;提高(但会导致操作费增大,溶液浓度x 下降)(4)喷淋液体应均匀,并保证填料被充分润湿;

(5)可适当增加填料层高度。

14.什么叫精馏操作?举例说明精馏过程在化工生产中的应用。

【答案】精馏操作是指利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触, 在热能驱动和相平衡关系的约束下, 使得易挥发组分不断从液相往气相中转移, 而难挥发组分却由气相向液相中迁移, 使得混合物得到不断分离的过程。

应用:产品的分离提纯。

15.简述:萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些?

【答案】萃取剂的选择性好,萃取剂与稀释剂的互溶度越小越好,萃取剂与稀释剂有较大的密度差,使萃取相和萃余相容易分离,萃取剂容易回收,化学性质稳定,无腐蚀、不易燃、毒性小及价廉易得。

16.在相同管径的两条圆形管道中,同时分别流动着油和清水

相近,试判断油速大还是水速大,为什么?

【答案】油速大。因为

17.简述简单蒸馏与精馏的区别?请论述精馏操作的基本原理。

【答案】(1)简单蒸馏又称微分蒸馏,也是一种单级蒸馏操作,常以简歇的方式进行。简单蒸馏多用于混合液的 初步分离,是非稳态过程,只能得到一种产品,产品无需回流,产量小,是一次部分气化与部分冷凝。

精馏是多次简单蒸馏的组合,可以是连续稳定过程,也可以间歇过程,多次部分气化与部分冷凝。

(2)精馏的原理:精馏是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝以分离液体混合物中的组分。操 作时,将由精馏塔顶凝缩而得的液体的一部分,由塔顶回流入塔内,使与从蒸馏釜连续上升的蒸汽密切接触。可得到与重复简单蒸馏若干次相当的效果,从而提高各组分的分离程度。

18.简述在化工生产中对液体进行搅拌的目的。

【答案】(1)加快互溶液体的混合;(2)使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中;(3)使气体以气泡的形式分散于液体中;(4)使固体颗粒在液体中悬浮;(5)加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。

若雷诺数相同,且密度

三、计算题

19.用型离心泵将槽中液体送出,要求输送量为

已知吸入管路为

估计吸入管路的总长为15m (包括所有局部阻力的当量长度),摩擦系数取为

0.03, 且认为流动进入阻力平方区。试求下列几种情况下泵的允许安装高度(当地大气压为101.3kPa )。

(1)敞口贮槽中为水;