2018年北京科技大学冶金与生态工程学院819化工原理概论考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 在列管换热器的流体流径选择中,易产生污垢的流体通常走_____,高压高温流体走_____。
【答案】管内;管内
【解析】易结垢流体走管内,因为管内较易清洗;高压流体走管内,以免壳体受压,可减少壳层金属消耗量。
2. 采用多效蒸发流程所得到的蒸汽经济性的提高是以_____为代价的。
【答案】降低生产能力
3. 已分析测得连续精馏塔中某四股物料的浓度组成分别为0.62,0.70,0.75,0.82,
试找出
(塔板序列自下往上)的对应值
,_____。
【答案】0.82;0.75;0.7;0.62
4. 一个液膜控制的吸收过程,为加大吸收速率,应采取_____、_____等措施。
【答案】增大操作压力;降低温度等措施
_____
,
_____,
_____
,
二、简答题
5. 采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体,原本操作正常的离心泵本身完好,但无法泵送液体,试分析导致故障的可能原因有哪些。
【答案】槽内液面下降;吸入管堵塞;液体温度上升;容器内压强下降;泵入口侧漏气。
6. 往复泵有无“汽蚀”和“气缚”现象?为什么?
【答案】往复泵无“气缚”现象,因为往复泵有自吸能力。存在“汽蚀”现象问题,任何泵安装高度不适都会发生“汽蚀”现象。
7. 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。
三、计算题
8. 采用空气为介质干燥某湿物料8500kg/h,使物料的含水量由2.5%降至0.1%(均为湿基)。空气入口温度为25°C 、湿度
干空气,为降低过程的能耗,空气首先经过废气预热,然后由蒸
汽加热至110°C 进入干燥器,离开干燥器时空气温度降到70°C , 然后,预热空气回收热量后温度降至45°C 排出系统,流程如图所示。设过程为理想干燥过程,试求:
(1)脱除水分量及干空气用量; (2)蒸汽加入热量
及回收的热量
图
【答案】已知
(1)
蒸发的水量W 为
新鲜空气加热升温过程湿度不变,即
理想干燥过程中,气体经历等焓过程的变化,即
由
可解得
干气
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(2)对空气预热过程作热量衡算
废气佘热回收时湿度不变,即
将上述数据代入热量衡算式,得
回收废气的热量为
!
9. 某精馏塔分离A 、B 混合液,料液为含A 、B 各为50%(摩尔分数,下同)的饱和液体,处理量为100kmol/h,塔顶、塔底产品量各为50kmol/h,要求塔顶A 组成为0.9。已知精馏段操作线方程为试求:
(1)塔底产品组成xW ;
(2)塔顶全凝器每小时冷凝蒸气量(kmol/h); (3)蒸馏釜每小时产生蒸气量(kmol/h); (4)提馏段操作线方程;
(5)相对挥发度α=3,塔顶第一块实际板的液相默弗里单板效率为0.6,求离开第二块实际板上升蒸气组成y 2;
(6)该塔在操作条件不变的前提下,由于长期运行板效率下降的原因
,使得塔顶产品中易挥
发组分含量下降(采出量D
不变),
试定性说明为保证产品质量,
应采取什么措施,同时应考虑什么问题?
【答案】已知_(1)因为
(2)由精馏段操作线方程_所以R=1.5
得
所以
设该塔的总板效率为0.5,塔底用再沸器间接蒸汽加热,塔顶采用全凝器:
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