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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

【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

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

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: