2018年华北理工大学化学工程学院812化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 恒沸精馏操作中加入挟带剂的作用是_____。
【答案】以提高各组分间相对挥发度的差别,使其得以分离。
【解析】对于挥发度相近的物系,夹带剂与原有组分所形成的恒沸液的性质决定了恒沸精馏的流程。
2. 悬浮在静止流体中的固体微粒作重力匀速沉降运动时会受到_____三个力的平衡作用;作离心沉降运动时会受到三个力的平衡作用_____。
【答案】重力,浮力,阻力;惯性离心力,向心力,阻力
【解析】①将表面光滑的刚性球形颗粒置于静止的流体介质中,如果颗粒的密度大于流体的密度,则颗粒将在流体中降落。颗粒受到3个力的作用,即重力、浮力和阻力。对一定的流体和颗粒,重力和浮力是恒定的,而阻力却随颗粒的降落速度而变。②当流体带着颗粒旋转时,如果颗粒的密度大于流体的密度,则惯性离心力将会使颗粒在径向上与流体发生相对运动而飞离中心。与颗粒在重力场中受到3个作用力相似,惯性离心力场中颗粒在径向上也受到3个力的作用,即惯性离心力、向心力(与重力场中的浮力相当,其方向为沿半径指向旋转中心)和阻力(与颗粒径向运动方向相反,其方向为沿半径指向中心)。
3. 工业搅拌器按工作原理分类,可分为_____和_____两类。
【答案】旋桨式;涡轮式
4. 以下膜分离过程的传递机理分别为,微滤:_____,反渗透:_____,膜蒸馏:_____。
【答案】筛分模型;溶解-扩散模型;以温差引起的水蒸气压差为传质推动力的膜分离过程
【解析】膜分离过程的主要传递机理有:①溶解-扩散模型;②孔模型;③筛分模型;④优先吸附-毛细管流 动模型。溶解-扩散模型适用于渗透蒸发、气体膜分离和反渗透等;筛分模型适用于超滤、微滤等;优先吸附-毛细管流动模型适用于反渗透脱盐、渗透蒸发脱水和气体分离脱水蒸气等。
5. 在饼层过滤中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是_____而不是_____。
【答案】滤饼层;过滤介质
6. 在填料塔中用清水吸收混合气中氨,当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质单元数将_____。
【答案】增加 【解析】当L 减小,则S 增大,增大。参数S 反映吸收推动力的大小,S 增大,吸收推动力变小,必然增大。
7. 单效蒸发器将F=2000kg/h
,(质量分数)的原料液浓缩到35%(质量分数),料
蒸发室压强下水的饱液沸点进料,忽略热损失。蒸发器的传热面积.
和汽化潜热r=2330kJ/kg,则蒸发水量为_____kg/h,有效温差为_____°C 。
【答案】1428.6;46.2
8. 当湿空气的总压一定时,相对湿度仅与_____及_____有关。
【答案】H ; t
9. 一列管换热器,用饱和蒸汽加热某种易结垢的悬浮液,此换热器在流程安排上应使悬浮液走管程还是壳程?_____。若蒸气中含不凝性气体,则冷凝热阻由决定_____。
【答案】管程;气膜热阻
【解析】由于壳程不易检修和清洗,因此壳方流体应是较洁净且不易结垢的物料。易结垢的悬浮液走管内,管内清洗较为方便。当两种流体的对流传热系数相差很大时,此传热过程的热阻主要在气体一侧。
10.保持搅拌雷诺数不变,由此准则搅拌器放大应满足:_____。 【答案】
11.干燥器内部无补充加热的情况下,进干燥器的气体状态一定,干燥任务一定,则气体离开干燥器的温度越_____,干燥器的热效率越_____; 气体离开干燥器的湿度
率越_____。
【答案】高;低;大;高
12.以下两种蒸馏方式,当在原料液组成一定且得到的液相分率也相同时,则平衡蒸馏的塔顶产品组成比简单蒸馏的组成_____,其原因为_____。
【答案】小,因为简单蒸馏的气相组成多是与开始阶段较高的液相组成成平衡的,而平衡蒸馏的气相组成只能与最终 较低的液相组成平衡。
【解析】若气化率相同,简单蒸馏较平衡蒸馏可获得更好的分离效果。若要求两种蒸馏保持相同的分离程度, 则简单蒸馏的气化率较平衡蒸馏时的大。
越_____,干燥器的热效
二、计算题
13.总压为101.325kPa 、温度为20°C 时,1000kg 水中溶解【答案】首先将此气液相组成换算为y 与x 。
的摩尔质量为17kg/kmol, 溶液的量为15kg 此时溶液上方气相中的平衡分压为2.266kPa 。试求此时之溶解度系数H 、亨利系数E 、相平衡常数m 。 与1000kg 水之和。故
溶剂水的密度摩尔质量
14.密度为的某悬浮液,于400mmHg 的过滤压差下做试验,
测得过滤常数每送出滤液所得滤渣中含固相594kg 。固相密度为液相为水。
现用一直径1.75m 、长0.9m 的转筒真空过滤机进行生产,转筒内真空度维持在400mmHg ,转筒转速为1转/分钟,浸没角度125.5。若滤布阻力可以忽略,滤渣不可压缩。求:
(1)过滤机的生产能力Q ;
(2)转筒表面的滤渣厚度L ;
(3)若转筒转速为0.5转/分钟,其他条件不变,Q 与L 将如何改变?
【答案】⑴
(2)以滤液为基准,滤渣体积
(3)若转筒转速为0.5转/分钟,其他条件不变
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