2018年甘肃省培养单位兰州化学物理研究所818化工原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 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。
2. 简述工业吸收操作大多是选用化学吸收的原因,即化学吸收的优点。
【答案】(1)化学反应提高了吸收的选择性; (2)加快吸收速度,从而减小设备容积;
(3)反应増加了溶质在液相的溶解度,减少吸收剂用量;
(4)反应降低了溶质在气相中的平衡分压,可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。
3. 何谓萃取操作的选择性系数?什么情况下
【答案】选择性系数定义如下:溶物系),
当组分B 不溶解于溶剂S 时(完全不互
二、计算题
4. 实验室内有一循环输水管路,如图所示,其中安装一台离心泵,在操作范围内该泵的特性方程可表示为0.02。试求:
(1)管路中水的循环量;
(2)泵入口处真空表及出口处压力表读数(MPa );
(3)分析说明,当阀门关小时,泵入口真空表及出口压力表读数、管路总能量损失及泵的轴功率如何变化。
(式中
的单位为
H 的单位为m )。泵吸入管路长10m , 压
摩擦系数可取为
出管路长50m (均包括所有局部阻力的当量长度)。管径均为
图
【答案】(1)对于循环系统,离心泵提供的压头全部用于克服管路的压头损失,故管路特性方程
泵特性方程
由式(1)和式(2)联立解得故管路中水的循环量为有
其中
则
即离心泵入口处真空表的读数为0.0513MPa 。
以泵出口处为3截面,在2与3截面间列伯努利方程,并忽略两截面的位压头差及压头损失。
简化有
所以
即离心泵出口处压力表的读数为泵的轴功率减小。具体分析如下。
阀门关小时,管路局部阻力增大,工作点由M 变为时内增大,故泵出口处流量的减小而减小。
(见图),流量减少,压头增加。由
式(3)可知,当流速减小时,泵入口处增大,真空表读数减小;根据式(4),压头升高,同
增大,即压力表读数增大;循环管路,离心泵提供的压头全部用于克服
管路的阻力,因此管路的总能量随压头的增加而增加;由离心泵的特性曲线可知,泵的轴功率随
(3)当阀门关小时,泵入口真空表读数减小,出口压力表读数增大,管路总能量损失增大,
(2)以水面为1截面,泵入口处为2截面,且以1截面为基准面,在两截面间列伯努利方程,
图
5. 用一板框压滤机恒压过滤某悬浮液(过滤介质的阻力可忽略)。试分析当(1)滤浆温度升高;(2)滤浆固含量c 降低(设比阻不变)时,滤饼充满滤框所需时间将如何变化?
【答案】⑴
滤浆温度升高
,滤液粘度下降
,K 增大。
又
得的滤液量V 也发生变化。
又根据(1)式有从(2)式有
(2)由(1)式知,滤浆固含量c 降低,K 増大,同时,由于c 变化,滤饼充满滤框时,获
滤浆固含量c 降低,滤饼充满滤框所需时间将延长。
6. 在常压逆流操作的吸收塔内用纯溶剂吸收混合气体中的溶质,入塔气体中溶质的组成为0.03(摩尔分数,下同),要求溶质的回收率达到95%, 已知操作条件下mG/L=0.8(全塔范围内可取为常数),与入塔气体成平衡的液相组成为0.031。试求:
(1)操作液气比与最小液气比之比; (2)出塔吸收液的浓度;
(3)完成上述任务所需的气相总传质单元数【答案】⑴最小液气比为