2018年北京市培养单位中丹学院818化工原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 造成溶液过饱和度的方法有哪些?溶液结晶的两个阶段是指哪两个阶段?
【答案】造成过饱和度的方法有: (1)降低温度(冷却结晶); (2)溶液浓缩(蒸发)。
溶液结晶的两个阶段:晶核生成,晶体成长。
2. 吸附分离常用的吸附剂有哪些?
【答案】(1)活性炭; (2)硅胶; (3)活性氧化铝;
(4)各种活性土(如漂白土、酸性白土); (5)合成沸石和天然沸石分子筛; (6)吸附树脂。
3. 何谓蒸发设备的生产强度?
【答案】蒸发设备的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上蒸发的水量,是衡量蒸发器性能的一个重要指标。
二、计算题
4. —连续操作的常压精馏塔,用于分离A (轻组分)-B (重组分)混合物。已知原料液中含A 组分
(摩尔分率,下同),进料温度50°C ,要求达到产品A 组分含量
该物系的相对挥发度为2.5, 实际操作回流比为1.95。试计算:
(1)A 组分的回收率; (2)最小回流比; (3)提馏段操作线;
(4)若塔顶第一块板下降的浓度为0.9, 求该塔板以气相组成表示的默弗里板效率Emv 。(由
平衡数据已知
时,A 、B 混合液的泡点为95.2°C, 定性温度下,
原料液的平均比热,千摩尔气化潜热r=8800kcal/kmol).
【答案】(1)由全塔物料衡算和轻组分物料衡算得:
塔釜馏出
液A 组分含量
即
解得:
(2)故
,进料为过冷液体。
q
线方程为:
由a=2.5得相平衡方程为:
联立方程①②并解得:则
(3)q=1.2 回流比R=1.95
所以,提馏段操作线方程为
(4)精馏段操作线方程为
由相平衡方程
得:
5. 一定流量的空气用列管式换热器从20°C 加热到80°C
,空气在管内呈湍流流动
,管外为饱和蒸汽冷凝加热。现因生产需要
,空气流量增加20%,
并要求空气的进出口温度保持不变。现拟采用提高加热蒸汽的温度,从而提高平均传热温差的办法来解决这一问题。
试求:换热器平均温差应提高的百分数。(不考虑管壁及可能的污垢热阻) 【答案】由题意,不考虑管壁及可能的污垢热阻,
当空气流量増加20%时,流速
由
可得,
即平均温差应提高的百分数为,
6. 已知湿空气的总压为101.3kPa ,相对湿度为50%,干球温度为20°C 。试用I-H 图
求解:(1)水汽分压P ; (2)湿度H ; (3)焓I ; (4)露点500kg/h干空
气的湿空气预热至117°C , 求所需热量Q 。 【答案】见图。 由已知条件:
在I-H 图上定出湿空气状态A 点。
(5)湿球温度(6)如将含