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2017年华东理工大学资源与环境工程学院专业综合 流体力学或化工原理之化工原理复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高,若气体质量及含尘情况不变,降尘室出口气体的含尘量将有何变化?原因何在?

【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高,降尘室出口气体的含尘量增加。因为: (1)黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加;

(2)密度减小、气体质量不变则体积流量増加,停留时间减少。

2. 将60°C 的湿泥坯(砖)放入80°C 的热空气流中干燥,空气的湿球温度为50°C ,试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化(假设空气量很大,其温度与湿度均保持不变)。

【答案】该题为恒定干燥条件,开始时,湿泥坯中含有较多的非结合水,这部分非结合水先被干燥,温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C; 然后泥坯表面维持50°C被干燥,此过程为恒;完全干燥时,达到平衡含水量,泥定干燥阶段;然后温度会由50°C不断升高(进入降速阶段)坯的温度达到热空气流的温度80°C。

3. 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。

4. 过滤常数K 与哪些因素有关?

【答案】滤饼性质

滤浆性质

推动力

温度等。

二、计算题

5. 用常压板式精馏塔分离苯-甲苯溶液,塔顶为全凝器,塔釜间接蒸汽加热,a 为2.47。

(1)进料为F=150kmol/h

,率为0.97,

塔爸采出样中甲苯回收率为0.95,求:第2块板上升的气相组成。

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(摩尔分数)的饱和蒸气,R=4, 塔顶馏出液中苯的回收

(b )精操线方程和提操线方程;

(2)全回流时,塔顶第1块板的气相默弗里板效率为0.6, 全凝器凝液组成为0.98, 求由塔顶

【答案】

精馏操作线

饱和蒸气进料q=0

提馏操作线饱和蒸气进料

6. —连续精馏塔分离二元理想混合溶液,已知精饱段某塔板的气、液相组成分别为0.83和0.70,相邻上层塔板的液相组成为0.77,而相邻下层塔板的气相组成为0.78(以上均为轻组分A 的摩尔分数,下同)。塔顶为泡点回流,进料为饱和液体,其组成为0.46。若已知塔顶与塔底产量比为2/3,试求:

(1)精馏段操作线方程; (2)提馏段操作线方程。 【答案】(1)精馏段操作线方程 依精馏段操作线方程

将该板和上层板的气、液相组成代入,得

I

再将该板和下层板的气、液相组成代入,得

联立式①、式②解得则精馏段操作线方程为(2)提馏段操作线方程 提馏段操作线方程的通式为将

(泡点进料)代入上式则有

转化上式为

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根据解得

将有关数据代入式③,则提馏段操作线方程为

7. 用一带有搅拌器的夹套式换热器将质量m=800kg,比热容为80%冷却至40°C 。已知夹套式换热器的总传热系数水流量为0.lkg/s,入口温度

【答案】(1)传热基本方程

热平衡方程

将式①、式②联立

整理得

令所以

将式⑤代入式②

分离变量

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1的有机物从

,传热面积为

,冷却

,忽略热损失,搅拌器内液体主体温度均一。试求:(1)

完成冷却任务所需时间;(2)终了时,冷却水的出口温度。